专题12恒定电流与交变电流（讲义）（解析版）_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

专题 12 恒定电流与交变电流 目录 考点一 恒定电流.........................................................4 ..........4 ................7 1. 闭合电路中的功率与效率.......................................7 2. 电路的简化与分析.....................................................8 3. 电路的动态分析.........................................................9 4. 闭合电路的图像问题.............................................10 ...................11 考向一 电路中的功率及效率........................................11 考向二 电路的动态分析及含电容器电路的分析...11 考点二 交变电流.......................................................14 .........14 ............16 1. 交变电流的产生及描述.........................................16 2. 变压器电路的动态分析.........................................17 3. 远距离输电的三个易错点....................................17 ...................18 考向一 交变电流的产生及描述....................................18 考向二 理想变压关系的应用及动态分析 远距离输电 18考点要求 考题统计 考向一 电路中的功率及效率：2022•江苏•高考真题、2022•浙江•高考真题 恒定电流 考向二 电路的动态分析及含电容器电路的分析：2022•北京•高考真题、2023• 海南•高考真题、2023•全国•高考真题 考向一 交变电流的产生及描述：2022•河北•高考真题、2022•广东•高考真题、 2022•浙江•高考真题、2021•辽宁•高考真题、2021•天津•高考真题、2021•北 京•高考真题、2021•浙江•高考真题、2023•湖南•高考真题、2022•湖北•高考真 题、2021•浙江•高考真题、2021•江苏•高考真题 考向二 理想变压关系的应用及动态分析 远距离输电：2023•广东•高考真题、 交变电流 2023•天津•高考真题、2023•北京•高考真题、2023•山东•高考真题、2023•浙 江•高考真题、2022•重庆•高考真题、2022•北京•高考真题、2022•湖南•高考真 题、2022•山东•高考真题、2021•重庆•高考真题、2021•福建•高考真题、2021• 湖北•高考真题、2021•广东•高考真题、2021•湖南•高考真题、2023•海南•高考 真题、2022•天津•高考真题、2022•福建•高考真题、2021•海南•高考真题、 2021•山东•高考真题、2021•河北•高考真题 【命题规律及方法指导】 1.命题重点：本专题就是高考的热点，恒定电流主要考察电路中的功率和效率问题（结合 电磁感应在计算题中考察），电路的分析（以选择题考察），其他以实验题为主。交流电 主要以选择题形式结合图像考查交变电流的描述（熟练掌握交流电的产生过程及“四值” 的理解和应用）、理想变压器（掌握变压器的原理，及“三个关系”）及远距离输电（注 意输电线上损失电压和电功率的计算问题）。 2.常用方法：图像法、等效法。 考情分析 3.常考题型：选择题，实验题，计算题． 【命题预测】 1.本专题属于热点内容； 2.高考命题考察方向 ①恒定电流：电路中的功率与效率、闭合电路欧姆定律的应用、电路及含容电路动态 分析。 ②交变电流：交变电流的产生及描述，理想变压关系的应用及动态分析，远距离输 电。考点一 恒定电流 1．（2023·全国·高考真题）（多选）黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3 和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压 U = 3.0V，U = 2.5V，U = －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ） 12 23 34 A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间 D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间 【考向】电路的简化与分析 【答案】CD 【详解】A．根据题意画出电路图，如下 可见U34> 0，A错误； B．根据题意画出电路图，如下 可见U34> 0，B错误； C．根据题意画出电路图，如下可见上述接法可符合上述测量结果，C正确； D．根据题意画出电路图，如下 可见上述接法可符合上述测量结果，D正确。 故选CD。 2．（2023·海南·高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关 K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ） A．CE B． C． D． 【考向】含容电路的分析 【答案】C 【详解】电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并 联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为 ，电容器下极板的电势为 ，则电容两端的电压 ，则电容器上的电荷量为 。 故选C。 3．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的 和 ， 其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大， 压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于 时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的 电压小于 （ 、 为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）A． B． 为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 【考向】电路动态分析 【答案】C 【详解】AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开 启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于 ，根据串联 电路电压分部特点可知， 为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小， 压力传感器两端电压 变小， ，AB错误；CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为 ， 若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于 时， 压力传感器阻值需要越大， 则水位越低；当a、b两端的电压小于 时开启高水位预警时， 压压力传感器阻值需要越大，则水位越 低。C正确，D错误。 故选C。 4．（2022·浙江·高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以 的速度水平喷出，每秒喷出水的质 量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动 机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水 泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中 运动的机械能损失，则（ ） A．每秒水泵对水做功为75JB．每秒水泵对水做功为225J C．水泵输入功率为440WD．电动机线圈的电阻为10 【考向】电路的功率与效率 【答案】D 【详解】AB．每秒喷出水的质量为 ,抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功为 ，故AB错误；C．水泵的输出能量转化为水的机械能，则 ，而 水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，则 ，故C错误；D．电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的机械功率为 ，而电动机的电功率为 ，由能量守恒可知 ，联立解得 ，故D正确； 故选D。 1. 闭合电路中的功率与效率 1）电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗 的功率. P =EI=IU +IU =P +P ①任意电路： 总 外 内 出 内 ． E2 P =I2 （R+r）= ②纯电阻电路： 总 R+r . 2)电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率. P =U I=IE−I2r=P −P ①任意电路： 出 外 总 内 ． E 2 P =I2R= ( ) R 出 R+r ②纯电阻电路： 由P 与外电阻R的关系图像可以看出: 出 E2 Ⅰ、当R=r时,电源的输出功率最大,为P = ，但效率不是最大,而是只有50%. 出m 4r Ⅱ、当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小. Ⅲ、当R