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

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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表達式 u220sin 100t(V)解析：選項 A 錯誤，周期是 0.02 s；選項 D 錯誤，應(yīng)該用峰值，即把 220 換成 311.4(2009 年廣東卷)如圖 424 所示，電動勢為 E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接，只合上開關(guān) S1，三個燈泡都能正常工作，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 R1 上的電流增大BL1 上消耗的功率增大D通過 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看，由于時間、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，對直流電路，因電學(xué)實驗必考，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【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，重點理解有效值；(2)結(jié)合變壓器相關(guān)知識，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變壓器與遠距離輸電【例2】有一臺內(nèi)阻為 1 的發(fā)電機，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)電機的電動勢為多大？(2)發(fā)電機的輸出功率為多大？(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，無論負載如何變，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應(yīng)2某村在距村莊較遠的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機輸出功率為 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，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？(不計變壓器的

7、損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機直接輸送，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、足夠長的光滑矩形金屬導(dǎo)軌，電阻不計在導(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磁場和，磁感應(yīng)強度大小均為 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 時的速度大小為 v13 m/s.不計空氣阻力，g 取 10 m/s2.圖 429(1)求導(dǎo)體棒 ab 快要接近 MN 時的加速度大小；(2)若導(dǎo)體棒 ab 進入磁場后，棒中的電流大小始終保持不變，求磁場和之間的距離 h；(3)若將磁場的 CD 邊界略微下移，使導(dǎo)體棒 ab 剛進入磁場時速度大小變?yōu)?

9、v29 m/s，要使棒在外力 F 作用下做 a3 m/s2 的勻加速直線運動，求所加外力 F 隨時間 t 變化的關(guān)系式答題規(guī)范解：(1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場 I 中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 E，棒在重力和安培力作用下做加速運動由牛頓第二定律得：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、邊長為 L.有一方向豎直向下的有界磁場，磁場的

10、磁感應(yīng)強度為B，磁場區(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磁場區(qū)圖 4210(1)若線框以速度 v 勻速穿過磁場區(qū)，求線框在離開磁場時 ab 兩點間的電勢差；(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度 a 運動，經(jīng)過 t1 時間 ab 邊開始進入磁場，求 cd 邊將要進入磁場時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，電源的電動勢為 E，電容器的電容為 C.當(dāng)閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓 U 時，閃光燈才有電流通過并發(fā)光正)常工作時，閃光燈周期性短暫閃光，則可以判定(圖 4211A電源的電動勢一定

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，電容器所帶的電荷量一定增大D在一個閃光周期內(nèi)，通過電阻的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等解析：理解此電路的工作過程是解決本題的關(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，達到閃光燈擊穿電壓 U 時，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，達到電壓 U時，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到電壓 U，則電源電動勢一定大于等于 U，A 項錯誤；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 項錯誤；閃光

12、燈閃光時電容器放電，所帶電荷量減少，C 項錯誤；充電時電荷通過 R，放電時電荷通過閃光燈，故充放電過程中通過電阻的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等，D 項正確答案：D對于與電容器相關(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 來計算具體方法是：(1)確定電容器和哪個電阻并聯(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，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)對于較復(fù)雜電路，需要將電容器兩端的電勢與基準(zhǔn)點的

13、電勢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，電源電動勢為 E、內(nèi)電阻為 r，C 為電容器，R0為定值電阻， R 為滑動變阻器開關(guān)閉合后，燈泡 L 能正常發(fā)光當(dāng)滑動變阻器的)滑片向右移動時，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，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)通過多角度的視圖，把磁場的空間分布弄清楚；(2)在求感應(yīng)電動勢時，弄清是求平均電動勢還是瞬時電動勢，選擇合適的公式解題；(3)進行電路計算時要畫出等效電路圖做電路分析，然后求解；(4)主要運用楞次定律和閉合電路歐姆定律；