【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
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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,
第七页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
第四页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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%
第五页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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.
第二页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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.
第六页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
()
第十二页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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.
第二十页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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 ()
第九页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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.
第八页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
第十九页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
第十页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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.
第二十四页,编辑于星期五:四点 四十二分。
第一页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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。
第三页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
第十五页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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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第二十三页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
第十三页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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.
第十四页,编辑于星期五:四点 四十二分。
第二十二页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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
第十一页,编辑于星期五:四点 四十二分。
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