【步步高】2011届高考物理二轮复习资料 专题六 第2课时 感应电路和直流电路课件

B．在将滑动变阻器滑片向下移动的过程中，油滴向下
加速运动，G 中有从 b 到 a 的电流
C．在将滑动变阻器滑片向上移动的过程中，油滴仍然
静止，G 中有从 a 到 b 的电流
D．在将 S 断开后,油滴仍保持静止状态,G 中无电流通过 第二十一页，编辑于星期五：四点 四十二分。
解析 R2与R以及电容器所在支路并联，再与R1串联．电 容器两端的电压UC等于并联部分的电压U并．油滴处于静 止状态，则有mg＝UdCq，其中d为电容器两板间距．当P 上移时，R增大,则U并增大，油滴受电场力增大，故向上 加速,此时.电容器上有充电电流；故A正确，C错误．P向 下移，则油滴会向下加速，G上有放电电流通过，B项不 对.S断开，电容器会瞬间放完电，油滴会向下运动，D项 错误． 答案 A
题型3 含电容器电路问题分析
例3 如图6所示的电路中，两平行金属
板A、B水平放置，两板间的距离d＝
40 cm.电源电动势E＝24 V，内电阻
r＝1 Ω,电阻R＝15 Ω.闭合开关S，待
图6
电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度υ0 ＝4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q＝1×10－2 C,
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2．电磁感应中电路问题的处理方法 (1)用 法拉第电磁感应 定律和 楞次 定律确定感应电动
势的大小和方向．
(2)画出 等效 电路，对整个回路进行分析,确定哪一部
分是电源，哪一部分为负载以及负载间的连接关系．
(3)运用闭合电路欧姆定律,串、并联电路的特点,电功
率公式联立求解.这一部分知识要求熟练运用楞次定
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7．电源的功率和效率
(1)电源的几个功率
①电源的总功率：P总＝ EI
②电源内部消耗的功率：P内＝I2r
③电源的输出功率：P出＝ UI ＝P总－P内
(2)电源的效率
η＝P出× P总
100%＝UE×100%
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8．U—I图象 (1)对电源有：U＝E－Ir，如图1中a线． (2)对定值电阻有：U＝IR，如图1中b线． 图1 (3)图中a线常用来分析电源 电动势 和内电阻 的测量实验. (4)图中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面积”分别表 示电源的总功率、 输出 功率和内电阻消耗的功率．
度的改变而改变，金属电阻率随温度升高而增大 ;半导
体电阻率随温度升高而减小．
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5．电功和电功率 (1)电流做功的实质是静电力移动电荷做功,简称电功 . (2)从功和能的关系来认识,电流做功的过程是电能转化 为其他形式 能的过程,转化的能量在数值上等于电功 . (3)电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电 功率．
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规律方法
1．直流电路动态分析的思路 (1)分析直流电路的动态变化情况基本思路是：①“局 部体→整体→局部”．②先分析电路结构未变化的,再 分析变化的． (2)电路中若有电表,则需根据情况首先确定是否为理想 电表.一般情况下,若无特殊说明,都按理想 电表处理． (3)若电路中有电容器，则需要注意其两端电压变化时 引起的电容器的充放电． (4)若电路中有灯泡时,则灯泡的亮度是由其 实际消耗 功率的大小来决定的．
电阻，这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应
关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒
数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒
精气体浓度c之间的对应关系正确的是
()
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A．U越大，表示c越大，c与U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比 C．U越大，表示c越小，c与U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c与U 不成反比 解析 设传感器的电阻为R1，由题意知，R11＝kc，即R1 ＝k1c.当U越大时，说明R1越小，c越大,由闭合电路欧姆 定律I＝R＋R0＋E r＋R1得U＝IR0＝R＋RE0＋R0r＋k1c，所以U 与c不成正比，B对．
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预测演练 3 如图 7 所示，电源电动势为 E，
内电阻为 r，平行板电容器两金属板水平
放置，开关 S 是闭合的，两板间一质量为
m、电量为 q 的油滴恰好处于静止状态,G
图7
为灵敏电流计．则以下说法正确的是
(
)
A．在将滑动变阻器滑片向上移动的过程中，油滴向上
加速运动，G 中有从 b 到 a 的电流
的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计， 电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻 闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断 开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变 化的图象中，正确的是
图2 ()
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解析 由于自感现象，t＝0时刻UAB较大，随时间推移 UAB减小;断开S,L中的电流方向不变,大小减小，经过L、 R、D形成回路,故UAB方向改变，逐渐减小至0.故B正确．
律、电磁感应定律、焦耳定律以及能量转化与守恒
定律． 注意 ①在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量
发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路相当
于电源.
②在电源内部，电流由负极流向正极，电源两端电压
为路端电压．
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热点题型例析
题型1 自感现象 例1 (2010·江苏卷·4)如图2所示的电路中，电源
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一题多变 当滑动变阻器的触头P向下滑动时，小球还能 到达A板吗？ 答案 当P向下移动时，变阻器分得电压减小，qU变小， 能到达A板． 以题说法 1.电容器板间可以看作匀强电场，带电粒子在 里面做匀变速运动． 2．电容器是联系电路与电场的“桥梁”，要分析电场就 要通过电路分析板间电压．
答案 B
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预测演练 1 如图 3 所示电路中，A、B 为 两相同的小灯泡,L 为直流电阻为零的 电感线圈，下列说法正确的是( AD ) A．电源为稳恒直流电源时，灯炮 A、
图3
B 亮度相同 B．电源为稳恒直流电源时，灯炮 A 比 B 亮度大 C．电源为交流电源时，灯泡 A、B 亮度相同 D．电源为交流电源时，灯炮 A 比 B 亮度大 解析 电源为直流电源时，L上无电感，UA＝UB，故PA＝ PB，A项对．电源为交流电源时，L上有电感，则UA>UB， 故PA>PB，D项正确．
第2课时 感应电路和直流电路
必备知识方法
知识回扣
1．交变电流的产生及表示 (1)在匀强磁场里，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的 闭合矩形线圈里产生的是正弦交变 电流． (2)若N匝面积为S的线圈以角速度ω绕垂直于磁场方向 的轴匀速转动，从中性面开始计时，其函数形式为：e ＝ NBSωsin ωt ，用Em＝NBSω表示电动势最大值，则 有e＝ Emsin ωt .其电流大小为i＝Re＝ERmsin ωt＝Imsin ωt.
预测演练4 如图9所示的电路中，有一理想变压器，原线
圈匝数为n1，串联一只小灯泡L1，再并联一只电压表
后接在稳定的交流电源上；副线圈匝数为n2，串联灯泡
L2和滑动变阻器R,L2上并联电压表 .现在向下移动滑
动变阻器R的滑动触头P.下列判断正确的是
(
)
图9 A. 读数不变， 读数将变小 B. 读数不变， 读数增大 C.灯泡L1和L2上消耗的功率都变小 D.灯泡L1变亮和L2变暗
B对．
答案 C 以题说法 1.含变压器的交流电路，实际上由两个含非纯
电阻元件的回路构成；当研究副线圈构成回路时,可把副
线圈等效为电源来处理．
2．交流电的有效值通常用在以下四个方面：①通常提到
的电压、电流值；②电器设备的标定值；③各种电表的
示数；④在求电热、电功、电功率和热功率时的电压、
电流值．
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2．正弦式交流电的有效值与最大值的关系为E＝Em，U 2
＝Um，I＝Im ；非正弦交流电无此关系，必须根据电流
2
2
的 热效应 ，用等效的思想来求解．
3．变压器的工作原理是根据电磁感应 原理来改变交流电
压的．
4．电阻定律 导体的电阻与导体的长度成正 比,与横截面积成反 比； 数学表达式为R＝ρSl ，ρ表示电阻率． 电阻率是反映导体导电性能 的物理量，其特点是随着温
预测演练2 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳 浓度的检测，它的电导G(电阻的倒数)与一氧化碳浓度c 的关系如图5甲所示．如果将氧化锡传感器接到如图乙 所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不 同电阻，这样，显示仪表(电压表)的指针就与一氧化碳 浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓 度是否超标．下面表示电压表示数U0与一氧化碳浓度c 之间的对应关系的图。
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6．两种电路电功和电功率比较 (1)纯电阻电路，电功W＝UIt，电功率P＝UI，且电功 全部转化为电热 ，有W＝Q＝UIt＝UR2t＝I2Rt，P＝UI＝ UR2＝I2R. (2)非纯电阻电路，电功W＝UIt，电功率P＝UI，电热Q ＝I2Rt，电热功率P热＝I2R,电功率大于 热功率,即W>Q， 故求电功、电功率只能用W＝UIt、P＝UI，求电热、电 热功率只能用Q＝ I2Rt 、P热＝ I2R .
图5
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第十六页，编辑于星期五：四点 四十二分。
解析 设电源内阻为r,由题意知,G＝kc.由闭合欧姆定律得 I＝r＋G1 ＋ER＋R0，电压表示数U0＝IR0＝r＋RE＋RR00＋G1 ， 由此分析只有C项正确．
答案 C
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解析 由u＝220 2sin 100πt V，ω＝2πf，可得f＝1020ππ Hz ＝50 Hz,A对;U1＝220 V,UU21＝nn12，U2＝Un11n2＝15U1＝44 V， 所以I2＝UR2＝4444 A＝1 A,C错，D对;II12＝nn21,I1＝15I2＝0.2 A，
质量为m＝2×10－2 kg，不考虑空气阻力．那么，要使小
球恰能到达A板，滑动变阻器接入电路的阻值和此时电
源的输出功率为(取g＝10 m/s2)
(
)
A．8 Ω、23 W
B．32 Ω、8 W
C．8 Ω、15 W
D．32 Ω、23 W
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审题突破 1.要分析滑动变阻器的阻值和电源的输出功率 必须分析电容器的哪一电学物理量？ 2．小球恰能到达 A 板隐含什么重要的条件？ 解析 在板间：由动能定理得－mgd－qU＝0－12mv02，解得 U＝8 V，设变阻器连入电路阻值为 RP，则RR＋Pr＝E－U U，得 RP＝8 Ω，电源输出功率 P 出＝P 总－I2r，I＝R＋rE＋RP，P 总 ＝EI，解之得 P 出＝23 W，A 正确． 答案 A
答案 B
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以题说法 1.通过题意分析建立传感器的某一特性物理量 与电学物理量(电压、电流、电阻等)之间的关系，是解决 此类问题的关键． 2．当传感器与电路问题结合在一起时，实质为一变化的 电阻，应用闭合电路的欧姆定律来解决．
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题型4 交流电路问题分析
例4 如图8所示,一理想变压器原线圈的匝数n1＝1 100匝,
副线圈的匝数n2＝220匝，交流电源的电压u＝
220 2sin (100πt) V ，电阻R＝44 Ω ，电压表、电流表
均为理想电表，则下列说法中错误的是
()
图8 A．交流电的频率为50 Hz B．电流表 的示数为0.2 A C．电流表 的示数约为1.4 A D．电压表的示数为44 V
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题型2 含传感器直流电路问题的分析
例2 酒精测试仪用于机动车驾驶人员是
否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现
场检测．它利用的是一种二氧化锡半
导体型酒精气体传感器，酒精气体传
图4
感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图4所
示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同