高考物理二轮复习 基础知识再重温 倒数第6天 电路与电磁感应教案

倒数第6天电路与电磁感应考点要求重温考点45欧姆定律()考点46电阻定律()考点47电阻的串联、并联()考点48电源的电动势和内阻()考点49闭合电路的欧姆定律()考点50电功率、焦耳定律()考点51电磁感应现象()考点52磁通量()考点53楞次定律()考点54法拉第电磁感应定律()考点55自感、涡流()考点56交变电流、交变电流的图象()考点57正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值()考点58理想变压器()考点59远距离输电()要点方法回顾1.如果电路中电流为I，用电器的电阻为R，用电器两端电压为U.请你根据能量守恒定律就纯电阻和非纯电阻电路讨论U与IR的关系，由此总结I的适用条件.答案纯电阻电路中，电能只转化为电热，则有UItI2Rt，故I非纯电阻电路中，电能转化为电热和其他形式的能，则UItI2RtE其他，故UIR由此可见，I只适用于把电能全部转化为电热的电器，即只适用于纯电阻电路.2.描述电源的功率有三个，它们分别是电源的总功率、电源内部消耗的功率和电源的输出功率，如何求解三个功率，它们之间的关系如何？答案(1)电源的总功率P总EI.(2)电源内部消耗的功率P内I2r.(3)电源的输出功率P出P总P内UI.3.在如图1所示的UI图象中，图线a、b表示的含义有什么不同？图1答案(1)对电源有：UEIr，如题图中a线.(2)对定值电阻有：UIR，如题图中b线.(3)说明：图中a线常用来分析测量电源电动势和内阻的实验数据.图中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面积”分别表示电源的总功率、输出功率和内阻消耗的功率.4.比较下面的典型电路，并在表格空白处填上合适的文字或字母.电路名称电路结构欧姆定律表达式能量转化情况纯电阻电路非纯电阻电路含电容器电路交流纯电电路答案欧姆定律表达式自上而下为：I；EU内U外或EIrU外；电流稳定后I；i，I，Im.能量转化情况自上而下依次为：电能内能；电能内能其他能；电能内能电场能；电能内能.5.对电路中的特殊元件如何进行等效处理是简化电路的关键之一，请根据你的体会和所学的知识，完成下面的表格.元件处理方法电路中并联的理想电压表电路中充电完毕的电容器反接的理想二极管电流变化时的理想电感器电路中串联的理想电流表高频交流电通过大容值电容器电流稳定后的理想电感器正接的理想二极管电路中并联的非理想电压表电路中串联的非理想电流表 答案所在支路视作断路；所在支路视作短路；视作理想电压表与其内阻并联；视作理想电流表与其内阻串联.6.你能叙述分析直流电路动态问题的程序法吗？电路动态分析的技巧有哪些？答案程序法：基本思路是“部分整体部分”，即R局(增大或减小)R总(增大或减小)I总(减小或增大)U外(增大或减小)I部分、U部分的变化.技巧：(1)任一电阻R阻值增大，与之串联(或并联)的电路的总电阻增大.(2)任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并、电压U并的增大，与之串联的各电路电流I串、电压U串的减小.7.请你总结故障电路的特点与分析方法.答案用电器不能正常工作，断路的表现为电流为零，短路的表现为电流不为零而两点之间电压为零.用电压表测量电路两点间的电压，若电压表有读数，说明这两点与电源之间的连线是通路，断路故障点就在这两点之间；若电压表无读数，说明这两点与电源之间的连线是断路，断路故障就在这两点与电源的连线上.8.产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？答案(1)产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.(2)感应电流的方向判断从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.从“阻碍相对运动”的角度来看，表现出“来拒去留”，即“阻碍”相对运动.从“阻碍自身电流变化”角度来看，就是自感现象.在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”.右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的.这时，用右手定则更方便一些.(3)感应电流的大小由法拉第电磁感应定律可得In或Insin .9.法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式En在具体应用中有两种不同的表现形式，各在什么情况下应用？你还知道哪些计算感应电动势的方法？答案(1)内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比.公式En.(2)两种形式：回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则BS.由此对应的EnS，此式中的叫磁感应强度的变化率，等于Bt图象切线的斜率 .若是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的.磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则BS.此时对应的EnB，S的变化是由部分导体切割磁感线所致.比如线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这种情况.(3)计算感应电动势的其他方法当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，EBlvsin .当长为l的导体棒绕一个端点以角速度旋转切割磁感线时，EBl2.10.导体棒切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒的过程，这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？答案外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转化为电能，克服安培力做的功等于电能的增加.11.请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写下表.基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应部分导体切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量的变化楞次定律12.电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？答案(1)基本方法用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.求回路中的电流强度.分析、研究导体受力情况(注意安培力用左手定则判定其方向).列动力学方程或平衡方程求解.(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析.13.如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？答案设在时间t内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得：qItttn可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间t内通过导线截面的电荷量q仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量和闭合电路的电阻R决定，与磁通量发生变化的时间无关.14.中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？答案(1)中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面.(2)性质和特点线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周通过中性面两次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.15.下面的表格是关于交变电流“四值”的比较，请完成填空.物理量物理含义重要关系式使用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e_i_计算线圈某一时刻受力情况最大值最大的瞬时值Em_Im电容器的击穿电压有效值跟交变电流的_等效的恒定电流值对于正(余)弦交流电有：Em_E Um_U Im_I(1)计算与电流热效应有关的量(2)电气设备铭牌上所标的值(3)保险丝的熔断电流(4)交流电表的示数平均值交变电流图象中的图线与时间轴所围的_与_的比值Bl计算通过电路截面的电荷量答案NBSsin tNBS热效应面积时间16.理想变压器动态变化问题的分析思路是什么？答案I2I1P1