2016届高三物理二轮复习 第一部分 专题四 电路与电磁感应 第一讲 直流与交流电路课件

A．t＝0 时刻线圈平面与中性面垂直 B．每秒钟内电流方向改变 100 次 C．灯泡两端的电压为 22 V D．0～0.01 s 时间内通过灯泡的电量为 0
解析：由图像乙可知 t＝0 时感应电动势为零，线圈平面处于中 性面上，故 A 错误；由题图乙可知周期 T＝0.02 s，线圈每转一 周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变 100 次，故 B 正确； 由题图乙可知交流电电动势的最大值是 Em＝31.1 V，有效值为： E＝Em2＝22 V，根据闭合电路的分压特点得灯泡两端的电压为： U＝R＋R rE＝909＋010×22 V＝19.8 V，故 C 错误；根据 q＝RnΔ＋Φr得： 0～0.01 s 时间内通过灯泡的电量为 q＝R2B＋Sr① Em＝BSω＝BS2Tπ＝100πBS② 代入数据①②联立得：q＝0.001 98 C，故 D 错误。 答案：B
专题四 电路与电磁感应
第一讲
直流与交流电路
诊断卷（十二） 直流与交流电路
[考点一、二相对简单，属于保分型考点，建议考生自学； 考点三、四属于拉分型考点，需师生共研重点突破]
考点一 交流电的产生及描述
本考点是对交流电的产生及描述交流电的物理量等 基础知识的考查，常常以选择题形式呈现，四个选项考 查多个知识点，考生失分的主要原因，大多是因为知识 或概念的混淆。
考点二 直流电路的动态分析
高考对本考点的考查较为简单，考生失分主要原因是 不按正确程序进行分析，只关注局部，不考虑整体，解决 此类问题时注意应用程序判断法分析动态变化，并用好“串 反并同”规律进行分析。
一、考点多而乱，但一切都围绕“U、I、R”转
二、题目新而变，用熟“两法”就通关 (1)程序判断法：遵循“局部—整体—部分”的思路， 按以下步骤分析
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∶3 C．曲线 a 表示的交变电动势频率为 25 Hz D．曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10 V 解析：由题图乙知 t＝0 时两次转动产生的瞬时电动势都等于 零，故 A 正确。由图乙知两次转动所产生的交变电动势的周
解析：电动势最大值 Em＝BL2ω，故电流的最大值 Im＝ERm ＝BLR2ω，A 正确；电流表的读数为 I＝ Im2，C 错误；电阻 R 上产生的电功率 P＝I2R＝I2m2 R，D 正确；由图示位置 开始计时，电流瞬时值表达式为 i＝Im cos ωt，B 错误。 答案：AD
2．(多选)图 4-1-2 甲为交流发电机的原理图，正方形线圈
4．准确把握中性面的意义，不要认为磁通量最大，感 应电动势就最大，实际上感应电动势为零。线圈每经过中 性面一次，电流方向就改变一次。(如诊断卷第 3 题)
图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一 矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电 动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈 内阻为 10 Ω，外接一只电阻为 90 Ω 的灯泡，不计电路的其 他电阻，则( )
电机输出电压的有效值 E＝ 2Ne0，故选项 D 正确。 答案：D
3．线圈转动的快慢既影响交变电流的周期和频率，又 影响交变电流的最大值。(如诊断卷第 2 题)
如图甲所示，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 交变电动势图像如图乙中曲线 a、b 所示，则( )
期之比 Ta∶Tb＝2∶3，再由周期与转速的关系 n＝T1得 na∶nb ＝3∶2，故 B 错误。因 Ta＝4×10－2 s，故 fa＝T1a＝25 Hz，C 正确。因 Ema＝15 V，而 Em＝NBSω＝2 πNT BS，故 Emb＝TTabEma ＝10 V，Eb＝Em2b＝5 2 V，D 错误。 答案：AC
在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 OO′匀速转动，电
流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的
变化如图乙所示
()
图 4-1-2
A．电流表的示数为 10 A B．线圈转动的角速度为 50π rad/s C．0.01 s 时线圈平面和磁场平行 D．0.01 s 时线圈的磁通量变化率为 0
解析：由题图乙可知交流电电流的最大值是 Im＝10 2 A，周期 T＝0.02 s，由于电流表的示数为有效值，故示数 I＝ 22Im＝10 A，选项 A 正确；角速度 ω＝2Tπ＝100π rad/s， 选项 B 错误；0.01 s 时线圈中的感应电流为 0，则穿过线 圈的磁通量为最大，磁通量变化率为 0，故线圈平面与磁 场方向垂直，选项 C 错误，D 正确。 答案：AD
一、理清概念别混淆
二、“四点嘱托”记心中 1．线圈绕垂直磁场的轴旋转产生的交变电流的大小与 转轴在平面内具体位置无关，未必是线圈的对称轴。
2．交变电流的最大值与线圈的面积有关，与线圈的 具体形状无关，若为矩形线圈，电压最大值应为两切割边 所产生电压的和。(如诊断卷第 1 题)
小型手摇发电机线圈共 N 匝，每 匝可简化为矩形线圈 abcd，磁极间的 磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈 中心轴 OO′，线圈绕 OO′匀速转 动，如图所示。矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势 的最大值都为 e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压( )
A．峰值是 e0
B．峰值是 2e0
C．有效值是
2 2 Ne0
D．有效值是wk.baidu.com2Ne0
解析：因每匝矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的电动势的最大
值都是 e0，每匝中 ab 和 cd 串联，故每匝线圈产生的电动
势的最大值为 2e0。N 匝线圈串联，整个线圈中感应电动
势的最大值为 2Ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发
[保分提速练]
1. (多选)(2014·惠州模拟)边长为 L 的正方形线框在匀强磁
场 B 中以角速度 ω 匀速转动，产生的感应电流的最大
值为 Im，设灯泡的电阻为 R，其他电阻不计。从如图
4-1-1 位置开始计时，则
()
图 4-1-1
A．Im＝BLR2ω B．电路中交流电的表达式为 i＝Im sin ωt C．电流表的读数为I2m D．电阻 R 上产生的电功率为I2m2R