直流与交流电路(解析版)

热点21 直流和交流动态电路高考真题1．（2019高考江苏卷物理1）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V 时，输出电压（A ）降低2 V（B ）增加2 V （C ）降低200 V （D ）增加200 V 【参考答案】D【名师解析】由理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比即1122U n U n =，得：2211n U U n =，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：2211n U U n ∆=⋅∆，当输入电压增加20V 时，输出电压增大200V ，故D 正确。

2.（2016`·全国理综I·15）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R 1，R 2和R 3的阻值分别为3Ω ，1Ω ，4Ω ，○A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。

当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I 。

该变压器原、副线圈匝数比为A.2B.3C.4D.5 【参考答案】.B【命题意图】 本题考查变压器变压公式、功率公式、动态变化及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识分析解决问题的能力。

【解题思路】设变压器原副线圈匝数比为k ，根据题述，当S 断开时，电流表示数是I ，则有 U=IR 1+ U 1。

由变压公式，U 1/U 2=k ，由变压器功率关系U 1I=U 2I 2，可得I 2/I=k 。

即当S 断开时，副线圈输出电流为I 2=kI ，U 2= I 2（R 2+R 3）=kI （R 2+R 3）；当S 闭合时，电流表示数为4I ，则有 U=4IR 1+ U’1。

由变压器公式，U’1/U’2=k ，由功率关系U’1·4I=U’2I’2，可得I’2/4I=k 。

副线圈输出电流为I’2=4kI ，U’2= I’2R 2=4kIR 2； 联立解得：k=3，的选项B正确ACD错误。

【易错剖析】解答此题的易错点主要有三：一是把正弦交流电压源看作直接接在变压器原线圈时；二是不能正确运用变压器变压公式、功率公式列出相关方程；三是不能正确解答这些方程。

2024高考物理复习重难点解析—直流电路和交流电路（全国通用）这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是闭合电路欧姆定律、焦耳定律、变压器的原理的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核.例题1. 电路如图所示，电源内阻为r ，L 1、L 2、L 3为相同规格小灯泡，当滑动变阻器R 的滑片向右滑动时（ ）A ．小灯泡L 1比L 2亮，L 2比L 3亮B ．电源内阻损耗功率增加C ．电源效率降低D ．灯泡L 2变暗【答案】D 【解析】A ．由于123I I I =+则灯泡L 1中的电流大于灯泡L 2中的电流，小灯泡L 1比L 2亮。

由于灯泡L 2支路的总电阻大于灯泡L 3支路的电阻，则灯泡L 2支路的电流小于灯泡L 3支路的电流，即L 2比L 3暗，A 错误；B ．滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，干路电流减小，根据2P I r =可知，电源内阻损耗功率减小，B 错误；C ．根据()221=1I R r IRr R η=++外外外可知，滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，外电阻增大，电源效率增大，C 错误；D ．滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻增大，根据“串反并同”可知，灯泡L 2中的电流减小，则灯泡L 2变暗，D 正确。

故选D 。

例题2.（多选） 如图为某地铁系统供电的变电站示意图，理想变压器原线圈两端连接有效值为36kV 的交流电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统。

已知两副线圈匝数分别为2n 和3n ，牵引电机的额定电压为1500V ，额定功率为180kW ，照明系统的额定电压为220V ，闭合开关S ，牵引电机和照明系统均能正常工作。

则（ ）A ．23::7511n n =B ．牵引电机的内阻为12.5ΩC ．S 断开后，原线圈电流为5AD ．S 断开前后，原线圈电流不变【答案】AC 【解析】A ．根据223315007522011n U n U === A 选项正确；B ．若对于求纯电阻用电器223150012.518010U R P ==Ω=Ω⨯额额因电动机是非纯电阻用电器，故内阻不等于12.5Ω，故B 选项错误； C ．S 断开，由原线圈输入功率与副线圈输出功率相等，即11222180kW I U I U P ===可得3213118010A 5A 3610P I U ⨯===⨯C 选项正确；D ．S 断开后，减少了照明系统消耗的电功率，原线圈的输入功率也要减少，而原线圈两端电源电压136kV U =不变，故原线圈电流1I 应变小，D 选项错误。

直流电路与交流电路特点与用途直流电路和交流电路是电力系统中常见的两种电路类型。

它们在特点和用途上有很大的区别，下面将分别介绍直流电路和交流电路的特点与用途。

一、直流电路的特点与用途直流电路是指电流方向保持不变的电路。

在直流电路中，电流沿着一个方向流动，大小保持不变。

直流电路的特点如下：1. 电流方向稳定：直流电路中的电流方向始终保持不变，流动方向是单一的。

这使得直流电路在某些领域具有独特的应用优势。

2. 电压稳定：直流电路中，电压的大小保持不变。

这可以保证在一些对电压灵敏的设备中稳定供电。

3. 电流大小固定：直流电路中的电流大小保持稳定。

因此，在需要稳定电流供应的设备、线路和系统中广泛使用直流电路。

直流电路的应用领域主要包括：1. 电池供电设备：直流电路非常适合用于电池供电设备，如手提电脑、手机等。

2. 电动机驱动：直流电路可以控制电动机的转速和方向，因此广泛应用于工业自动化、交通运输和机械设备等领域。

3. 电解和电镀过程：在电解和电镀过程中，直流电路可以提供稳定的电流和电压，以完成金属表面的处理。

4. 直流电源供应：一些需要稳定直流电源的设备，如通信设备、医疗设备等，广泛使用直流电路。

二、交流电路的特点与用途交流电路是指电流方向以一定频率反复变换的电路。

在交流电路中，电流的大小和方向会随着时间的变化而变化。

交流电路的特点如下：1. 电压和电流波动：交流电路中的电压和电流会随着时间的变化而变化，呈现出周期性的波动性质。

2. 频率可调：交流电路可以通过改变频率来调整电流波动的速度和周期。

3. 传输距离远：交流电路具有较高的传输效率，可以在远距离传输电能。

交流电路的应用领域主要包括：1. 电力输送与分配：交流电路是电力系统中的主要模式，用于输送和分配电能。

通过变压器可以将高压交流电转换为适用于不同场景的低压交流电。

2. 家用电器：大部分家用电器如灯具、电视、冰箱等都是以交流电作为能源。

3. 电热设备：如电炉、电热水器等，由于交流电容易实现电压和功率的调节，广泛应用于各类加热设备。

1.命题情境源自生产生活中的与直流电路和交流电路的相关的情境或科学探究情境，解题时能从具体情境中抽象出物理模型，正确应用电阻定律、欧姆定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律、交变电流的瞬时值、有效值、变压器工作原理、远距离输电等知识解决物理实际问题。

2.命题中还经常出现含电动机和电解槽的非纯电阻电路，电流、电压关系、输出功率和消耗的电功率的关系。

3.命题中还经常出现电源消耗的总功率、内部消耗的功率，直流电路和交流电路动态分析问题。

1．纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较(1)纯电阻电路：电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，且电功全部转化为电热，有W ＝Q ＝UIt ＝U 2R t ＝I 2Rt ，P ＝UI＝U 2R＝I 2R .(2)非纯电阻电路：电功W ＝UIt ，电功率P ＝UI ，电热Q ＝I 2Rt ，电热功率P 热＝I 2R ，电功率大于电热功率，即W >Q ，故求电功、电功率只能用W ＝UIt 、P ＝UI ，求电热、电热功率只能用Q ＝I 2Rt 、P 热＝I 2R .2．电源的功率和效率(1)电源的几个功率①电源的总功率：P 总＝EI .②电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r .③电源的输出功率：P 出＝UI ＝P 总－P 内．(2)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%.3．交流电的“四值”(1)最大值E m ＝NBSω，电容器的击穿电压指最大值．(2)瞬时值(从中性面开始计时)e ＝NBSωsin ωt .(3)有效值：正弦式交流电的有效值E ＝E m2；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解．计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值．(4)平均值：E ＝n ΔΦΔt ，常用来计算通过电路的电荷量．4．理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P 入＝P 出．(2)电压关系：U1U2＝n1 n2 .(3)电流关系：只有一个副线圈时I1I2＝n2 n1 .5．理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况．(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况．6．理想变压器问题分析技巧(1)根据题意分清变量和不变量；(2)弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入．7．远距离输电问题的解题关键(1)整个输电线路由三个回路组成，回路间通过变压器建立联系．(2)关键是通过分析，利用题目条件，首先求出中间回路的电流．（建议用时：30分钟）A．电流表的示数逐渐减小B．当滑片P位于ab中点时，电压表读数为2.5VC．要求相同时间内滑动变阻器R产热量最多，应将滑片P置于b端D．保险丝即将熔断时，原线圈消耗功率为52W【答案】BA ．10k ，1910a R k -B ．10k C ．10k ，1910a R k -D ．10k 【答案】A【解析】ABCD.设通过电流表的电流为I ，干路电流为I I =总A ．电压表V 1示数增大，电流表AB ．电压表V 2示数减小，电流表AC ．132I I I ∆=∆-∆D ．1211U U I I ∆∆>∆∆【答案】BC【解析】AB ．滑片P 向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中总电阻减小，干路电流增大，即电流表A 1示数增大，路端电压减小，电压表即电压表V 2示数减小，通过电阻R 2的电流减小，即电流表电流之和，所以电流表A 3示数增大，C ．由于电流表A 1示数增大，A 2示数减小，D ．由闭合电路欧姆定律可得11U r I ∆=∆故选BC 。

1.如图所示，抱负变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为抱负电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB端电压u1＝122sin 100πt (V)，下列说法正确的是()A．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD．变压器输入功率为6 W答案 D2．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t随温度t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度上升时，两电表读数的变化状况是()A．A变大，V变大B．A变大，V变小C．A变小，V变大D．A变小，V变小解析由电路图可知，电压表和电流表与热敏电阻是间接并联关系，当R t所在处温度上升时，R t的阻值减小，利用“并同串反”知电流表和电压表的读数都减小．答案 D3．用220 V的正弦沟通电通过抱负变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则()A．变压器输入功率约为3.9 W B．输出电压的最大值是110 VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05 sin(100 πt＋π2)A解析由题意知：U1＝220 V，U2＝110 V，所以n1n2＝U1U2＝2∶1，U2m＝110 2 V，选项B、C均错误．由图象可知：I2m＝0.05 A，T＝0.02 s，则负载电流的表达式为i＝0.05 sin(100 πt)A，选项D错误．变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝0.052×110 W≈3.9 W，选项A正确．答案 A4．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω，当调整滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调整R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的值分别为()A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω答案 B5．如图所示，一抱负变压器原线圈匝数n1＝1 000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝2202sin 100πt V．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω，电流表A2示数为1 A．电表对电路的影响忽视不计，则()A．此沟通电的频率为100 HzB．电压表示数为220 2 VC ．电流表A 1示数为5 AD ．此电动机输出功率为33 W解析 由ω＝2πf 得沟通电的频率为50 Hz ，故A 错误；电压表、电流表测量所得的是交变电流的有效值，故电压表读数为220 V ，故B 错误；由I 1I 2＝n 2n 1可知I 1＝I 2n 2n 1＝0.2 A ，故C 错误；由P 出＝P 入－P 热＝U 2I 2－I 22R ＝33 W ，故D 正确． 答案 D6．在某交变电流电路中，有一个正在工作的抱负变压器，如图所示．它的原线圈匝数n 1＝600 匝，沟通电源的电动势e ＝311sin(100πt ) V(不考虑其内阻)，电压表和电流表对电路的影响可忽视不计，原线圈串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝，副线圈匝数n 2＝120 匝，为保证保险丝不被烧断，则( )A ．负载功率不能超过62 WB ．副线圈电流最大值不能超过1 AC ．副线圈电路中的电阻R 不能小于44 ΩD ．副线圈电路中电压表的读数为62 V答案 C7．如图所示，某发电机输出功率是100 kW ，输出电压是250 V ，从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220 V ，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )A ．16∶1 190∶11B ．1∶16 11∶190C ．1∶16 190∶11D ．16∶1 11∶190 解析 输电线损失功率 P 损＝100×103×5% W ＝5×103 W ，所以，输电线电流I 2＝P 损R 线＝25 A ， 升压变压器原线圈电流I 1＝P 总U 1＝400 A ， 故升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝116.升压变压器副线圈端电压U 2＝n 2n 1·U 1＝4 000 V ，输电线损失电压U 损＝I 2·R 线＝200 V ，降压变压器原线圈电压U 3＝U 2－U 损＝3 800 V ， 故降压变压器原、副线圈匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝19011.故选项C 正确． 答案 C8．如图所示，用抱负变压器给电灯L 供电，假如只增加副线圈的匝数，其他条件不变，则( )A ．电灯L 亮度减小B ．电流表示数增大C ．电压表示数增大D ．变压器输入功率不变答案 BC9．现用电压为380 V 的正弦式沟通电给额定电压为220 V 的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有( )解析 由图可知，A 、B 选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光；C 选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光；D选项为升压变压器，电灯两端的电压要大于380 V，不行行．答案ABC10．如图所示，有一台沟通发电机E，通过抱负升压变压器T1和抱负降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1肯定，当用户消耗的电功率变大时，有()A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大答案BD11．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW.下列说法中正确的有()A．用户端沟通电的频率为50 HzB．用户端电压为250 V C．输电线中的电流为30 AD．输电线路损耗功率为180 kW答案AC12.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，两平行金属板间有匀强磁场．开关S闭合后，当滑动变阻器滑片位于图示位置时，一带电粒子恰好以速度v匀速穿过两板．若不计重力，以下说法正确的是()A．假如将开关断开，粒子将连续沿直线运动B．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子可能向上偏转C．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出D．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出解析将开关断开，电容器将通过滑动变阻器放电，a、b板间的场强渐渐削减到零，所以粒子受到的洛伦兹力大于电场力，粒子将发生偏转，A错误．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，电容增大，电容器充电，两极板之间电场强度增大，粒子所受电场力增大，粒子可能向上偏转，选项B正确．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，平行金属板间电压降低，粒子所受电场力小于洛伦兹力．若粒子带负电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项C正确．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，平行金属板间电压上升，粒子所受电场力大于洛伦兹力．若粒子带正电，粒子将可能从下极板边缘射出，选项D正确．答案BCD13．(多选)如图所示，电流表A1(0～3A)和A2(0～0.6A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调整滑动变阻器，下列说法中正确的是()A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A1、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5【答案】BC【解析】电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，都是并联电阻，在题图中两电流计也是并联的，所以C正确；它们的量程之比为5∶1，即总电阻之比为1∶5，所以并联时读数之比5∶1，所以B正确．14．如图所示，电源内阻不行忽视，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机的线圈电阻R M＝0.50Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时()A．整个电路消耗的电功率为24WB．电动机的热功率为12WC．电动机的输出功率为12WD．电动机的输入功率为12W15．在一小型沟通发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是()A．从t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零B．从t3到t4这段时间通过电阻R 的电荷量为2E0R＋rωC．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0D．t1时刻电阻R的发热功率为RE202R＋r216．将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动．导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光．电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法正确的是()A．半圆形硬导线的转速2rPπ2R2BB．半圆形硬导线的转速rPπ2R2BC．半圆形硬导线从图示位置转90°通过小灯泡的电荷量为πR2BrD．半圆形硬导线从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为0【答案】A 【解析】设灯泡的额定电压为U，则P＝U2r，得到U＝Pr.由于除灯泡外，其余部分电阻不计，则U＝22E m，而E m＝BSω＝2πBSn＝2πB×12πR2n，故有：n＝2Prπ2R2B，故A正确，B错误；从该位置旋转90°的过程中，穿过半圆形硬导线平面的磁通量的变化量为ΔΦ＝B×12πR2＝12πR2B，依据推论得到，通过小灯泡的电荷量为q＝ΔΦr＝πBR22r，故C、D错误．17．(多选)海洋中隐藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽视不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B ＝0.2T ，线圈直径D ＝0.4m ，电阻r ＝1Ω.取重力加速度g ＝10m/s 2，π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v ＝0.4πsin (πt ) m/s.则下列说法正确的是( )A ．波浪发电产生电动势e 的瞬时表达式为e ＝16sin (πt ) VB ．灯泡中电流i 的瞬时表达式为i ＝4sin (πt ) AC ．灯泡的电功率为120WD ．灯泡两端电压的有效值为1522V18．(多选)如图11所示，一个抱负变压器上有三组线圈，三组线圈匝数之比为n 1∶n 2∶n 3＝3∶2∶1，现将三只相同的灯泡分别接入三组线圈中，并把n 1的接线端接上交变电源，接通电源后，下列各项正确的是( )图11A ．若L 1正常发光，那么L 2、L 3都不能正常发光B ．若L 2正常发光，那么L 1将烧毁C ．若L 2正常发光，那么L 1、L 3都不能正常发光D ．若L 3正常发光，那么L 2将烧毁19．如图12为模拟远距离输电电路，两抱负变压器的线圈匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，A 1、A 2、A 3为相同的抱负沟通电流表，当a 、b 端接入低压沟通电源时，则( )图12A ．A 1、A 2的示数相等B ．A 2、A 3的示数相等C ．A 1的示数大于A 2的示数D ．A 2的示数大于A 3的示数【答案】C 【解析】依据变压器的规律电流与匝数成反比，得I 1I 2＝n 2n 1，且n 1<n 2，故A 1的示数大于A 2的示数，故A 错误，C 正确；同理，A 2的示数小于A 3的示数，故B 、D 错误．20．(多选)某小型发电站通过升压变压器向60km 远处的用户供电，在用户端用降压变压器将高压电变为220V 供用户使用(设两个变压器均为抱负变压器)，输电示意图如图13所示．已知输电线的电阻率为ρ＝1.25×10－8Ω·m ，横截面积为1.5×10－4m 2，发电机输出功率为20kW ，输出电压为250V ，若线路损耗的功率为输出功率的5%.则下列说法正确的是( )图13A ．发电机是将其他形式的能转化为电能的设备，发电原理是法拉第电磁感应定律B ．输电线上的电流为10A C.n 2n 1>n 3n 4D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压21．(多选)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U 时，通过导线的电流为I ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的12，再给它两端加上电压2U ，则( )A ．通过导线的电流为I8B ．通过导线的电流为I16C ．导线中自由电子定向移动的速率为v4D ．导线中自由电子定向移动的速率为v2【答案】AD 【解析】将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积为原来的14，其长度变为原来的4倍，依据电阻定律R ＝ρL S 分析得到，电阻变为原来的16倍，电压变为2U 时，依据欧姆定律I ＝UR 可知，电流变为I 8.故A 正确，B 错误．电流的微观表达式I ＝nevS ，其中n 、e 不变，电流I 为原来的18，横截面积S 变为原来的14倍，则自由电子定向移动的平均速率为v2.故C 错误，D 正确．22．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为E ，内电阻为r ，平行板电容器C 的两金属板水平放置，R 1和R 2为定值电阻，P 为滑动变阻器R 的滑动触头，G 为灵敏电流计，A 为抱负电流表，开关S 闭合后，C 的两板间恰好有一质量为m 、电荷量为q 的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是( )A ．在P 向上移动的过程中，A 表的示数变大，油滴仍旧静止，G 中有方向由a 至b 的电流B ．在P 向上移动的过程中，A 表的示数变小，油滴向上加速运动，G 中有由b 至a 的电流C ．在P 向下移动的过程中，A 表的示数变大，油滴向下加速运动，G 中有由a 至b 的电流D ．在P 向下移动的过程中，A 表的示数变小，油滴向上加速运动，G 中有由b 至a 的电流。

直流电路和交流电路电路是电能的传输和控制系统，广泛应用于各行各业。

直流电路和交流电路是两种常见的电路类型，它们在电力传输和电子设备中有着不同的应用和特点。

本文将介绍直流电路和交流电路的基本概念、特点和应用领域，并对它们的区别进行分析和总结。

一、直流电路直流电路是指电流方向恒定的电路。

在直流电路中，电流沿着一个方向流动，电压保持稳定不变。

直流电路通常由直流电源、电阻、电容和电感等元件组成。

直流电路具有以下特点：1. 电流方向恒定：直流电路中，电流一般沿着一个方向从正极流向负极，电流方向始终保持不变。

2. 电压稳定：直流电路中，电压是恒定不变的，没有频繁的变化。

3. 电阻影响：直流电路中，电阻对电流和电压有很大的影响。

根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。

直流电路广泛应用于许多领域，如电子设备、电力传输等。

在电子设备中，直流电路用于提供稳定的电源，为各种电子元件和电器设备供电。

在电力传输中，直流电路多用于长距离输电，其传输损耗相对较小。

二、交流电路交流电路是指电流方向和大小周期性变化的电路。

在交流电路中，电流和电压的变化呈现周期性并且可以正负交替变化。

交流电路通常由交流电源、电阻、电容和电感等元件组成。

交流电路具有以下特点：1. 电流方向变化：交流电路中，电流的方向和大小周期性变化，可以正负交替。

2. 电压周期性变化：交流电路中，电压也呈现周期性并且可以正负交替变化。

3. 频率影响：交流电路中，电流和电压的变化频率影响电路的特性和响应。

交流电路广泛应用于家庭、工业和通信等领域。

在家庭中，交流电路用于供电，为各种电器设备提供电能。

在工业领域，交流电路用于驱动电动机、供应工厂设备的电能。

在通信领域，交流电路用于传输和接收信号，保证通信的稳定性和可靠性。

三、直流电路与交流电路的区别直流电路和交流电路在电流方向、电压特点和应用领域等方面存在明显差异。

1. 电流方向：直流电路电流方向恒定，交流电路电流方向和大小周期性变化。

交流与直流电路电流（Current）是电子在导体中传递电荷的方式，是物质内部电荷的流动。

根据电子的流动方式，电流可以分为交流电流和直流电流。

本文将介绍交流电路和直流电路的特点、应用以及它们在现实生活中的应用。

一、交流电路交流电路是指电流方向随时间不断变化的电路。

交流电路有以下特点：1. 电流方向交替变化：在一个周期内，电流的方向会先正后负，来回交替。

2. 周期性：交流电路的电流和电压都呈现出周期性变化的特点，一般以正弦波形式表示。

3. 电压幅值可变：交流电压的幅值可以通过控制器调节，使得交流电的用途更加灵活。

交流电路的应用广泛。

家庭中的插座输出的电流就是交流电，用于给各种家用电器供电；工业生产中的大型机器设备都使用交流电；交通运输领域的电车、火车等也是使用交流电作为动力。

“电”这一现代化的存在很大部分来源于交流电路的应用。

二、直流电路直流电路是指电流方向始终保持恒定的电路。

直流电路有以下特点：1. 电流方向不变：在一个直流电路中，电流的方向始终不变。

2. 电压稳定：直流电压的幅值稳定不变，通常以直线形式表示。

3. 电流持续性：直流电流在电路中会持续流动，不会出现来回变化。

直流电路在很多领域中发挥着重要作用。

电子产品如手机、电脑等都需要直流电路供电。

此外，太阳能发电、电池等能源的存储和利用都需要直流电路。

交流电路和直流电路的转换交流电路和直流电路之间的转换是现代电气工程中重要的环节。

交流电经过变压器变成所需的直流电后，再通过适当的电路控制和分配，使其按照需要供给不同的设备。

为了实现高效的电能转换，工程师们研发了许多电力变换和控制器件，以确保电能在交流电路和直流电路之间的转换过程中的稳定性和高效性。

这些器件包括变压器、整流器、逆变器等，能够实现交流电的增压、稳流以及将交流电转化为直流电。

总结：交流电路和直流电路在不同领域中发挥着至关重要的作用。

了解它们的特点和应用，有助于我们更好地理解电流的传输和利用，为电气工程领域的发展做出贡献。

2020届高考物理选择题题型高效专练11直流电路与交流电路1．在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，闭合电键S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是A ．灯泡L 变亮B ．电源的输出功率先变大后变小C ．电容器C 上的电荷量减少D ．电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定【解析】 当滑动变阻器滑片P 向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R 总增大，干路电流I 减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P ＝I 2R L ，R L 不变，则电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗，故A 错误。

当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大。

由题意，灯炮L 的电阻大于电源的内阻r ，当R 增大时，外电阻与电源内电阻的差值增大，电源的输出功率变小，故B 错误。

变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C 错误。

根据闭合电路欧姆定律得：U＝E －Ir ，则ΔU ΔI＝r ，即电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比等于电源的内电阻r ，保持不变。

故D 正确。

【答案】 D2．(多选)如图所示电路，在平行金属板M 、N 内部左侧中央P 有一质量为m 的带电粒子(重力不计)以水平速度v 0射入电场并打在N 板的O 点。

改变R 1或R 2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A ．该粒子带正电B ．减少R 2，粒子还能打在O 点C ．减少R 1，粒子将打在O 点左侧D ．增大R 1，粒子在板间运动时间不变【解析】 根据外电路中顺着电流方向电势逐渐降低，可知M 板的电势低于N 板的电势，板间电场方向向上，而粒子在电场中向下偏转，所受的电场力方向向下，则知该粒子带负电，故A 错误。

电路稳定时R 2中没有电流，相当于导线，改变R 2，不改变M 、N 间的电压，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，所以粒子的运动情况不变，仍打在O 点。

什么是直流和交流电路直流（Direct Current）和交流（Alternating Current）是电流的两种基本形式。

直流电路是指电流方向不变的电路，而交流电路是指电流方向周期性变化的电路。

一、直流电路直流电路由直流电源、导线和负载组成。

其中，直流电源产生的电压和电流都是恒定不变的。

直流电路中的电流从正极流向负极，流动方向始终不变。

直流电路的特点是稳定性高，适用于需要恒定电流供应的应用，如直流电动机、电池充电器等。

二、交流电路交流电路由交流电源、导线、负载和交流开关等组成。

交流电源产生的电压和电流呈周期性变化，其方向也随之周期性改变。

交流电路中电流的方向会由正向反向不断变化，频率通常以赫兹（Hz）为单位。

交流电路的特点是电压和电流的变化周期性，适用于大部分家用电器、灯具以及电力系统等。

三、直流电路与交流电路的比较1. 电流方向：直流电路中电流始终保持一个方向，而交流电路中电流方向周期性改变。

2. 电压变化：直流电路中电压保持恒定不变，而交流电路中电压呈周期性变化。

3. 应用范围：直流电路主要适用于需要稳定电流的设备，如电池充电器、直流电动机等；交流电路适用于大部分家用电器和电力系统。

4. 电能传输：交流电路可通过变压器实现电能的远距离传输，而直流电路传输距离受到限制。

5. 系统复杂度：交流电路系统相对直流电路系统更加复杂，需要处理相位、频率等问题。

由于交流电路的广泛应用，交流电成为了现代电力系统的主要形式。

而直流电在特定领域内仍然有着不可替代的地位，如电池驱动设备、电动车充电等。

总结：直流电和交流电是两种基本的电流形式。

直流电路的电流方向恒定不变，适用于需要稳定电流的设备；交流电路的电流方向周期性改变，适用于大部分家用电器和电力系统。

虽然现代电力系统主要采用交流电，而直流电在特定领域依然具有重要的应用价值。

详细解析交流与直流及PC电源的主动与被动PFC电路详细解析交流与直流及PC电源的主动与被动PFC电路[原创] 作者不抬杠自我发表《考证电源指标数据的真实性，两款电源数据对比》文章后，得到很多网友的关注。

但仍有很多网友对交流与直流的概念模糊不清，下面我用波形图来详细讲解交流与直流的概念关系，以及PC电源的主动PFC电路和被动PFC电路的简单介绍。

前面我讲过直流与交流的名词概念，定义和解释，在此有必要重温一遍。

（注：所有图片均可点击放大）直流大小和方向不随时间变化的电流称为直流。

（图1）交流又称交流电或交变电流，是指大小和方向随时间作周期性变化的电流。

通常我们说的交流是指正弦电流。

（图2）正弦电流按正弦规律随时间变化的交变电流叫做正弦电流。

（图3）非正弦电流不按正弦规律随时间变化的交变电流叫做非正弦电流。

脉动电流大小随时间变化而方向不变的电流叫做脉动电流。

平均值交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。

有效值在两个相同的电阻器中，分别通以直流电和交流电，如果经过同一时间，它们发出的热量相等，那么就把此直流电的大小定作为此交流电的有效值。

正弦电流的有效值等于它最大值的0.707倍。

振幅交变电流（或其它量）在一个周期内出现的最大值。

正弦量的平均值通常指正半周期的平均值，它与振幅（最大值）的关系：平均值=0.637振幅值（最大值）。

可以用方程式代入来解释功率的峰值，因为它考核的是正半周的峰值，既：振幅的最大值（近似于1.414）。

功率单位时间内所做的功叫做功率。

电功率一般可分为视在功率，有功功率和无功功率三种。

视在功率在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫视在功率，以字母S或符号Ps表示，单位为伏安。

有功功率又叫平均功率。

交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率。

它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，对电动机来说是指它的出力，以字母P表示，单位为千瓦。

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1．【2012•湖北模拟】据报道，“神舟”八号飞船今年6月至8月择时发射。

它是一个无人目标飞行器，为中国的空间站作对接准备，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。

“神舟”飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。

在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。

单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V 的电动势，可获得0.1A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（ ） A ．0.24J B ．0.25J C ．0.26J D ．0.28J【答案】B【解析】根据W=UIt 可得，每秒太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1J =0.06J ，设太阳每秒照射的能量为Q ，则由能量守恒定律得Q×24%=W ，所以Q=0.25J ，故选项B 正确2．【2012•北京市朝阳区期末】一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h ，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( ) A ．1.8 W,5.4×10－2W B ．3.6 W,0.108 W C ．0.6 W,1.8×10－2 W D ．6.48×103W,1.94×102W 【答案】C【解析】由图可知手机电池的电动势为E ＝3.6 V ，通话时电流I 1＝500 mA ·h3 h＝500/3 mA ，通话时功率P ＝EI 1＝0.6 W ；待机时电流I 2＝500 mA ·h 100 h＝5 mA ，所以待机功率P′＝EI 2＝1.8×10－2W ，正确答案为C.3．【2012•河北省五校联盟模拟】一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I ，电动车的质量为m ，电动车受到的阻力是车重的k 倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则：（ ）A ．电动机的内阻为R=I EB ．电动机的内阻为R=2I kmgv IE - C ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 D ．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 【答案】BC【解析】根据能的转化与守恒定律,kmgv R I EI +=2,所以电动机的内阻为R=2I kmgv I E -,选项B 正确;当电动机突然被卡住而停止转动时,变成了纯电阻电路,回路的电流变大,故电源消耗的功率EI P =将变大,所以选项C 正确. 4．【2012•福建期末】某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如右图所示，M 为两元件的伏安曲线的交点。