直流电路的分析与计算
直流电路的分析与计算
考情透析
考情透析
命题点
考频分析
命题特点
核心素养
动态电路
2024年：
广西T6
海南T17
2023年：
全国乙T7
海南T7
2022年：
江苏T2
浙江1月T12
北京T13
综合高考试卷来看，本专题单独出题并不多。动态电路部分主要考查电路分析及相关变化规律，能量转化主要考查非纯电阻电路等问题。这部分题目涉及闭合电路欧姆定律、能量守恒定律、焦耳定律等知识。
物理观念：
理解闭合电路欧姆定律、功能关系等物理规律，能正确分析电路动态变化问题和能量转化问题。
科学思维：
能对综合性电路问题进行分析和推理，获得结论。
电路中能量的转化
热点
热点突破
命题点
命题点1
动态电路
▼考题示例1[生产生活类]
（2024·河北省·模拟题）（多选）图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，R1为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，R0为报警器的电阻（阻值不变），R0大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为U0，调零后R2的滑片位置保持不变．测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（）
A．当R1两端的电压减小U－U0时，报警器开始报警
B．电源的输出功率增大
C．移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D．若不小心将R2的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
?跟踪训练1
（2023·福建省·模拟题）（多选）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则（）
A．电压表读数减小 B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大
总结升华
1．电路动态分析问题常用的“三法”
（1）程序判断法：遵循“局部→整体→部分”的思路，按以下步骤分析：
（2）“串反并同”结论法（应用条件：电源内阻不为零，非恒压、恒流电路）
①所谓“串反”，即某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（增大）。
②所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（减小）。
即：
（3）极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论。
2．求解功率最值问题的两点技巧
（1）定值电阻的功率：P＝I2R
（2）电源的输出功率：P出＝I2R＝＝
①根据如图所示图象可知：随着外电阻的增大，输出功率先增大后减小，即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.当R＜r时：R↑→P出↑,b.当R＞r时：R↑→P出↓))
②当R＝r时，输出功率最大，为Pm＝eq\f(E2,4r)。
③P出＜Pm时，每个输出功率对应两个不同的外电阻R1和R2，且满足R1R2＝r2，因此需要注意题目可能出现多解的情况。
命题点
命题点2
电路中能量的转化
▼考题示例2[生产生活类]
（2022·浙江省·历年真题）某节水喷灌系统如图所示，水以v0＝15m/s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75J B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W D．电动机线圈的电阻为10Ω
?跟踪训练2
（2024·北京市·模拟题）（多选）某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路。闭合开关，并调节滑动变阻器R的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为I1和U1；重新调节R的阻值，使电动机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为I2和U2。则下列说法正确的是（电表均可视为理想电表）（）
A．这台电动机的线圈电阻为
B．这台电动机正常运转时线圈的发热功率为
C．电源的内阻为
D．这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2－
总结升华
1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
2．无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均可用W＝UIt，电热均可用Q＝I2Rt来计算。
3．判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法：一是根据电