2019屆高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí) 專(zhuān)題六 電路和電磁感應(yīng) 第1講 恒定電流和交變電流課件.ppt

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專(zhuān)題六電路和電磁感應(yīng) 高考領(lǐng)航 真題剖析 備考跨越 高考領(lǐng)航過(guò)真題做筆記 真題在線 1 2018 全國(guó) 卷 16 一電阻接到方波交流電源上 在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方 若該電阻接到正弦交流電源上 在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正 該電阻上電壓的峰值均為u0 周期均為T(mén) 如圖所示 則Q方 Q正等于 D 內(nèi)容排查 交變電流的圖像 交變電流有效值的求法 焦耳定律和歐姆定律 心得筆記 2 2018 江蘇卷 2 采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電 當(dāng)輸送功率一定時(shí) 為使輸電線上損耗的功率減小為原來(lái)的 輸電電壓應(yīng)變?yōu)?A 55kVB 110kVC 440kVD 880kV C 內(nèi)容排查 輸電電壓與輸電電流的關(guān)系 輸電線上損失的功率 心得筆記 3 2018 全國(guó) 卷 19 多選 如圖 兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上 其中一線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接 另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路 將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方 開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài) 下列說(shuō)法正確的是 A 開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間 小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后 小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后 小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間 小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng) AD 解析 根據(jù)安培定則 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng) 根據(jù)楞次定律 直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流 根據(jù)安培定則 直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向里 故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) A正確 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后 直導(dǎo)線上沒(méi)有感應(yīng)電流 故小磁針的N極指北 B C錯(cuò)誤 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間 根據(jù)楞次定律 直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流 這時(shí)直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向外 故小磁針N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng) D正確 內(nèi)容排查 楞次定律 安培定則 心得筆記 4 2018 全國(guó) 卷 20 多選 如圖 a 在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R R在PQ的右側(cè) 導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i i的變化如圖 b 所示 規(guī)定從Q到P為電流正方向 導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) AC 內(nèi)容排查 楞次定律 法拉第電磁感應(yīng)定律 心得筆記 5 2017 全國(guó) 卷 18 掃描隧道顯微鏡 STM 可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌 為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng) 在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板 并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng) 如圖所示 無(wú)擾動(dòng)時(shí) 按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng) 出現(xiàn)擾動(dòng)后 對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是 A 解析 紫銅薄板上下振動(dòng)時(shí) 方案B C D中穿過(guò)薄板的磁通量不發(fā)生變化 沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生 方案A中 無(wú)論是上下還是左右振動(dòng) 薄板中的磁通量都會(huì)發(fā)生變化 產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)阻礙紫銅薄板上下及其左右振動(dòng) 達(dá)到衰減的效果 選項(xiàng)A正確 內(nèi)容排查 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 楞次定律的推論 心得筆記 真題剖析析真題得技法 第1講恒定電流和交變電流 考向一直流電路的分析 典例1 2018 四川綿陽(yáng)二診 如圖所示 閉合開(kāi)關(guān)S 將滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中 A 電流表A1的示數(shù)變小B 電流表A2的示數(shù)變小C 電壓表V的示數(shù)變小D 電阻R1的電功率變大 A 解析 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中 滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大 電路總電阻變大 根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知 干路電流變小 即電流表A1的示數(shù)變小 故A正確 由于干路電流變小 根據(jù)U外 E Ir可知外電路兩端的電壓變大 電阻R1兩端的電壓U1 IR1變小 則并聯(lián)部分電路兩端的電壓變大 即電壓表V的示數(shù)變大 通過(guò)電阻R2的電流變大 即電流表A2的示數(shù)變大 故B C錯(cuò)誤 根據(jù)P1 I2R1可知 電阻R1不變 通過(guò)R1的電流變小 則電阻R1的電功率變小 故D錯(cuò)誤 拓展變式 在 典例1 中 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R向右滑動(dòng)的過(guò)程中 電壓表的變化量 U與電流表A1的變化量 I1的比值 A 一直變小B 一直變大C 保持不變D 先變小后變大 C 解析 根據(jù)閉合電路歐姆定律得E U I1 R1 r 變式得U E I1 R1 r 即U I1關(guān)系圖象中 圖線斜率k R1 r 則 R1 r 故保持不變 選項(xiàng)C正確 規(guī)律總結(jié) 直流電路動(dòng)態(tài)分析的3種常用方法 1 程序法遵循 局部 整體 部分 的思路 按以下步驟分析 2 結(jié)論法 串反并同 串反 指某一電阻增大 減小 時(shí) 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(shí) 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 3 極限法因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題 可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端 使電阻最大或電阻為零去討論 預(yù)測(cè)練1 2018 上海嘉定區(qū)二模 如圖所示電路中 電源E的電動(dòng)勢(shì)為3 2V 電阻R的阻值為30 小燈泡L的額定電壓為3 0V 額定功率為4 5W 當(dāng)開(kāi)關(guān)S接位置1時(shí) 電壓表的讀數(shù)為3V 那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S接到位置2時(shí) 小燈泡L A 比正常發(fā)光略亮B 正常發(fā)光C 有可能被燒壞D 很暗 甚至不亮 D 預(yù)測(cè)練2 2018 四川成都模擬 如圖所示 直流電源 滑動(dòng)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(fù)極接地 開(kāi)始時(shí)電容器不帶電 閉合開(kāi)關(guān)S 穩(wěn)定后 一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點(diǎn) 在開(kāi)關(guān)S保持接通的狀態(tài)下 下列說(shuō)法正確的是 A 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí) 電源兩端的電壓不變B 當(dāng)電容器的上極板向上移動(dòng)時(shí) 帶電油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)C 當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí) P點(diǎn)的電勢(shì)不變D 當(dāng)電容器的下極板向左移動(dòng)時(shí) 油滴的電勢(shì)能會(huì)減小 D 考向二交變電流的產(chǎn)生和描述 典例2 2018 北京門(mén)頭溝區(qū)二模 一交流電路如圖 甲 所示 電阻R 10 交流電源輸出的電壓u隨時(shí)間t變化的圖線如圖 乙 所示 閉合開(kāi)關(guān)S后 A 電流表的示數(shù)為1 4AB 電阻R消耗的電功率為14WC 電路中電流的頻率為100HzD 電路中電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為i sin100 t A D 規(guī)律總結(jié) 1 交變電流的四值 2 解決交變電流的問(wèn)題要注意以下幾點(diǎn) 1 電流方向的改變 線圈通過(guò)中性面時(shí) 電流方向發(fā)生改變 一個(gè)周期內(nèi)線圈兩次通過(guò)中性面 因此電流的方向改變兩次 2 最大值Em與轉(zhuǎn)軸位置無(wú)關(guān) 與線圈形狀無(wú)關(guān) 3 交變電流圖像的五個(gè)確定 交變電流的最大值 峰值 不同時(shí)刻交變電流的瞬時(shí)值 周期T 頻率f 中性面對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 交變電流方向改變時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 預(yù)測(cè)練3 2018 貴州貴陽(yáng)二模 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 一個(gè)150匝的閉合矩形金屬線圈 繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示 設(shè)線圈總電阻為2 則 A t 0時(shí) 線圈平面與磁感線方向垂直B t 1s時(shí) 線圈中的電流改變方向C t 2s時(shí) 線圈中磁通量的變化率為零D 在2s內(nèi) 線圈產(chǎn)生的熱量為18 2J D 預(yù)測(cè)練4 2018 成都模擬 如圖所示 一矩形線圈面積為S 匝數(shù)為N 總電阻為r 繞其垂直于磁感線的對(duì)稱(chēng)軸OO 以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)只分布于OO 的左側(cè)區(qū)域 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 外接電阻為R 從圖示位置轉(zhuǎn)180 的過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 B 考向三理想變壓器和遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題 D 審題突破 規(guī)律總結(jié) 1 明確理想變壓器各物理量的制約關(guān)系 1 輸入功率由輸出功率決定 即P入 P出 4 輸出功率由負(fù)載決定 即P出 P負(fù)總 P負(fù)1 P負(fù)2 2 掌握遠(yuǎn)距離輸電的兩種損耗 1 電壓損耗 輸電線上的電阻導(dǎo)致的電壓損耗 UR U2 U3 IRR 預(yù)測(cè)練5 2018 河北石家莊一模 如圖所示 理想變壓器三個(gè)線圈的匝數(shù)比n1 n2 n3 10 5 1 其中匝數(shù)為n1的原線圈接到220V的交流電源上 匝數(shù)為n2和n3的兩個(gè)副線圈分別與電阻R2 R3組成閉合回路 已知通過(guò)電阻R3的電流I3 2A 電阻R2 110 則通過(guò)電阻R2的電流I2和通過(guò)原線圈的電流I1分別是 A 10A 12AB 10A 20AC 1A 0 7AD 1A 3A C 預(yù)測(cè)練6 2018 山東青島二模 如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖 n1 n2和 n3 n4分別是升 降壓變壓器的原 副線圈的匝數(shù) 已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓一定 用電高峰時(shí) 某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他家的大功率電器開(kāi)啟后 家中的白熾燈變暗 下列說(shuō)法正確的是 A 該同學(xué)家開(kāi)啟大功率電器后 輸電線上損失的功率減小B 若減小降壓變壓器原線圈n3的匝數(shù) 可能會(huì)使白熾燈正常發(fā)光C 若減小降壓變壓器副線圈n4的匝數(shù) 可能會(huì)使白熾燈正常發(fā)光D 若減小升壓變壓器副線圈n2的匝數(shù) 可能會(huì)使白熾燈正常發(fā)光 B 備考跨越構(gòu)網(wǎng)絡(luò)練培優(yōu) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 培優(yōu)精練 培優(yōu)練1 2018 上海二模 如圖所示 直線A為某電源的U I圖線 曲線B為標(biāo)識(shí)不清的小燈泡L1的U I圖線 將L1與該電源組成閉合電路時(shí) L1恰好能正常發(fā)光 若將相同材料制成的標(biāo)有 3V 20W 的燈泡L2與該電源組成閉合電路 下列說(shuō)法中正確的是 A 電源的內(nèi)阻為 B 把燈泡L1換成L2 L2可能正常發(fā)光C 把燈泡L1換成L2 電源的輸出功率可能相等D 把燈泡L1換成L2 電源的輸出功率一定變小 C 培優(yōu)練2 2018 安徽宣城二模 圖 甲 為小型旋轉(zhuǎn)電樞交流發(fā)電機(jī)的原理圖 其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO OO 沿水平方向 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 線圈電阻不計(jì) 線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R 10 連接 與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表 示數(shù)是10V 圖 乙 是矩形線圈中磁通量 隨時(shí)間t變化的圖像 則 C 培優(yōu)練3 2018 北京卷 23 如圖1所示 用電動(dòng)勢(shì)為E 內(nèi)阻為r的電源 向滑動(dòng)變阻器R供電 改變變阻器R的阻值 路端電壓U與電流I均隨之變化 1 以U為縱坐標(biāo) I為橫坐標(biāo) 在圖2中畫(huà)出變阻器阻值R變化過(guò)程中U I圖像的示意圖 并說(shuō)明U I圖像與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義 解析 1 變阻器的電阻R變化時(shí) 其U隨I增大而減小 且遵循U E Ir 則U I圖像如圖所示 圖像與縱軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)電流值為零 由U E Ir E 因此與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值為電源電動(dòng)勢(shì) 圖像與橫軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)電壓值為零 由U E Ir 0 因此與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值為短路電流 I短 答案 見(jiàn)解析 2 請(qǐng)?jiān)趫D2畫(huà)好的U I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn) 畫(huà)出帶網(wǎng)格的圖形 以其面積表示此時(shí)電源的輸出功率 請(qǐng)推導(dǎo)該電源對(duì)外電路能夠輸出的最大電功率及條件 解析 2 在畫(huà)好的U I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn) 其坐標(biāo)值U和I的乘積即為此時(shí)電源的輸出功率P 因此可畫(huà)出如圖所示的帶網(wǎng)格的圖形 以其面積表示此時(shí)電源的輸出功率 答案 見(jiàn)解析 3 請(qǐng)寫(xiě)出電源電動(dòng)勢(shì)定義式 并結(jié)合能量守恒定律證明 電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于內(nèi) 外電路電勢(shì)降落之和 答案 見(jiàn)解析