高考物理二轮复习专题七电路电磁感应规律及其应用课件

专题七电路电磁感应规律及其应用 考情分析 命题解读 本专题分为二大板块 一个是电路 分为直流和交变电路 另一个就是电磁感应规律及其应用 前者命题常见于选择题 后者以计算题为主 这些考点皆属于高频考点 从近三年命题情况看 命题特点为 1 注重基础与实际问题结合 如电路分析 自耦变压器 输电 电吉他 核磁共振分析应用等 2 注重方法与综合 如以难度适中的计算题考查学生的分析综合能力 整体难度中等 命题指数 复习目标是达B必会 1 2017 江苏泰州中学5月质检 关于传感器 下列说法正确的是 A 话筒是一种常用的声传感器 其作用是将电信号转换为声信号B 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器 这种传感器的作用是控制电路的通断C 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量D 光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大 解析话筒是一种常用的声波传感器 其作用是声信号转换为电信号 故A项错误 热双金属片传感器和干簧管在电路中相当于开关 可以控制电路的通断 故B项正确 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 故C项错误 光敏电阻在光照射下其电阻会显著变小 D项错误 答案B 2 2017 江苏溧水高级中学模拟 如图1所示 在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A B 导轨与直导线平行且在同一水平面内 在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd 当载流直导线中的电流逐渐减弱时 导体棒ab和cd的运动情况是 图1 A 一起向左运动B 一起向右运动C 相向运动 相互靠近D 相背运动 相互远离 解析当载流直导线中的电流逐渐减弱时 穿过下方闭合回路的磁通量变小 根据楞次定律得出面积将变大 D项正确 答案D 3 2017 南京市模拟 如图2所示 面积为S 匝数为N 电阻为r的线圈与阻值为R的电阻构成闭合回路 理想交流电压表并联在电阻R的两端 线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中 绕垂直于磁场的转动轴以角速度 匀速转动 设线圈转动到图示位置的时刻t 0 则 图2 答案B 4 多选 2017 苏北四市三模 如图3所示的电路中 电感L的自感系数很大 电阻可忽略 D为理想二极管 则下列说法正确的有 图3 A 当S闭合时 L1立即变亮 L2逐渐变亮B 当S闭合时 L1一直不亮 L2逐渐变亮C 当S断开时 L2立即熄灭D 当S断开时 L1突然变亮 然后逐渐变暗至熄灭 解析当S闭合时 二极管具有单向导电性 此时为反向电流 所以L1一直不亮 自感线圈L阻碍电流的增大 阻碍不等于阻止 所以L2逐渐变亮 A项错误 B项正确 当S断开时 自感线圈L中的电流大小及方向不能突变 此时对二极管而言为正向电流 L1突然变亮 然后L1 L2逐渐变暗至熄灭 C项错误 D项正确 答案BD 1 程序分析法 流程如下 直流电路分析及动态变化闭合电路动态分析的两种常用方法 2 利用结论法 即 串反并同 法 串反 即某一电阻增大 减小 时 与它串联或间接串联的电阻中的电流 两端电压 消耗的电功率都减小 增大 并同 即某一电阻增大 减小 时 与它并联或间接并联的电阻中的电流 两端电压 消耗的电功率都增大 减小 A 电压表的示数变大B 小灯泡消耗的功率变小C 通过R2的电流变小D 电源的内耗电压变大 图4 解析将滑动变阻器的滑片向上移动 滑动变阻器接入电路的阻值增大 电路中的总电阻增大 由闭合电路欧姆定律可得 电路中的电流减小 故R1两端的电压减小 R2两端的电压增大 通过R2的电流变大 A C项错误 由并联电路的电流规律可知 流过灯泡的电流一定减小 故由P I2R可知 小灯泡消耗的功率变小 B项正确 因电路中电流减小 故电源的内耗电压减小 D项错误 答案B 变式1 多选 2017 苏北四市三模 如图5所示 A为巨磁电阻 当它周围的磁场增强时 其阻值增大 C为电容器 当有磁铁靠近A时 下列说法正确的有 图5 A 电流表的示数减小B 电容器C的电荷量增大C 电压表的示数变小D 电源内部消耗的功率变大 解析开关闭合稳定时 电流表 电阻R 巨磁电阻串联 接在电源两端 电压表测路端电压 电容器右极板带正电 左极板带负电 两极板间的电势差等于路端电压 当有磁铁靠近A时 巨磁电阻阻值增大 电路总阻值增大 回路电流减小 则电流表的示数减小 A项正确 回路电流减小 内电压减小 路端电压增大 电压表的示数增大 电容器C的电荷量增大 B项正确 C项错误 电源内部消耗的功率P内 I2r变小 D项错误 答案AB 1 交变电流的 四值 交变电流变压器和远距离输电 最大值 分析电容器的耐压值 瞬时值 计算闪光电器的闪光时间 线圈某时刻的受力情况 有效值 电表的读数 计算电热 电功 电功率及保险丝的熔断电流 平均值 计算通过电路横截面的电荷量 2 理想变压器原理及其动态分析 1 根据题意分清变量和不变量 以及变压器电路的原 副线圈的功率 电流 电压的关系 2 弄清 谁决定谁 的制约关系 对电压而言 输入决定输出 对电流 电功 率 而言 输出决定输入 图6 A 该矩形线圈产生的电动势的最大值为50VB 电压表的示数为50VC 1min内电阻R上产生的热量为750JD 减小电阻R的值 电流表示数变小 答案C 图7 变式2 2017 扬州模拟 如图7所示为远距离输电的示意图 升压变压器和降压变压器均为理想变压器 发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变 闭合开关S后 A 升压变压器的输出电压增大B 降压变压器的输出电流减小C 输电线上损耗的功率增大D 输电线上交流电的频率减小 解析根据输入电压决定输出电压 闭合开关S后 升压变压器的输出电压不变 选项A错误 闭合开关S后 负载增加 负载总电阻减小 降压变压器的输出电流增大 输电线上电流增大 输电线上损耗的功率增大 选项B错误 C正确 根据变压器不改变交变电流的频率可知 输电线上交流电的频率不变 选项D错误 答案C 解决图象问题的一般步骤 电磁感应规律与图象结合 1 明确图象的种类 即是B t图象还是 t图象 或者E t图象 I t图象等 2 分析电磁感应的具体过程 3 用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系 4 结合法拉第电磁感应定律 欧姆定律 牛顿运动定律等知识写出函数关系式 5 根据函数关系式进行数学分析 如分析斜率的变化 截距等 6 画图象或判断图象 例3 2017 苏 锡 常 镇四市高三教学情况调研 一 一个圆形线圈 共有n 10匝 其总电阻r 4 0 线圈与阻值R0 16 的外电阻连成闭合回路 如图8甲所示 线圈内部存在着一个边长l 0 20m的正方形区域 其中有分布均匀但强弱随时间变化的磁场 图乙显示了一个周期内磁场的变化情况 周期T 1 0 10 2s 磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向 求 图8 答案 1 0 4A电流方向b到a 2 1 5 10 3C 3 1 6 10 2J 变式3 2017 南京 盐城高三一模 如图9甲所示 质量m 1kg 边长ab 1 0m 电阻r 2 单匝正方形闭合线圈abdc放置在倾角 30 的斜面上 保持静止状态 匀强磁场垂直线圈平面向上 磁感应强度B随时间t变化如图乙所示 整个线圈都处在磁场中 重力加速度g 10m s2 求 图9 1 t 1s时穿过线圈的磁通量 2 第4s内线圈中产生的焦耳热 3 t 3 5s时 线圈受到的摩擦力 答案 1 0 1Wb 2 5 10 3J 3 5N 电磁感应与力学问题联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力 解答电磁感应中的力学问题 在分析方法上 要始终抓住导体的受力 特别是安培力 特点及其变化规律 明确导体的运动过程以及运动过程中状态的变化 准确把握运动状态的临界点 电磁感应中的力 电 能综合问题 1 电学对象与力学对象的转换及关系为 2 能量转化及热量求法 能量转化 求解热量Q的三种方法 例4 2017 江苏扬州市高三四模 如图10所示 光滑的金属导轨间距为L 导轨平面与水平面成 角 导轨下端接有阻值为R的电阻 质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上 弹簧劲度系数为k 上端固定 弹簧与导轨平面平行 整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中 磁感应强度为B 现给杆一沿导轨向下的初速度v0 杆向下运动至速度为零后 再沿导轨平面向上运动达到最大速度v1 然后减速为零 再沿导轨平面向下运动 一直往复运动到静止 金属细杆的电阻为r 导轨电阻忽略不计 试求 图10 1 细杆获得初速度的瞬间 通过R的电流大小 2 当杆速度为v1时 离最初静止位置的距离L1 3 杆由v0开始运动直到最后静止 电阻R上产生的焦耳热Q 变式4 2017 江苏南通第二次调研 如图11所示 MN PQ为光滑平行的水平金属导轨 电阻R 3 0 置于竖直向下的有界匀强磁场中 OO 为磁场边界 磁场磁感应强度B 1 0T 导轨间距L 1 0m 质量m 1 0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好 导体棒接入电路的电阻为r 1 0 t 0时刻 导体棒在F 1 0N水平拉力作用下从OO 左侧某处由静止开始以加速度a0