高考物理一轮复习 第1部分 专题4 第2讲 直流电路、交流电路和感应电路课件.ppt

第2讲 直流电路 交流电路和感应电路 1 双选 2011年广东卷 图4 2 1 a 左侧的调压装置可视为理想变压器 负载电路中r 55 a v为理想电流表和电压表 若原线圈接入如图 b 所示的正弦交变电压 电压表的示数为110v 下列表述正确的是 图4 2 1 a 电流表的示数为2ab 原 副线圈匝数比为1 2c 电压表的示数为电压的有效值d 原线圈中交变电压的频率为100hz 答案 ac 2 2011年新课标卷 如图4 2 2 一理想变压器原副线圈的匝数比为1 2 副线圈电路中接有灯泡 灯泡的额定电压为220v 额定功率为22w 原线圈电路中接有电压表和电流表 现闭合开关 灯泡正常发光 若用u和i分别表 示此时电压表和电流表的读数 则 图4 2 2 答案 a 3 双选 2010年广东卷 图4 2 3是某种正弦式交变 bc 电压的波形图 由图可确定该电压的 图4 2 3 a 周期是0 01sc 有效值是220v b 最大值是311vd 表达式u 220sin100 t v 解析 选项a错误 周期是0 02s 选项d错误 应该用峰值 即把220换成311 4 2009年广东卷 如图4 2 4所示 电动势为e 内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接 只合上开关s1 三个灯泡都能正常工作 如果再合上s2 则下列表述正确的 是 c 图4 2 4 a 电源输出功率减小c 通过r1上的电流增大 b l1上消耗的功率增大d 通过r3上的电流增大 5 双选 2009年山东卷 某小型水电站的电能输送示意图如图4 2 5所示 发电机的输出电压为200v 输电线总电阻为r 升压变压器原副线圈匝数分别为n1 n2 降压变压器原副线匝数分别为n3 n4 变压器均为理想变压器 要使额定电压为220v的用电器正常工作 则 图4 2 5 c 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压d 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率答案 ad 1 从近两年广东高考来看 由于时间 分值和内容的减少 感应电路并不复杂 主要考查楞次定律和左手定则 对直流电路 因电学实验必考 故纯直流电路考查闭合电路欧姆定律的题出现的可能性也较小 2 看交流电这部分内容都是必考内容 都出现在选择题 主要考查交流电的一些概念 结合变压器工作原理 远距离输电等 3 电磁感应也常常与直流电路结合在一起考 找到各 自的分析方法和突破口尤为重要 交流电基础知识 例1 2011年清华附中模拟 如图4 2 6所示为理想变压器原线圈所接交流电压的波形图 原 副线圈匝数比n1 n2 10 1 串联在原线圈中电路中的电流表示数为1a 下列说法中不正确的是 图4 2 6 答案 a 1 各种电表读数 变压器输入输出电压 均指有效值 重点理解有效值 2 结合变压器相关知识 如功率关系 电压电流及匝数 关系 1 某理想变压器原 副线圈的匝数比为55 9 原线圈所接电源电压按图4 2 7所示规律变化 副线圈接有一灯 泡 此时灯泡消耗的功率为40w 则下列判断正确的是 图4 2 7 答案 b 变压器与远距离输电 例2 有一台内阻为1 的发电机 供给一学校照明用电 如图4 2 8所示 升压变压器原 副线圈匝数比为1 4 降压变压器原 副线圈匝数比为4 1 输电线的总电阻为4 全校共有22个班 每班有 220v40w 灯6盏 若保证全部电灯正常发光 则 图4 2 8 1 发电机的电动势为多大 2 发电机的输出功率为多大 3 输电效率为多少 1 以理想变压器输入输出功率相等为主 线 2 弄清电压电流决定关系 如当变压器确定且输入电压一定时 无论负载如何变 则输入输出电压不变 电流可变 输入输出功率也可变 但是输出电流决定输入电流 输出功率决定输入功率 3 理解损失功率与输电电压及输电电流的计算关系 4 结合示意图理解物理量及公式 把电压 电流 功率 等物理量在图中能一一对应 2 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站 发电机输出功率为9kw 输出电压为500v 输电线的总电阻为10 允许线路损耗的功率为输出功率的4 求 1 村民和村办小企业需要220v电压时 所用升压变压器和降压变压器的原 副线圈的匝数比各为多少 不计变压器的损耗 2 若不用变压器而由发电机直接输送 村民和村办小企 业得到的电压和功率是多少 解析 建立如图33所示的远距离输电模型 要求变压器原 副线圈的匝数比 先要知道原 副线圈两端的电压之比 本题可以线路上损耗的功率为突破口 先求出输电线上的电流i线 再根据输出功率求出u2 然后再求出u3 图33 所以升压变压器和降压变压器原 副线圈的匝数比分别 是1 3和72 11 2 若不用变压器而由发电机直接输送 模型如图34所示 图34 电磁感应电路的串并联关系 例3 2011年珠海模拟 如图4 2 9所示 竖直平面内有一宽l 1米 足够长的光滑矩形金属导轨 电阻不计 在导轨的上下边分别接有电阻r1 3 和r2 6 在mn上方及cd下方有水平方向的匀强磁场 和 磁感应强度大小均为b 1t 现有质量m 0 2kg 电阻r 1 的导体棒ab 在金属导轨上从mn上方某处由静止下落 下落过程中导体棒始终保持水平 与金属导轨接触良好 当导体棒ab下落到快要接近mn时的速度大小为v1 3m s 不计空气阻 力 g取10m s2 图4 2 9 1 求导体棒ab快要接近mn时的加速度大小 2 若导体棒ab进入磁场 后 棒中的电流大小始终保 持不变 求磁场 和 之间的距离h 3 若将磁场 的cd边界略微下移 使导体棒ab刚进入磁场 时速度大小变为v2 9m s 要使棒在外力f作用下做a 3m s2的匀加速直线运动 求所加外力f随时间t变化的关系式 答题规范 解 1 以导体棒为研究对象 棒在磁场i中切割磁感线 棒中产生感应电动势e 棒在重力和安培力作用下做加速运动 由牛顿第二定律得 mg bil mae blv1 3v 1 找准电源位置 哪段或哪部分相当于电源 2 分清内外电路 画出等效串并联电路图 找出总电阻表达式 3 找出题目最关键信息 如 静止 匀速 等信息 3 如图4 2 10所示 光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd 线框质量为m 电阻为r 边长为l 有一方向竖直向下的有界磁场 磁场的磁感应强度为b 磁场区宽度大于l 左边界与ab边平行 线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区 图4 2 10 1 若线框以速度v匀速穿过磁场区 求线框在离开磁场时ab两点间的电势差 2 若线框从静止开始以恒定的加速度a运动 经过t1时间ab边开始进入磁场 求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率 直流电路与含容电路问题 例4 2009年江苏卷 在如图4 2 11所示的闪光灯电路中 电源的电动势为e 电容器的电容为c 当闪光灯两端电压达到击穿电压u时 闪光灯才有电流通过并发光 正 常工作时 闪光灯周期性短暂闪光 则可以判定 图4 2 11 a 电源的电动势一定小于击穿电压b 电容器所带的最大电荷量一定为ce c 闪光灯闪光时 电容器所带的电荷量一定增大d 在一个闪光周期内 通过电阻的电荷量与通过闪光 灯的电荷量一定相等 解析 理解此电路的工作过程是解决本题的关键 电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等 当电源给电容器充电 达到闪光灯击穿电压u时 闪光灯被击穿 电容器放电 放电后闪光灯两端电压小于u 断路 电源再次给电容器充电 达到电压u时 闪光灯又被击穿 电容器放电 如此周期性充放电 使得闪光灯周期性短暂闪光 要使得充电后达到电压u 则电源电动势一定大于等于u a项错误 电容器两端的最大电压为u 故电容器所带的最大电荷量为cu b项错误 闪光灯闪光时电容器放电 所带电荷量减少 c项错误 充电时电荷通过r 放电时电荷通过闪光灯 故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 d项正确 答案 d 对于与电容器相关联的试题 电容器稳定后 在电容器处电路可看成是断路 与电容器串联的电阻不分压可看成导线 若要计算电容器中有关电量等的变化 则要先分析电容器两端电压的变化 再利用 q c u来计算 具体方法是 1 确定电容器和哪个电阻并联 该电阻两端电压即为电容器 两端电压 2 当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时 此电路两端电压即为电容器两端电压 而与电容器串联的电阻可看成导线 3 对于较复杂电路 需要将电容器两端的电势与基准点的电 势比较后才能确定电容器两端的电压 4 双选 在如图4 2 12所示的电路中 电源电动势为e 内电阻为r c为电容器 r0为定值电阻 r为滑动变阻器 开关闭合后 灯泡l能正常发光 当滑动变阻器的 滑片向右移动时 下列判断正确的是 图4 2 12 a 灯泡l将变暗b 灯泡l将变亮 c 电容器c的电荷量将减小d 电容器c的电荷量将增大 解析 滑片向右移