高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)題4 第2講 直流電路、交流電路和感應(yīng)電路課件.ppt

第2講 直流電路 交流電路和感應(yīng)電路 1 雙選 2011年廣東卷 圖4 2 1 a 左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器 負(fù)載電路中r 55 a v為理想電流表和電壓表 若原線(xiàn)圈接入如圖 b 所示的正弦交變電壓 電壓表的示數(shù)為110v 下列表述正確的是 圖4 2 1 a 電流表的示數(shù)為2ab 原 副線(xiàn)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(xiàn)圈中交變電壓的頻率為100hz 答案 ac 2 2011年新課標(biāo)卷 如圖4 2 2 一理想變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1 2 副線(xiàn)圈電路中接有燈泡 燈泡的額定電壓為220v 額定功率為22w 原線(xiàn)圈電路中接有電壓表和電流表 現(xiàn)閉合開(kāi)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4 2 2 答案 a 3 雙選 2010年廣東卷 圖4 2 3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4 2 3 a 周期是0 01sc 有效值是220v b 最大值是311vd 表達(dá)式u 220sin100 t v 解析 選項(xiàng)a錯(cuò)誤 周期是0 02s 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4 2 4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(kāi)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 是 c 圖4 2 4 a 電源輸出功率減小c 通過(guò)r1上的電流增大 b l1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4 2 5所示 發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200v 輸電線(xiàn)總電阻為r 升壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1 n2 降壓變壓器原副線(xiàn)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220v的用電器正常工作 則 圖4 2 5 c 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 ad 1 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4 2 6所示為理想變壓器原線(xiàn)圈所接交流電壓的波形圖 原 副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1 n2 10 1 串聯(lián)在原線(xiàn)圈中電路中的電流表示數(shù)為1a 下列說(shuō)法中不正確的是 圖4 2 6 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 電壓電流及匝數(shù) 關(guān)系 1 某理想變壓器原 副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為55 9 原線(xiàn)圈所接電源電壓按圖4 2 7所示規(guī)律變化 副線(xiàn)圈接有一燈 泡 此時(shí)燈泡消耗的功率為40w 則下列判斷正確的是 圖4 2 7 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4 2 8所示 升壓變壓器原 副線(xiàn)圈匝數(shù)比為1 4 降壓變壓器原 副線(xiàn)圈匝數(shù)比為4 1 輸電線(xiàn)的總電阻為4 全校共有22個(gè)班 每班有 220v40w 燈6盞 若保證全部電燈正常發(fā)光 則 圖4 2 8 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功率相等為主 線(xiàn) 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9kw 輸出電壓為500v 輸電線(xiàn)的總電阻為10 允許線(xiàn)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220v電壓時(shí) 所用升壓變壓器和降壓變壓器的原 副線(xiàn)圈的匝數(shù)比各為多少 不計(jì)變壓器的損耗 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(xiàn)圈的匝數(shù)比 先要知道原 副線(xiàn)圈兩端的電壓之比 本題可以線(xiàn)路上損耗的功率為突破口 先求出輸電線(xiàn)上的電流i線(xiàn) 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(xiàn)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4 2 9所示 豎直平面內(nèi)有一寬l 1米 足夠長(zhǎng)的光滑矩形金屬導(dǎo)軌 電阻不計(jì) 在導(dǎo)軌的上下邊分別接有電阻r1 3 和r2 6 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b 1t 現(xiàn)有質(zhì)量m 0 2kg 電阻r 1 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v1 3m s 不計(jì)空氣阻 力 g取10m s2 圖4 2 9 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)関2 9m s 要使棒在外力f作用下做a 3m s2的勻加速直線(xiàn)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(xiàn) 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 mg bil mae blv1 3v 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(huà)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4 2 10所示 光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線(xiàn)框abcd 線(xiàn)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(xiàn)框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線(xiàn)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū) 圖4 2 10 1 若線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū) 求線(xiàn)框在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 2 若線(xiàn)框從靜止開(kāi)始以恒定的加速度a運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)t1時(shí)間ab邊開(kāi)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(wèn)題 例4 2009年江蘇卷 在如圖4 2 11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4 2 11 a 電源的電動(dòng)勢(shì)一定小于擊穿電壓b 電容器所帶的最大電荷量一定為ce c 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(xiàn) 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 q c u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(xiàn) 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)的電 勢(shì)比較后才能確定電容器兩端的電壓 4 雙選 在如圖4 2 12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(kāi)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4 2 12 a 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