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专题九 直流电路与交流电路
考点1| 直流电路的分析与计算难度：中档题 题型：选择题 五年2考 (多选)(2016·江苏高考T8)如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为
2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有( )
图1
A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 W C．a、b间电压的大小为5 V
D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A 【解题关键】 解此题的关键有两点：
(1)注意识别a、b两点连接前后、电路串、并联的变化． (2)确定a、b两点电压时要选取零电势点．
AC [根据串并联电路的特点可得，外电路总电阻为10 Ω，根据闭合电路欧姆定律得12
通过电源的电流为I＝A＝1 A，则路端电压为U＝IR外＝10 V，选项A正确；电源的总
2＋10功率P＝EI＝12 W，选项B错误；若取电源负极的电势为0，则a点电势为φA＝2.5 V，b点电势为φB＝7.5 V，a、b间电压的大小为5 V，选项C正确；若a、b间用导线连接起来，根据串并联电路的特点可得，外电路总电阻为7.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律得电路的总电流为I＝
12
A≈1.26 A，选项D错误．] 2＋7.5
(2013·江苏高考T4)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，
设计了一种报警装置，电路如图2所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM1文档收集于互联网，已整理，word版本可编辑.
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发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )
图2
A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 【解题关键】
关键语句 导致S两端电压U增大，装置发生警报 信息解读 S两端电压U增大，回路中电流增大，传感器电阻RM变小 1传感器M与R并联，R并＝，R越大，RM变11＋一种报警装置，电路如图所示 RRM化时，对R并大小影响越大. C [当RM变大时，回路的总电阻R总变大，根据I总＝
E，得干路中的电流变小，S两端R总
1
的电压U＝I总RS变小，故选项A、B错误；当RM变小时，回路的总电阻R总＝＋RS变小，
11＋
RRM根据I总＝
E，得干路中的电流变大，S两端的电压U＝I总RS变大，而且R越大，RM变小时，R总
对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C正确，选项D错误．]
1．高考考查特点
该考点是高考中的冷考点，五年只考2次，命题点考查了电路的结构、串、并联特点、电容器电容的计算．要熟练掌握串、并联电路电压与电阻关系，电容、电压、电荷量的关系．
2．解题的常见误区及提醒
(1)电路结构不会简化，电路的串、并联关系不清． (2)串、并联电路中电压、电流、电阻、电功率关系混淆． (3)电容器的连接方式不清、不明白电容的电路相当于断路． ●考向1 直流电路内的电场
1.如图3所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
图3
mv2
A. 2eLmv2SnB.
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C．ρnev
C 由电流定义可知：I＝＝
D．
ρev SLqtnvtSeL＝neSv，由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ＝tSUρneLv，又E＝，故E＝ρnev，选项C正确．
L●考向2 直流电路的动态分析
2.如图4所示，电源的内阻不计，电动势为12 V，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，电容C＝40 μF，则下列说法正确的是( )
图4
A．开关断开时，电容器不带电 B．将开关闭合，电容器充电
C．将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为4.8×10
－14
C
D．若现开关处于闭合状态，将开关S断开，到再次稳定后，通过R1的总电荷量为3.2×10
－4
C
D [开关断开时，电容器两端电压不为零，电容器带电，A项错误；将开关闭合，电容
器两端电压变小，电容器放电，B项错误；将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为Q＝U·C＝4×40×10 C＝1.6×10 C，C项错误；若开关现处于闭合状态，将开关S断开，再次稳定后，通过R1的总电荷量ΔQ＝|ΔU|·C＝(12－4)×40×10 C＝3.2×10 C，D项正确．]
3．(多选) (2016·南京市盐城市高三二联)如图5所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响．下列说法正确的是( )
【导学号：】
图5
A．要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势 B．要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势 C．要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移 D．要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移
BD [温度升高，热敏电阻R1的阻值急剧减小，因此若要使报警的临界温度升高，由闭合电路欧姆定律知，电铃电压需减小，达到临界电压电铃才会响，故需要减小电源的电动势，或把R2滑片P向下移动，选项A、C错误；若要使报警的临界温度降低，由闭合电路欧姆定律知，电铃电压需增大，达到临界电压电铃才会响，故需增大电源的电动势或把R2滑片P向下移动可使电铃电压增大到一定值，电铃才会响，选项B、D正确．]
●考向3 直流电路的计算
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4．(多选)(2016·湖北八校二联)在如图6甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 Ω.当开关S闭合后( )
图6
1
A．L1的电阻为 Ω
12B．L1消耗的电功率为7.5 W C．L2的电阻为7.5 Ω D．L2消耗的电功率为0.3 W
CD [S闭合后，L1两端的电压为3.0 V，由乙图可知，I1＝0.25 A，故P1＝0.75 W，R1
＝12 Ω，A、B均错；L2与R及电源串联，把R和电源等效成电动势为3 V，内阻为7.5 Ω的新电源，在图乙中作出新电源的I-U图线，如图，两图线的交点表示出了此时L2两端的
U21.5
电压与通过的电流的大小，由图知U2＝1.5 V，I2＝0.2 A，所以R2＝＝ Ω＝7.5 Ω，
I20.2P2＝U2I2＝1.5×0.2 W＝3 W，C、D正确．]
1．明确1个定律、2个关系 (1)闭合电路的欧姆定律：I＝
ER＋r.
(2)路端电压与电流的关系：U＝E－Ir. (3)路端电压与负载的关系
R1
U＝IR＝E＝E，路端电压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小．
R＋rr1＋R2．明确引起电路动态变化的原因
(1)滑动变阻器、热敏电阻或光敏电阻的阻值变化． (2)某支路开关闭合或断开． 3．程序法分析直流电路的动态变化
增大减小增大E减小R局――→I总＝――→U内＝I总r――→U外＝E－U内――→确定U支、I支
R＋r减小增大增大减小
考点2| 交变电流的产生与描述难度：中档题 题型：选择题 五年1考 (多选)(2016·全国丙卷T21)如图7所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )
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