《備考高考物理一輪金牌訓(xùn)練 第一部分 專題四 第2講 直流電路、交流電路和感應(yīng)電路課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《備考高考物理一輪金牌訓(xùn)練 第一部分 專題四 第2講 直流電路、交流電路和感應(yīng)電路課件(40頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第2 2講講 直流電路、交流電路和感應(yīng)電路直流電路、交流電路和感應(yīng)電路1(雙選,2011 年廣東卷)圖 421(a)左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器,負(fù)載電路中 R55 ,A、V 為理想電流表和電壓表若原線圈接入如圖(b)所示的正弦交變電壓,)電壓表的示數(shù)為 110 V,下列表述正確的是(圖 421A電流表的示數(shù)為 2 AB原、副線圈匝數(shù)比為 1 2C電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D原線圈中交變電壓的頻率為 100 Hz答案:AC2(2011 年新課標(biāo)卷)如圖 422,一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為 1 2;副線圈電路中接有燈泡,燈泡的額定電壓為 220 V,額定功率為 22 W;原線圈電路中接有
2、電壓表和電流表現(xiàn)閉合開關(guān),燈泡正常發(fā)光若用 U 和 I 分別表)示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù),則(圖 422答案:A3(雙選,2010 年廣東卷)圖 423 是某種正弦式交變)BC電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的(圖 423A周期是 0.01 sC有效值是 220 VB最大值是 311 VD表達(dá)式 u220sin 100t(V)解析:選項(xiàng) A 錯(cuò)誤,周期是 0.02 s;選項(xiàng) D 錯(cuò)誤,應(yīng)該用峰值,即把 220 換成 311.4(2009 年廣東卷)如圖 424 所示,電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接,只合上開關(guān) S1,三個(gè)燈泡都能正常工作,如果再合上 S2,則下列表述正確的
3、是()C圖 424A電源輸出功率減小C通過(guò) R1 上的電流增大BL1 上消耗的功率增大D通過(guò) R3 上的電流增大5(雙選,2009 年山東卷)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖 425 所示發(fā)電機(jī)的輸出電壓為 200 V,輸電線總電阻為 r,升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為 n1、n2,降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為 n3、n4(變壓器均為理想變壓器)要使額定電壓為 220 V 的用電器正常工作,則(圖 425C升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率答案:AD1從近兩年廣東高考來(lái)看,由于時(shí)間、分值和內(nèi)容的減少,感應(yīng)電路并不復(fù)雜,主要考查楞次定律和左手定
4、則,對(duì)直流電路,因電學(xué)實(shí)驗(yàn)必考,故純直流電路考查閉合電路歐姆定律的題出現(xiàn)的可能性也較小2看交流電這部分內(nèi)容都是必考內(nèi)容,都出現(xiàn)在選擇題,主要考查交流電的一些概念,結(jié)合變壓器工作原理、遠(yuǎn)距離輸電等3電磁感應(yīng)也常常與直流電路結(jié)合在一起考,找到各自的分析方法和突破口尤為重要交流電基礎(chǔ)知識(shí)【例 1】(2011 年清華附中模擬)如圖 426 所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形圖原、副線圈匝數(shù)比n1n210 1,串聯(lián)在原線圈中電路中的電流表示數(shù)為 1 A,下列說(shuō)法中不正確的是()圖 426答案:A(1)各種電表讀數(shù),變壓器輸入輸出電壓,均指有效值,重點(diǎn)理解有效值;(2)結(jié)合變壓器相關(guān)知識(shí),如功率關(guān)系
5、,電壓電流及匝數(shù)關(guān)系1某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 55 9,原線圈所接電源電壓按圖 427 所示規(guī)律變化,副線圈接有一燈)泡,此時(shí)燈泡消耗的功率為 40 W,則下列判斷正確的是(圖 427答案:B變壓器與遠(yuǎn)距離輸電【例2】有一臺(tái)內(nèi)阻為 1 的發(fā)電機(jī),供給一學(xué)校照明用電,如圖 428 所示升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1 4,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 4 1,輸電線的總電阻為 4 .全校共有 22 個(gè)班,每班有“220 V 40 W”燈 6 盞,若保證全部電燈正常發(fā)光,則:圖 428(1)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為多大?(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大?(3)輸電效率為多少?(1)以理想變壓器輸入輸出
6、功率相等為主線;(2)弄清電壓電流決定關(guān)系,如當(dāng)變壓器確定且輸入電壓一定時(shí),無(wú)論負(fù)載如何變,則輸入輸出電壓不變,電流可變,輸入輸出功率也可變,但是輸出電流決定輸入電流,輸出功率決定輸入功率;(3)理解損失功率與輸電電壓及輸電電流的計(jì)算關(guān)系;(4)結(jié)合示意圖理解物理量及公式,把電壓、電流、功率等物理量在圖中能一一對(duì)應(yīng)2某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)輸出功率為 9 kW,輸出電壓為 500 V,輸電線的總電阻為 10 ,允許線路損耗的功率為輸出功率的 4%.求:(1)村民和村辦小企業(yè)需要 220 V 電壓時(shí),所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少?(不計(jì)變壓器的
7、損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送,村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少?解析:建立如圖 33 所示的遠(yuǎn)距離輸電模型,要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比,先要知道原、副線圈兩端的電壓之比本題可以線路上損耗的功率為突破口,先求出輸電線上的電流 I線,再根據(jù)輸出功率求出 U2,然后再求出 U3.圖 33所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別是 1 3 和 72 11.(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送(模型如圖 34 所示)圖 34電磁感應(yīng)電路的串并聯(lián)關(guān)系【例 3】(2011 年珠海模擬)如圖 429 所示,豎直平面內(nèi)有一寬 L1 米、足夠長(zhǎng)的光滑矩形金屬導(dǎo)軌,電阻不計(jì)在導(dǎo)軌的上下
8、邊分別接有電阻 R13 和 R26 .在 MN 上方及 CD 下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B1 T現(xiàn)有質(zhì)量 m0.2 kg、電阻 r1 的導(dǎo)體棒 ab,在金屬導(dǎo)軌上從 MN 上方某處由靜止下落,下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平,與金屬導(dǎo)軌接觸良好當(dāng)導(dǎo)體棒 ab 下落到快要接近 MN 時(shí)的速度大小為 v13 m/s.不計(jì)空氣阻力,g 取 10 m/s2.圖 429(1)求導(dǎo)體棒 ab 快要接近 MN 時(shí)的加速度大小;(2)若導(dǎo)體棒 ab 進(jìn)入磁場(chǎng)后,棒中的電流大小始終保持不變,求磁場(chǎng)和之間的距離 h;(3)若將磁場(chǎng)的 CD 邊界略微下移,使導(dǎo)體棒 ab 剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小變?yōu)?
9、v29 m/s,要使棒在外力 F 作用下做 a3 m/s2 的勻加速直線運(yùn)動(dòng),求所加外力 F 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系式答題規(guī)范解:(1)以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象,棒在磁場(chǎng) I 中切割磁感線,棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E,棒在重力和安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得:mgBILmaEBLv13 V(1)找準(zhǔn)電源位置,哪段或哪部分相當(dāng)于電源;(2)分清內(nèi)外電路,畫出等效串并聯(lián)電路圖,找出總電阻表達(dá)式;(3)找出題目最關(guān)鍵信息,如“靜止”、“勻速”等信息3如圖 4210 所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框 abcd,線框質(zhì)量為 m、電阻為 R、邊長(zhǎng)為 L.有一方向豎直向下的有界磁場(chǎng),磁場(chǎng)的
10、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)區(qū)寬度大于 L,左邊界與 ab 邊平行線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)圖 4210(1)若線框以速度 v 勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),求線框在離開磁場(chǎng)時(shí) ab 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度 a 運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò) t1 時(shí)間 ab 邊開始進(jìn)入磁場(chǎng),求 cd 邊將要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻回路的電功率直流電路與含容電路問題【例 4】(2009 年江蘇卷)在如圖 4211 所示的閃光燈電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為 E,電容器的電容為 C.當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓 U 時(shí),閃光燈才有電流通過(guò)并發(fā)光正)常工作時(shí),閃光燈周期性短暫閃光,則可以判定(圖 4211A電源的電動(dòng)勢(shì)一定
11、小于擊穿電壓B電容器所帶的最大電荷量一定為 CEC閃光燈閃光時(shí),電容器所帶的電荷量一定增大D在一個(gè)閃光周期內(nèi),通過(guò)電阻的電荷量與通過(guò)閃光燈的電荷量一定相等解析:理解此電路的工作過(guò)程是解決本題的關(guān)鍵電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等,當(dāng)電源給電容器充電,達(dá)到閃光燈擊穿電壓 U 時(shí),閃光燈被擊穿,電容器放電,放電后閃光燈兩端電壓小于 U,斷路,電源再次給電容器充電,達(dá)到電壓 U時(shí),閃光燈又被擊穿,電容器放電,如此周期性充放電,使得閃光燈周期性短暫閃光要使得充電后達(dá)到電壓 U,則電源電動(dòng)勢(shì)一定大于等于 U,A 項(xiàng)錯(cuò)誤;電容器兩端的最大電壓為 U,故電容器所帶的最大電荷量為 CU,B 項(xiàng)錯(cuò)誤;閃光
12、燈閃光時(shí)電容器放電,所帶電荷量減少,C 項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí)電荷通過(guò) R,放電時(shí)電荷通過(guò)閃光燈,故充放電過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量與通過(guò)閃光燈的電荷量一定相等,D 項(xiàng)正確答案:D對(duì)于與電容器相關(guān)聯(lián)的試題,電容器穩(wěn)定后,在電容器處電路可看成是斷路,與電容器串聯(lián)的電阻不分壓可看成導(dǎo)線若要計(jì)算電容器中有關(guān)電量等的變化,則要先分析電容器兩端電壓的變化,再利用QCU 來(lái)計(jì)算具體方法是:(1)確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián),該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓(2)當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí),此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓,而與電容器串聯(lián)的電阻可看成導(dǎo)線(3)對(duì)于較復(fù)雜電路,需要將電容器兩端的電勢(shì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的
13、電勢(shì)比較后才能確定電容器兩端的電壓4(雙選)在如圖 4212 所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)電阻為 r,C 為電容器,R0為定值電阻, R 為滑動(dòng)變阻器開關(guān)閉合后,燈泡 L 能正常發(fā)光當(dāng)滑動(dòng)變阻器的)滑片向右移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是(圖 4212A燈泡 L 將變暗B燈泡 L 將變亮C電容器 C 的電荷量將減小D電容器 C 的電荷量將增大解析:滑片向右移動(dòng),總電阻增大,總電流減小,燈泡L 將變暗,電容器兩端電壓為外電壓,外電壓增大,故電容器 C 的電荷量將增大,AD 對(duì)答案:AD解決電磁感應(yīng)及電路的問題其基本解題步驟是:(1)通過(guò)多角度的視圖,把磁場(chǎng)的空間分布弄清楚;(2)在求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),弄清是求平均電動(dòng)勢(shì)還是瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì),選擇合適的公式解題;(3)進(jìn)行電路計(jì)算時(shí)要畫出等效電路圖做電路分析,然后求解;(4)主要運(yùn)用楞次定律和閉合電路歐姆定律;