（四川专用）2015届高考物理考前三个月_名师专题讲义_专题六 电磁感应和电路 第2课时 直流电路和交流电路课件

专题六电磁感应和电路 第2课时直流电路和交流电路 栏目索引 知识方法聚焦 知识回扣 知识方法聚焦 规律方法 2 结论法 并同串反 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 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 热点考向例析 考向1直流电路的动态分析 审题突破当R4的滑片向b端移动时 其电阻如何变化 电容器两极板间电压和哪部分电路电压相等 如何分析电源的输出功率变化情况 电容器电压等于R3的 故也减小 所以质点P将向下运动 所以D错误 外电路总电阻减小 所以干路电流I1增大 而R3的电流I3减小 根据I1 I3 IA 可得电流表读数IA增大 所以B错误 因R1的阻值和电源内阻r相等 故外电路电阻大于电源内阻 且逐渐减小 由输出功率与外电阻的关系可得 电源的输出功率在增大 所以C正确 答案C 针对训练1某同学准备用一种金属丝制作一只电阻温度计 他先通过实验描绘出一段金属丝的U I曲线 如图2甲所示 再将该金属丝与某一定值电阻R0串联接在电路中 用电压表 电压表的内阻远大于金属丝的电阻 与金属丝并联 并在电压表的表盘上标注温度值 制成电阻温度计 如图乙所示 下列说法中正确的是 图2 A 从图甲可知 该金属丝的阻值随温度的升高而减小B 图乙中电压表的指针偏转角越大 温度值越小C 选用不同阻值的R0可以改变温度计的量程 R0越大 量程越大D 温度越高 电源消耗的功率越大 解析从图甲可知 图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的大小 故该金属丝的阻值随温度的升高而增大 所以A错误 图乙中电压表的指针偏转角越大 说明RT的阻值越大 即温度越高 所以B错误 若R0越大 电压表要偏转同样的角度 需RT的阻值更大 即温度更高 量程越大 所以C正确 温度越高 RT的阻值越大 电路电流越小 所以电源消耗的功率P EI越小 故D错误 答案C 热点考向例析 考向2交流电的产生和描述 例2如图3甲为小型旋转电枢式交流发电机 电阻为r 2 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 匀速转动 线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接 右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0 滑动片P位于滑动变阻器中央 定值电阻R1 R0 R2 其他电阻不计 从线圈平面与磁场方向平行时开始计时 闭合开关S 线圈转动过程中理想交流电压表示数是10V 图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像 则下列说法正确的是 图3 A 电阻R2上的热功率为WB 0 02s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零C 线圈产生的e随时间t变化的规律是e cos100 t V D 线圈开始转动到t s的过程中 通过R1的电荷量为C 解析根据公式P 得电阻R2上的热功率为PR2 W 故A正确 0 02s通过线圈的磁通量为零 感应电动势最大 故B错误 答案AD 1 线圈通过中性面时的特点 1 穿过线圈的磁通量最大 2 线圈中的感应电动势为零 3 线圈每经过中性面一次 感应电流的方向改变一次 以题说法 2 交流电 四值 的应用 1 最大值 分析电容器的耐压值 2 瞬时值 计算闪光电器的闪光时间 线圈某时刻的受力情况 3 有效值 电表的读数及计算电热 电功 电功率及保险丝的熔断电流 4 平均值 计算通过电路截面的电荷量 以题说法 针对训练2 2014 天津 7 如图4甲所示 在匀强磁场中 一矩形金属线圈两次分别以不同的转速 绕与磁感线垂直的轴匀速转动 产生的交变电动势图象如图乙中曲线a b所示 则 图4 A 两次t 0时刻线圈平面均与中性面重合B 曲线a b对应的线圈转速之比为2 3C 曲线a表示的交变电动势频率为25HzD 曲线b表示的交变电动势有效值为10V B 从图象可知 曲线a b对应的线圈转动的周期之比为2 3 则转速之比为3 2 故B错误 解析C 由图象可知曲线a的周期Ta 4 10 2s 则曲线a表示的交变电动势频率fa 25Hz 故C正确 D 交变电动势的最大值Em NBS 则曲线a b表示的交变电动势的峰值之比为Ema Emb a b 3 2 即Emb Ema 10V 故曲线b表示的交变电动势的有效值为E有 V V D错误 答案AC 热点考向例析 考向3变压器和远距离输电问题 例3如图5为学校配电房向各个教室的供电示意图 T为理想变压器 V1 A1为监控市供电端的电压表和电流表 V2 A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表 R1 R2为教室的负载电阻 V3 A3为教室内的监控电压表和电流表 配电房和教室间有相当长的一段距离 则当开关S闭合时 图5 A 电流表A1 A2和A3的示数都变大B 只有电流表A1的示数变大C 电压表V3的示数变小D 电压表V2和V3的示数都变小 解析开关S闭合 负载的总电阻减小 又副线圈的电压U2不变 所以副线圈的电流增大 电流表A2示数变大 根据变流规律可得原线圈电流增大 电流表A1示数增大 配电房和教室间有相当长的一段距离 导线所耗电压增大 故并联电路的电压减小 即电压表V3示数减小 所以电流表A3的示数减小 所以A B错误 C正确 副线圈电压不变 即V2示数不变 所以D错误 答案C 理想变压器动态分析的两种情况1 负载电阻不变 讨论变压器原 副线圈两端的电压 电流 电功率等随匝数比的变化情况 以题说法 2 匝数比不变 讨论变压器原 副线圈两端的电压 电流 电功率等随负载电阻的变化情况 不论哪种情况 要注意两点 一 根据题意分清变量和不变量 二 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 以题说法 针对训练3 2014 江苏 3 远距离输电的原理图如图6所示 升压变压器原 副线圈的匝数分别为n1 n2 电压分别为U1 U2 电流分别为I1 I2 输电线上的电阻为R 变压器为理想变压器 则下列关系式中正确的是 图6 解析根据理想变压器的工作原理得I1U1 I2U2 U2不是加在R两端的电压 故I2 而I1U1等于R上消耗的功率IR与下一级变压器的输入功率之和 选项D正确 答案D 22 热点考向例析 考向4交变电流的综合问题分析 例4如图7甲是小型交流发电机的示意图 两极M N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场 A为理想交流电流表 V为理想交流电压表 内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO 沿逆时针方向匀速转动 矩形线圈通过滑环接一理想变压器 滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压 副线圈接有可调电阻R 从图示位置开始计时 发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示 以下判断正确的是 图7 A 电压表的示数为10VB 0 01s时发电机线圈平面与磁场方向平行C 若P的位置向上移动 R的大小不变时 电流表读数将减小D 若P的位置不变 R的大小不变 而把发电机线圈的转速增大一倍 则变压器的输入功率将增大到原来的4倍 0 01s时感应电动势最大 故线圈平面与磁场方向平行 故B正确 审题突破由题图乙可知交流电的哪些信息 P的位置向上移动 原 副线圈的电压有何变化 若P的位置向上移动 匝数比减小 副线圈电压增大 R的大小不变时 电流表读数将增大 故C错误 若P的位置不变 R的大小不变 而把发电机线圈的转速增大一倍 电压增大为原来的2倍 则变压器的输入功率将增大到原来的4倍 故D正确 答案ABD 交变电流的综合问题 涉及交流电路最大值 有效值 平均值 瞬时值的计算 与电磁感应 安培力 闭合电路欧姆定律的综合应用等 解答时应注意以下两点 1 分清交流电路 四值 的不同计算方法和物理意义 2 学会将直流电路 闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路中 以题说法 针对训练4如图8所示 边长为L 匝数为N 电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO 转动 轴OO 垂直于磁感线 在线圈外接一含有理想变压器的电路 变压器原 副线圈的匝数分别为n1和n2 保持线圈以恒定角速度 转动 下列判断正确的是 图8 A 在图示位置时线框中磁通量为零 感应电动势最大B 当可变电阻R的滑片P向上滑动时 电压表V2的示数变