2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應和電路2直流電路和交流電路導學案.doc
《2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應和電路2直流電路和交流電路導學案.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應和電路2直流電路和交流電路導學案.doc(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高考物理二輪專題突破專題七電磁感應和電路2直流電路和交流電路導學案 一、知識梳理 1.純電阻電路和非純電阻電路的電功、電功率的比較 (1)純電阻電路:電功W=UIt,電功率P=UI,且電功全部轉化為 ,有W=Q=UIt=t=I2Rt,P=UI==I2R. (2)非純電阻電路:電功W=UIt,電功率P=UI,電熱Q=I2Rt,電熱功率P熱=I2R,電功率 電熱功率,即W>Q,故求電功、電功率只能用W=UIt、P=UI,求電熱、電熱功率只能用Q= 、P熱= . 2.電源的功率和效率 (1)電源的幾個功率 ①電源的總功率:P總= ②電源內(nèi)部消耗的功率:P內(nèi)=I2r ③電源的輸出功率:P出= =P總-P內(nèi) (2)電源的效率η=100%=100% 3.交流電的“四值” (1)最大值Em= . (2)瞬時值e= . (3)有效值:正弦式交流電的有效值E=;非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的 ,用等效的思想來求解.計算交流電路的電功、電功率和測定交流電路的電壓、電流都是指有效值. (4)平均值:=n,常用來計算通過電路的電荷量. 4.理想變壓器的基本關系式 (1)功率關系:P入= . (2)電壓關系:=. (3)電流關系:只有一個副線圈時=. 規(guī)律方法 直流電路動態(tài)分析方法 (1)程序法:基本思路是“部分→整體→部分”.即從阻值的變化入手,由串、并聯(lián)規(guī)律判定R總的變化情況,再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U端的變化情況,最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判斷各部分的變化情況. (2)結論法——“串反并同”: “串反”:指某一電阻增大(減小)時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大). “并同”:指某一電阻增大(減小)時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小). 二、題型、技巧歸納 高考題型一 直流電路的動態(tài)分析 【例1】 (xx全國甲卷17)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖1所示電路.開關S斷開且電流穩(wěn)定時,C所帶的電荷量為Q1;閉合開關S,電流再次穩(wěn)定后,C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為( ) 圖1 A. B. C. D. 高考預測1 (多選)如圖2所示,直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0,反向電阻為∞)連接,電源負極接地.開始時電容器不帶電,閉合開關S,穩(wěn)定后,一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點.在開關S保持接通的狀態(tài)下,下列說法正確的是( ) 圖2 A.當滑動變阻器的滑片向上滑動時,帶電油滴會向上運動 B.當電容器的上極板向上移動時,帶電油滴會向下運動 C.當電容器的下極板向下移動時,P點的電勢不變 D.當電容器的下極板向左移動時,P點的電勢會升高 高考預測2 (多選)如圖3所示的火警報警裝置,R1為熱敏電阻,若溫度升高,則R1的阻值會急劇減小,從而引起電鈴電壓的增加,當電鈴電壓達到一定值時,電鈴會響.下列說法正確的是( ) 圖3 A.要使報警的臨界溫度升高,可以適當增大電源的電動勢 B.要使報警的臨界溫度降低,可以適當增大電源的電動勢 C.要使報警的臨界溫度升高,可以把R2的滑片P適當向下移 D.要使報警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當向下移 高考題型二 交流電的產(chǎn)生和描述 【例2】 如圖4甲所示,電阻為1 Ω的矩形線圈繞垂直勻強磁場的轉軸OO′勻速旋轉產(chǎn)生交流電,現(xiàn)將此電流給阻值為R=10 Ω的小燈泡L供電,通過電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如圖乙,不考慮溫度對燈泡阻值的影響,下列說法正確的是( ) 圖4 A.在t=510-3 s時,線圈處于中性面位置 B.在t=1010-3 s時,穿過線圈的磁通量最大 C.交變電流的瞬時表達式為i=5cos 50πt(A) D.線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢為55 V 高考預測3 如圖5所示是某興趣小組用實驗室的手搖發(fā)電機給小燈泡供電的裝置示意圖.在某次勻速轉動手柄的過程中,他們發(fā)現(xiàn)小燈泡周期性的閃亮.以下判斷正確的是( ) 圖5 A.圖示位置線框中產(chǎn)生的感應電動勢最大 B.若增大手搖發(fā)電機的轉速,燈泡亮度將不變 C.若增大手搖發(fā)電機的轉速,燈泡閃亮的頻率將變大 D.小燈泡周期性閃亮的主要原因是電路接觸不良 高考預測4 (多選)如圖6所示,圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產(chǎn)生正弦式電流的圖象,當調整線圈轉速后,所產(chǎn)生正弦式電流的圖象如圖線b所示,以下關于這兩個正弦式電流的說法正確的是( ) 圖6 A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零 B.線圈先后兩次轉速之比為3∶2 C.正弦式電流a的瞬時值為u=10sin 5πt V D.正弦式電流b的最大值為 V 規(guī)律總結 1.線圈通過中性面時的特點 (1)穿過線圈的磁通量最大; (2)線圈中的感應電動勢為零; (3)線圈每經(jīng)過中性面一次,感應電流的方向改變一次. 2.交流電的“四值” (1)最大值Em=NBSω.分析電容器的耐壓值. (2)瞬時值e=NBSωsin ωt.計算閃光電器的閃光時間、線圈某時刻的受力情況. (3)有效值:正弦式交流電的有效值E=;非正弦式交流電的有效值必須根據(jù)電流的熱效應,用等效的思想來求解.計算交流電路的電功、電功率和測定交流電路的電壓、電流都是指有效值. (4)平均值:=n,常用來計算通過電路的電荷量. 高考題型三 變壓器和遠距離輸電問題 【例3】 (xx全國乙卷16)一含有理想變壓器的電路如圖7所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω、1 Ω和4 Ω,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定.當開關S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當S閉合時,電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為( ) 圖7 A.2 B.3 C.4 D.5 高考預測5 一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表,副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q調節(jié),如圖8所示.在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R,原線圈上加一電壓為U的交流電,則( ) 圖8 A.保持Q位置不動,將P向上滑動時,電流表的讀數(shù)變大 B.保持Q位置不動,將P向上滑動時,電流表的讀數(shù)不變 C.保持P位置不動,將Q向上滑動時,電流表的讀數(shù)變小 D.保持P位置不動,將Q向上滑動時,電流表的讀數(shù)變大 高考預測6 (多選)某同學模擬“遠距離輸電”,將實驗室提供的器材連接成如圖9所示電路,A、B為理想變壓器,燈L1、L2相同且阻值不變.保持A的輸入電壓不變,開關S斷開時,燈L1正常發(fā)光.則( ) 圖9 A.如果只閉合開關S,L1變暗 B.如果只閉合開關S,A的輸入功率變大 C.僅將滑片P上移,L1變亮 D.僅將滑片P上移,A的輸入功率不變 規(guī)律總結 理想變壓器動態(tài)分析的兩種情況 (1)負載電阻不變,討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨匝數(shù)比的變化情況. (2)匝數(shù)比不變,討論變壓器原、副線圈兩端的電壓、電流、電功率等隨負載電阻的變化情況. 不論哪種情況,要注意兩點:一、根據(jù)題意分清變量和不變量;二、弄清“誰決定誰”的制約關系.對電壓而言,輸入決定輸出;對電流、電功(率)而言,輸出決定輸入. 高考題型四 交變電流的綜合問題分析 【例4】 (多選)如圖10所示,導體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上,圓環(huán)通過電刷與導線c、d相接.c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1∶n2=10∶1的變壓器原線圈兩端,變壓器副線圈接一滑動變阻器R0,勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下,導體棒ab長為L(電阻不計),繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO′以角速度ω勻速轉動.如果滑動變阻器的阻值為R時,通過電流表的電流為I,則( ) 圖10 A.滑動變阻器上消耗的功率為P=100I2R B.變壓器原線圈兩端的電壓U1=10IR C.取ab在環(huán)的最低端時t=0,則導體棒ab中感應電流的表達式是i=Isin ωt D.ab沿環(huán)轉動過程中受到的最大安培力F=BIL 高考預測7 在如圖11甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5∶1,原線圈接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災報警系統(tǒng)(報警器未畫出),圖中電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,RT為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小.下列說法中正確的是( ) 圖11 A.電壓表的示數(shù)為44 V B.圖乙中電壓的有效值為220 V C.RT處出現(xiàn)火災時,電流表示數(shù)減小 D.RT處出現(xiàn)火災時,電阻R0消耗的電功率增大 高考預測8 (多選)如圖12所示,單匝矩形導線框abcd與勻強磁場垂直,線框電阻不計,線框繞與cd邊重合的固定轉軸以恒定角速度從圖示位置開始勻速轉動,理想變壓器匝數(shù)比為n1∶n2.開關S斷開時,額定功率為P的燈泡L1正常發(fā)光,電流表示數(shù)為I,電流表內(nèi)阻不計,下列說法正確的是( ) 圖12 A.線框中產(chǎn)生的電流為正弦式交變電流 B.線框從圖中位置轉過時,感應電動勢瞬時值為 C.燈泡L1的額定電壓等于 D.如果閉合開關S,則電流表示數(shù)變大 規(guī)律總結 交變電流的綜合問題,涉及交流電路最大值、有效值、平均值、瞬時值的計算,與電磁感應、安培力、閉合電路歐姆定律的綜合應用等,解答時應注意以下兩點: (1)分清交流電路“四值”的不同計算方法和物理意義. (2)學會將直流電路、閉合電路歐姆定律的知識應用在交流電路的綜合問題中. 參考答案 一、知識梳理 1. (1) 電熱 (2) 大于 I2Rt I2R. 2. (1)① EI ③ UI 3.(1) NBSω (2) NBSωsin_ωt (3)熱效應 4. (1) P出. 二、題型、技巧歸納 【例1】 答案 C 解析 S斷開時等效電路圖如圖甲所示. 甲 電容器兩端電壓為U1=R=E; S閉合時等效電路圖如圖乙所示. 乙 電容器兩端電壓為U2=R=E, 由Q=CU得==,故選項C正確. 高考預測1 答案 AD 解析 當滑動變阻器的滑片向上滑動時,變阻器有效阻值增大,R的電壓增大,則電容器板間電壓增大,場強增大,油滴所受的電場力增大,所以帶電油滴會向上運動.故A正確;當電容器的上極板向上移動時,由電容的決定式C=知,電容減小,而電容器的電壓不變,由C=知,Q要減小,電容器要放電,由于二極管的單向導電性,所以電容器不能放電,則電容器的帶電量不變,根據(jù)推論可知電容器板間場強不變,油滴所受的電場力不變,所以帶電油滴仍靜止不動,故B錯誤;當電容器的下極板向下移動時,電容器所帶的電量Q不變,由E=知電容器板間場強不變,由U=Ed知,P與下極板間的電勢差變大,P點的電勢會升高.故C錯誤;當電容器的下極板向左移動時,C=,電容器的電容減小,由C=知,Q要減小,電容器要放電,由于二極管的單向導電性,所以電容器不能放電,則電容器的帶電量不變,那么只能是極板間U增大,由E=知電容器板間場強變大,則P與下極板間的電勢差變大,P點的電勢升高.故D正確. 高考預測2 答案 BD 解析 要使報警的臨界溫度升高,R1對應的阻值減小,電路中電流會增大,電鈴兩端的電壓會增大,而電鈴電壓達到一定值時,電鈴會響,要使電鈴的電壓仍為原來的值,必須適當減小電源的電動勢,相反,要使報警的臨界溫度降低,可以適當增大電源的電動勢.故A錯誤,B正確.要使報警的臨界溫度升高,R1對應的阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知,將使電鈴的電壓增大,要使電鈴的電壓仍為原來的值,可以把R2的滑片P適當向上移,以減小R2,相反,要使報警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當向下移,故C錯誤,D正確.故選B、D. 【例2】 答案 A 解析 由圖乙可知t=510-3 s時刻感應電流最小為零,此時線圈所在平面處于中性面位置,故A正確;t=1010-3 s時刻感應電流最大,此時線圈所在平面與中性面位置垂直,所以穿過線圈回路的磁通量最小,故B錯誤;周期T=0.02 s,角速度ω==100π rad/s,故電流的瞬時表達式為i=5cos 100πt(A),故C錯誤;線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢最大值為Em=Im(R+r)=55 V,D錯誤. 高考預測3 答案 C 解析 圖示位置線框中產(chǎn)生的感應電動勢最小,故A錯誤;若增大手搖發(fā)電機的轉速,角速度將增大,頻率將增大,產(chǎn)生的最大感應電動勢Em=NBSω,故燈泡的亮度增大,故B錯誤,C正確;小燈泡周期性閃亮的主要原因是產(chǎn)生的電流為交流電,故D錯誤. 高考預測4 答案 BCD 解析 t=0時刻兩個正弦式電流的感應電動勢瞬時值均為零,線圈都與磁場垂直,穿過線圈的磁通量都最大.故A錯誤.由圖讀出兩電流周期之比為Ta∶Tb=0.4 s∶0.6 s=2∶3,而T=,則線圈先后兩次轉速之比為3∶2.故B正確.正弦式電流a的瞬時值為u=Umsin t=10sin t V=10sin 5πt V.故C正確.根據(jù)電動勢最大值公式Em=nBSω=nBS得到,兩電動勢最大值之比為Ema:Emb=Tb∶Ta=3∶2,Ema=10 V,則得到正弦式電流b的最大值為Emb= V.故D正確. 【例3】 答案 B 解析 開關斷開時,電路如圖甲所示,原、副線圈的電流比=,通過R2的電流I2=,副線圈的輸出電壓U2=I2(R2+R3)=,由=可得原線圈兩端的電壓U1=5I2,則U=U1+IR1=5I2+3I;開關閉合時,電路如圖乙所示,原、副線圈的電流比=,通過R2的電流I2′=,副線圈的輸出電壓U2′=I2′R2=,由=可得原線圈兩端的電壓U1′=4I2,則U=U1′+4IR1=4I2+12I,聯(lián)立解得=3,選項B正確. 甲 乙 高考預測5 答案 D 解析 在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下,變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定.因此,當Q位置不動時,輸出電壓U′不變,此時P向上滑動,負載電阻值R′增大,則輸出電流I′減小.根據(jù)輸入功率P1等于輸出功率P2,電流表的讀數(shù)I變小,故A、B錯誤;P位置不動,將Q向上滑動,則輸出電壓U′變大,I′變大,電流表的讀數(shù)變大,則選項C錯誤,D正確;故選D. 高考預測6 答案 AB 解析 閉合S,副線圈電阻減小,則消耗功率增大,B副線圈中電流增大,B原線圈電流也增大,則R上損失的電壓和功率增大,則B輸入電壓減小,燈泡兩端電壓減小,故燈泡會變暗,故A正確;根據(jù)A分析知消耗和損失功率都增大,根據(jù)能量守恒知A的輸入功率變大,故B正確;僅將滑片P上移,A副線圈匝數(shù)減小,則輸出電壓減小,B的輸入電壓減小,燈泡電壓也減小,故L1變暗,消耗功率減小,則A輸入功率減小,故C、D錯誤. 【例4】 答案 AD 解析 由=得I2=10I,變阻器上消耗的功率為P=IR=(10I)2R=100I2R,故A正確;副線圈的電壓為U=I2R=10IR,根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知,變壓器原線圈兩端的電壓U1=100IR,故B錯誤;ab在最低點時,ab棒與磁場垂直,此時的感應電動勢最大,感應電流最大,所以棒ab中感應電流的表達式應為i=Icos ωt,故C錯誤;ab在最低點時,ab棒與磁場垂直,此時的感應電動勢最大,感應電流最大,最大值為I,此時的安培力也是最大的,最大安培力為F=BIL,故D正確. 高考預測7 答案 D 解析 設將此電流加在阻值為R的電阻上,電壓的最大值為Um,電壓的有效值為U.則=T,代入數(shù)據(jù)得圖乙中電壓的有效值為110 V;變壓器原、副線圈中的電壓與匝數(shù)成正比,所以變壓器原、副線圈中的電壓之比是5∶1,所以電壓表的示數(shù)為22 V,故A、B錯誤;RT處溫度升高時,阻值減小,副線圈電流增大,電阻R0消耗的電功率增大,而輸出功率和輸入功率相等,所以原線圈電流增大,即電流表示數(shù)增大,故C錯誤,D正確. 高考預測8 答案 ABD 解析 根據(jù)產(chǎn)生交變電流的條件,A正確;轉過時,感應電動勢的瞬時值應為Em,正好是有效值的大小,B正確;C中燈泡L1的額定電壓應為,C錯誤;開關S閉合,并聯(lián)L2后負載總電阻減小,U2不變,I2增大,I1也增大,D正確.- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 2019 2020 年高 物理 二輪 專題 突破 電磁感應 電路 直流 交流電路 導學案
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-2773164.html