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重难点12 电路
（直流电路闭合回路欧姆定律等的分析和计算、交变电流的分析和计算、远距离输电）
考点分析
三年考情分析
2025 命题热点
直流电路闭合回路
欧姆定律等的分析
和计算
2024：广西卷、甘肃卷
2023：全国乙卷、海南卷
2022：浙江卷、江苏卷
1、交变电流的产生和描
述
2、变压器的基本原理和
应用
交变电流的分析和
计算
2024：广东卷、北京卷、湖北卷、新课标
卷、河北卷、山东卷
2023：辽宁卷、湖南卷
2022：广东卷、河北卷
理想变压器和远距
离输电
2024：海南卷、湖南卷、全国甲卷
2023：广东卷、山东卷
2022：山东卷、湖南卷、湖北卷、河北卷、
福建卷
【课标要求】
1.会用闭合电路欧姆定律分析电路各部分之间的相互关系。
2.能利用能量守恒定律和焦耳定律分析电学中的能量转化问题。
3.掌握交变电流的产生和描述、四值得特点和相关计算。
4.理解变压器的原理，会分析交流电路得动态变化以及远距离输电问题。
【考查方向】
本章单独考查电路知识的时候很少,主要考查科学探究素养,通过实验考查电路知识的掌握
情况。实验的原理、仪器的选择、电路的分析是高考的重点。测量电阻类实验、测量电源电
动势和内阻类的实验、电路设计等创新类实验是高考命题的热点。
高考命题突出考查理想变压器的规律、远距离输电问题以及结合图像考查交变电流的产
生与描述等问题。
【备考建议】
在复习实验时，需要注意以下几点：
(1)一定要把握实验的灵魂—原理，会分析并弄清每个实验的原理，在原理掌握之后，学
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会数据的处理和误差分析方法。在备考中要立足教材中的基本实验,弄透教材中的各种实验仪
器的使用方法。
(2)加强实验“可参与”环节的训练。高考实验试题非常重视对实验可参与环节的考查，
因此要加强对基本仪器的读数、点迹处理、图像法、电路连接、电路改装与设计、误差分析
及有效数字等的训练。
复习交变电流时，熟练掌握交变电流的产生过程及“四值”的理解和应用；要熟练掌握
变压器的原理及“三个关系”；对于远距离输电问题要特别注意输电线上损失电压和电功率
的计算问题。
【情境解读】
直流电路命题情境
基本电路分析与计算：给出简单的串联、并联电路或混联电路，考查电阻的串并联规
律、欧姆定律、焦耳定律等基本概念和规律的应用，如计算电路中的电流、电压、电阻、电
功率等物理量。
含源电路与电动势测量：以测量电源电动势和内阻的实验电路为背景，考查闭合电路欧
姆定律的应用，可能会涉及到实验数据的处理和误差分析，如根据伏安法、安阻法、伏阻法
等实验电路测量结果绘制图像并求解电动势和内阻。
动态电路分析：通常会设置电路中某一元件的参数发生变化，如滑动变阻器滑片移动、
开关闭合或断开等，要求考生分析电路中各部分电流、电压、功率等物理量的变化情况，考
查考生对电路动态变化的理解和分析能力。
非纯电阻电路问题：以含有电动机、电解槽等非纯电阻元件的电路为背景，考查电功、
电功率、电热等概念的区别和计算，以及能量转化和守恒定律在非纯电阻电路中的应用。
交变电流命题情境
交变电流的产生与描述：通过给出交变电流的产生装置，如发电机的原理图，考查交变
电流的产生原理、瞬时值表达式、最大值、有效值、周期、频率等基本概念，以及交变电流
的图像特点和应用。
理想变压器问题：常见的情境包括理想变压器原、副线圈的电压、电流、匝数关系的应
用，以及变压器的动态分析。
远距离输电问题：以远距离输电的原理图为背景，考查输电线路中的电压损失、功率损
失的计算，以及提高输电效率的方法等，通常会涉及到变压器在输电过程中的作用和相关物
理量的计算。
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交变电流的实际应用：以日常生活中的电器设备或电力系统为背景，如日光灯、电磁
炉、电力变压器等，考查交变电流在实际生活中的应用原理和相关物理量的计算，要求考生
能够从实际问题中抽象出物理模型，运用交变电流的知识进行分析和解决。
【高分技巧】
一、电功和电热的比较
项目
电功
电热
电功与电热
的比较
电功实质是静电力移动电荷做
功，W＝qU＝UIt。
电热是由于电流的热效应，电流通过
导体发热，Q＝I2Rt。
电功与电热
的联系与区
别
纯电阻电路（白炽灯、电炉、
电熨斗）
非纯电阻电路（电动机、电解槽）
电功与电热
的联系与区
别
电流做功全部转化为内能W＝Q
＝UIt＝I2Rt＝t。
电流做功转化为内能和其他形式的能
量：电功W＝UIt；电热Q＝I2Rt，W
＝Q＋W 其他
电功率与电
热功率的关
系
纯电阻电路中，P＝UI＝I2R＝
非纯电阻电路中UI＞I2R，t 既不能表
示电功，也不能表示电热。
二、纯电阻和非纯电阻的比较
电路
纯电阻电路
非纯电阻电路
电功率
P 电＝UI＝I2R＝
P 电＝UI
热功率
P 热＝UI＝I2R＝
P 热＝I2R
关系
P 电＝P 热
P 电>P 热
三、电路中的能量转化
电动机的能量转化如下表所示：
能量关系
电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一
部分转化为内能。
能量关系的图例
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总功率（输入功率）
P 总＝UI。
发热的功率
P 热＝I2R。
输出功率（机械功
率）
P 机＝P 总－P 热＝UI－I2R。
功率关系
电动机消耗的功率P 电等于电动机的输出功率P 机与电动
机损失的功率P 损之和，即：P 电＝P 机＋P 损，P 电＝UI，
P 损＝I2R。
电路中的能量转化：
电功计算：W＝UIt。
电功率计算：P＝＝UI。
焦耳定律：Q＝I2Rt。
热功率：P=I2R。
四、线圈在中性面位置开始计时交变电流的变化规律
物理量
函数
图象
磁通量
Φ＝Φm·cos ωt＝BScos ωt
电动势
e＝Em·sin ωt＝NBSωsin ωt
电压
u＝Um·sin ωt＝sin ωt
电流
i＝Im·sin ωt＝ sin ωt
五、远距离输电
三个回路
远距离输电的示意图如下图所示，总共有三个回路。
电源回路：P 发电机＝U1I1＝P1。
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输送回路：I2＝I 线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R 线，ΔP＝I2
2R 线。
用户回路：P4＝U4I4＝P 用户。
两个联系
电源回路和输送回路：＝，＝，P1＝P2。
输送回路和用户回路：＝，＝，P3＝P4。
一个守恒
能量守恒关系式P1＝P 损＋P4。
电压损失和功率损失计算
电压损失：输电线路上I2＝I 线＝I3，总电阻R 线导致的电压损失ΔU＝U2－U3＝I 线R 线。
功率损失：P 损＝P1－P4；P 损＝I 线·ΔU＝IR 线＝(
P2
U 2)
2
R线。
一、单选题
1．（2025·全国·模拟预测）一黑箱有两个接线柱a、b，黑箱中接有一定值电阻R 和两相同二
极管。通过测量得到通过a 的电流和a、b 两端电压的关系如图甲所示，二极管的正向伏安特
性曲线如图乙所示。则黑箱内电路连接方式和定值电阻的阻值正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．（2024·北京朝阳·模拟预测）我们一般把变压器分成左右两个电路来看待，使得在分析时
将问题变得复杂。现在我们将变压器与负载视为一个整体，等效为一个新的电阻
，变成一
个单一的回路。若已知原、副线圈的匝数比为，副线圈所接电阻为
，则
等于（ ）
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A．
B．
C．
D．
3．（2024·重庆·模拟预测）在如图所示的电路中
为压敏电阻，施加在压敏电阻表面的压力
越大，其阻值越小；
为定值电阻，电流表为理想电流表，电源电动势恒定不变。现增大
压力
，则（ ）
A．电流表示数减小
B．
两端电压减小
C．电流通过
的发热功率变大
D．电流通过
的发热功率不变
4．（2024·湖南·模拟预测）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，且r<R0，
电容器的电容为C。闭合开关S，调节可变电阻R 的阻值，电流稳定时，电压表示数为U，电
流表示数为Ⅰ，电压表示数的变化量为
，电流表示数的变化量为
，则（ ）
A．将可变电阻R 调大，电流稳定时，电源输出功率会增加
B．电容器中电荷的变化量为
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C．
D．
5．（2024·河北·模拟预测）变压器被誉为“电魔术师”，在生产和生活中有着重要的作用。
从家里的电视机、电风扇，到大街上的路灯、广告牌，都有变压器的身影。如图所示是实验
小组研究的一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的、间接入
的交
变电流，交流电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．
的滑片不动，滑片
位于线圈中点时，电流表
与
示数之比为2：1
B．
的滑片不动，滑片
上移时灯泡变亮，两电流表示数均变大
C．滑片
不动，
的滑片右移时，电流表
示数不变，电流表
示数变小
D．滑片
不动，
的滑片右移时，灯泡变暗，灯泡消耗的电功率变大
6．（2025·广东·模拟预测）某吹风机内部的简化电路图如图甲所示，理想变压器原、副线圈
的匝数比为
，已知当开关K 断开时变压器副线圈中的电流I 随时间t 的变化图像如图乙所
示，电动机两端的电压为
。当开关K 闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3 倍。下列说
法正确的是（ ）
A．原线圈中电流的周期为0.04s
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B．当开关K 断开时，原线圈的输入功率为
C．定值电阻R 的阻值为
D．当开关K 闭合后，副线圈的输出电压变大
二、多选题
7．（2024·云南昆明·模拟预测）如图所示，水平导体棒 ab 的质量
长L=1m 电阻
其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为
r=1m，电阻不计。阻值R=0.25Ω 的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V 接在电阻R
两端。整个空间有磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒 ab 在外力F
作用下以速率
1m /s 绕两圆环的中心轴OO'匀速转动。
时，导体棒 ab 在圆环最低点。
重力加速度为
，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒中的电流
B．电压表的示数为
C．从
到0.5πs 的过程中通过R 的电量为2C
D．从
到0.5πs 的过程中外力F 做功为0.5J
8．（2025·山东·模拟预测）在如图所示的电路中
，
，滑动变阻器
的最大
阻值为
，电源电动势恒定，内阻不计。闭合开关S 时，滑动变阻器的滑片置于a 端；电
容器C 始终未被击穿，下列说法正确的是（ ）
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A．开始时电容器下极板带负电
B．开始时电容器下极板带正电
C．在滑动变阻器的滑片缓慢向b 端滑动的过程中，电容器的带电量一直减少
D．在滑动变阻器的滑片缓慢向b 端滑动的过程中，电容器的带电量可能先减少后增加
9．（2024·全国·模拟预测）如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面
积为
，线圈匝数
，线圈总电阻
，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙
所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势
、感应电流、
热功率
、焦耳热
随时间的变化图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2025·陕西宝鸡·一模）图甲所示的电路图中， 电源的电动势为E， 内阻不计。虚线框
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Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻
和最大阻值为20Ω 的滑动变阻器R， 图乙和图丙分别为变阻器R 全部
接入和一半接入电路时沿 abcd 方向电势变化的图像， 导线上的电势降落为零。则下列说法
正确的是（ ）
A．定值电阻R0在虚线框I 中
B．滑动变阻器R 在虚线框Ⅰ中
C．电源的电动势大小为2.0V
D．定值电阻R0的阻值为5Ω
11．（2024·河南·二模）如图所示，理想变压器原线圈接电压
的交流电，
原副线圈的匝数比
，副线圈上接一定值电阻R0与电动机，电动机的内阻RM=1Ω，定
值电阻R0=2Ω。下列说法正确的是（ ）
A．电动机消耗的最大功率为4.5W
B．原线圈上电流为3A 时，电动机消耗功率最大
C．若把电动机换成滑动变阻器（0~5Ω），滑动变阻器消耗的最大功率也为4.5W
D．若把电动机换成滑动变阻器（0~5Ω），当R0与滑动变阻器阻值相等时，R0的功率最
大
12．（24 重庆模拟）半径分别为l 和3l 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为2l、电
阻为R 的均匀金属棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如
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图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间
接阻值也为R 的定值电阻和电容为C 的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω 绕O 顺
时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不计。下列说法正确的是
（ ）
A．电容器的M 板带负电
B．金属棒两端电压为4Bωl2
C．电容器所带电荷量为2CBωl2
D．将金属棒转动角速度由ω 变为2ω，金属棒运动一周通过R 的电荷量变为原来的2 倍
13．（2024·河北·模拟预测）如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压
，矩形线圈的电阻
，将其接在理想降压变压器原线圈上。标有“
”的灯泡
正常发光，风扇正常工作，风扇的内阻为
，交流电流表A（不考虑内
阻）的示数为
，导线电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．风扇输出的机械功率是
B．原、副线圈的匝数比
C．若风扇所在支路发生断路故障，灯泡L 的功率不变
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D．若风扇被卡住（停止转动），变压器的输出功率变小
14．（2024·河北·模拟预测）某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b 端接入电压有效
值为
的交流电源，升压变压器
和降压变压器
均为理想变压器，且两变压器线圈的匝数
比
。已知
、
的阻值均为
，
的阻值为
，电阻
、
消耗的功率相同，电表均
为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器
线圈的匝数比
B．电压表的示数为
C．电流表的示数为
D．若
断路，电流表示数将增大
15．（2024·西藏拉萨·一模）如图所示为某风力发电机发电及输送电能的示意图，升压变压
器为理想变压器，电表均为理想电表，发电机线圈所在平面与磁场方向垂直，风轮机叶片通
过齿轮箱带动发电机线圈以恒定的转速转动，发电机线图中磁通量随时间变化的规律为
，线圈匝数为
，匀强磁场的磁感应强度大小为
。变压器原、副线圈的匝数比为
，电压表的示数为
，电流表的示数为，则（ ）
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A．发电机线圈转速为
B．发电机线圈中的最大电动势为
C．发电机线圈的电阻为
D．用户消耗的功率为
16．（2024·湖南娄底·二模）如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡均
正常发光，两个电路两端的电压分别为
、
，两个电路的总功率分别为
、
，两个电
路中电阻箱接入电路的阻值分别为
、
；
两端的电压为
，功率为
；
两端的电压
为
，功率为
；则（ ）
A．若
，则
B．若
，则
C．若
，则
D．若
，则
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