2019届高考物理二轮专题复习 专题六 电路和电磁感应 第1讲 恒定电流和交变电流课件.ppt

专题六电路和电磁感应 高考领航 真题剖析 备考跨越 高考领航过真题做笔记 真题在线 1 2018 全国 卷 16 一电阻接到方波交流电源上 在一个周期内产生的热量为Q方 若该电阻接到正弦交流电源上 在一个周期内产生的热量为Q正 该电阻上电压的峰值均为u0 周期均为T 如图所示 则Q方 Q正等于 D 内容排查 交变电流的图像 交变电流有效值的求法 焦耳定律和欧姆定律 心得笔记 2 2018 江苏卷 2 采用220kV高压向远方的城市输电 当输送功率一定时 为使输电线上损耗的功率减小为原来的 输电电压应变为 A 55kVB 110kVC 440kVD 880kV C 内容排查 输电电压与输电电流的关系 输电线上损失的功率 心得笔记 3 2018 全国 卷 19 多选 如图 两个线圈绕在同一根铁芯上 其中一线圈通过开关与电源连接 另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路 将一小磁针悬挂在直导线正上方 开关未闭合时小磁针处于静止状态 下列说法正确的是 A 开关闭合后的瞬间 小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B 开关闭合并保持一段时间后 小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C 开关闭合并保持一段时间后 小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间 小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 AD 解析 根据安培定则 开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场 根据楞次定律 直导线上将产生由南向北的电流 根据安培定则 直导线上方的磁场垂直纸面向里 故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 A正确 开关闭合并保持一段时间后 直导线上没有感应电流 故小磁针的N极指北 B C错误 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间 根据楞次定律 直导线上将产生由北向南的电流 这时直导线上方的磁场垂直纸面向外 故小磁针N极朝垂直纸面向外的方向转动 D正确 内容排查 楞次定律 安培定则 心得笔记 4 2018 全国 卷 20 多选 如图 a 在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R R在PQ的右侧 导线PQ中通有正弦交流电i i的变化如图 b 所示 规定从Q到P为电流正方向 导线框R中的感应电动势 AC 内容排查 楞次定律 法拉第电磁感应定律 心得笔记 5 2017 全国 卷 18 扫描隧道显微镜 STM 可用来探测样品表面原子尺度上的形貌 为了有效隔离外界振动对STM的扰动 在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板 并施加磁场来快速衰减其微小振动 如图所示 无扰动时 按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场 出现扰动后 对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 A 解析 紫铜薄板上下振动时 方案B C D中穿过薄板的磁通量不发生变化 没有感应电流产生 方案A中 无论是上下还是左右振动 薄板中的磁通量都会发生变化 产生的感应电流会阻碍紫铜薄板上下及其左右振动 达到衰减的效果 选项A正确 内容排查 感应电流产生的条件 楞次定律的推论 心得笔记 真题剖析析真题得技法 第1讲恒定电流和交变电流 考向一直流电路的分析 典例1 2018 四川绵阳二诊 如图所示 闭合开关S 将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中 A 电流表A1的示数变小B 电流表A2的示数变小C 电压表V的示数变小D 电阻R1的电功率变大 A 解析 当滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中 滑动变阻器接入电路的电阻变大 电路总电阻变大 根据闭合电路的欧姆定律可知 干路电流变小 即电流表A1的示数变小 故A正确 由于干路电流变小 根据U外 E Ir可知外电路两端的电压变大 电阻R1两端的电压U1 IR1变小 则并联部分电路两端的电压变大 即电压表V的示数变大 通过电阻R2的电流变大 即电流表A2的示数变大 故B C错误 根据P1 I2R1可知 电阻R1不变 通过R1的电流变小 则电阻R1的电功率变小 故D错误 拓展变式 在 典例1 中 当滑动变阻器R向右滑动的过程中 电压表的变化量 U与电流表A1的变化量 I1的比值 A 一直变小B 一直变大C 保持不变D 先变小后变大 C 解析 根据闭合电路欧姆定律得E U I1 R1 r 变式得U E I1 R1 r 即U I1关系图象中 图线斜率k R1 r 则 R1 r 故保持不变 选项C正确 规律总结 直流电路动态分析的3种常用方法 1 程序法遵循 局部 整体 部分 的思路 按以下步骤分析 2 结论法 串反并同 串反 指某一电阻增大 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 并同 指某一电阻增大 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 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 预测练1 2018 上海嘉定区二模 如图所示电路中 电源E的电动势为3 2V 电阻R的阻值为30 小灯泡L的额定电压为3 0V 额定功率为4 5W 当开关S接位置1时 电压表的读数为3V 那么当开关S接到位置2时 小灯泡L A 比正常发光略亮B 正常发光C 有可能被烧坏D 很暗 甚至不亮 D 预测练2 2018 四川成都模拟 如图所示 直流电源 滑动变阻器 平行板电容器与理想二极管 正向电阻为0 反向电阻为 连接 电源负极接地 开始时电容器不带电 闭合开关S 稳定后 一带电油滴恰能静止在电容器中P点 在开关S保持接通的状态下 下列说法正确的是 A 当滑动变阻器的滑片向下滑动时 电源两端的电压不变B 当电容器的上极板向上移动时 带电油滴会向下运动C 当电容器的下极板向下移动时 P点的电势不变D 当电容器的下极板向左移动时 油滴的电势能会减小 D 考向二交变电流的产生和描述 典例2 2018 北京门头沟区二模 一交流电路如图 甲 所示 电阻R 10 交流电源输出的电压u随时间t变化的图线如图 乙 所示 闭合开关S后 A 电流表的示数为1 4AB 电阻R消耗的电功率为14WC 电路中电流的频率为100HzD 电路中电流瞬时值的表达式为i sin100 t A D 规律总结 1 交变电流的四值 2 解决交变电流的问题要注意以下几点 1 电流方向的改变 线圈通过中性面时 电流方向发生改变 一个周期内线圈两次通过中性面 因此电流的方向改变两次 2 最大值Em与转轴位置无关 与线圈形状无关 3 交变电流图像的五个确定 交变电流的最大值 峰值 不同时刻交变电流的瞬时值 周期T 频率f 中性面对应的时刻 交变电流方向改变时对应的时刻 预测练3 2018 贵州贵阳二模 在匀强磁场中 一个150匝的闭合矩形金属线圈 绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动 穿过该线圈的磁通量随时间变化规律如图所示 设线圈总电阻为2 则 A t 0时 线圈平面与磁感线方向垂直B t 1s时 线圈中的电流改变方向C t 2s时 线圈中磁通量的变化率为零D 在2s内 线圈产生的热量为18 2J D 预测练4 2018 成都模拟 如图所示 一矩形线圈面积为S 匝数为N 总电阻为r 绕其垂直于磁感线的对称轴OO 以角速度 匀速转动 匀强磁场只分布于OO 的左侧区域 磁感应强度为B 外接电阻为R 从图示位置转180 的过程中 下列说法正确的是 B 考向三理想变压器和远距离输电问题 D 审题突破 规律总结 1 明确理想变压器各物理量的制约关系 1 输入功率由输出功率决定 即P入 P出 4 输出功率由负载决定 即P出 P负总 P负1 P负2 2 掌握远距离输电的两种损耗 1 电压损耗 输电线上的电阻导致的电压损耗 UR U2 U3 IRR 预测练5 2018 河北石家庄一模 如图所示 理想变压器三个线圈的匝数比n1 n2 n3 10 5 1 其中匝数为n1的原线圈接到220V的交流电源上 匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2 R3组成闭合回路 已知通过电阻R3的电流I3 2A 电阻R2 110 则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是 A 10A 12AB 10A 20AC 1A 0 7AD 1A 3A C 预测练6 2018 山东青岛二模 如图为远距离输电示意图 n1 n2和 n3 n4分别是升 降压变压器的原 副线圈的匝数 已知发电机的输出电压一定 用电高峰时 某同学发现当他家的大功率电器开启后 家中的白炽灯变暗 下列说法正确的是 A 该同学家开启大功率电器后 输电线上损失的功率减小B 若减小降压变压器原线圈n3的匝数 可能会使白炽灯正常发光C 若减小降压变压器副线圈n4的匝数 可能会使白炽灯正常发光D 若减小升压变压器副线圈n2的匝数 可能会使白炽灯正常发光 B 备考跨越构网络练培优 网络构建 培优精练 培优练1 2018 上海二模 如图所示 直线A为某电源的U I图线 曲线B为标识不清的小灯泡L1的U I图线 将L1与该电源组成闭合电路时 L1恰好能正常发光 若将相同材料制成的标有 3V 20W 的灯泡L2与该电源组成闭合电路 下列说法中正确的是 A 电源的内阻为 B 把灯泡L1换成L2 L2可能正常发光C 把灯泡L1换成L2 电源的输出功率可能相等D 把灯泡L1换成L2 电源的输出功率一定变小 C 培优练2 2018 安徽宣城二模 图 甲 为小型旋转电枢交流发电机的原理图 其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中 绕垂直于磁场方向的固定轴OO OO 沿水平方向 匀速转动 线圈电阻不计 线圈的两端经集流环和电刷与电阻R 10 连接 与电阻R并联的交流电压表为理想电压表 示数是10V 图 乙 是矩形线圈中磁通量 随时间t变化的图像 则 C 培优练3 2018 北京卷 23 如图1所示 用电动势为E 内阻为r的电源 向滑动变阻器R供电 改变变阻器R的阻值 路端电压U与电流I均随之变化 1 以U为纵坐标 I为横坐标 在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U I图像的示意图 并说明U I图像与两坐标轴交点的物理意义 解析 1 变阻器的电阻R变化时 其U随I增大而减小 且遵循U E Ir 则U I图像如图所示 图像与纵轴交点的横坐标电流值为零 由U E Ir E 因此与纵轴交点的纵坐标的值为电源电动势 图像与横轴交点的纵坐标电压值为零 由U E Ir 0 因此与横轴交点的横坐标值为短路电流 I短 答案 见解析 2 请在图2画好的U I关系图线上任取一点 画出带网格的图形 以其面积表示此时电源的输出功率 请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件 解析 2 在画好的U I关系图线上任取一点 其坐标值U和I的乘积即为此时电源的输出功率P 因此可画出如图所示的带网格的图形 以其面积表示此时电源的输出功率 答案 见解析 3 请写出电源电动势定义式 并结合能量守恒定律证明 电源电动势在数值上等于内 外电路电势降落之和 答案 见解析