江西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復習 專題六 電磁感應和電路學案（通用）

《江西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復習 專題六 電磁感應和電路學案（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《江西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復習 專題六 電磁感應和電路學案（通用）（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、山西省南昌市新建一中2020屆高考物理專題復習 專題六 電磁感應和電路學案 自主預習 知識點總結(jié) 1．電阻定律：導體的電阻與導體的長度成正比，與橫截面積成反比；數(shù)學表達式為，表示電阻率． 電阻率是反映材料導電性能好壞的物理量，其特點是隨著溫度的改變而改變，金屬電阻率隨溫度升高而增大；半導體電阻率隨溫度升高而減小． 2．電功和電功率 （1）電流做功的實質(zhì)是電場力移動電荷做功，簡稱電功． （2）從功和能的關系來認識，電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他能的過程，轉(zhuǎn)化的能量在數(shù)值上等于電流所做的功． 3．兩種電路電功和電功率比較 （1）純電阻電路，電功，電功率 且電功全部轉(zhuǎn)化

2、為電熱（內(nèi)能），有． （2）非純電阻電路，電功，電功率，電熱，電熱功率，電功率大于熱功率，即W＞Q，故求電功、電功率只能用、，求電熱、電熱功只能用、． 5．閉合電路的歐姆定律 （1）內(nèi)容：閉合電路的電流強度與電源的電動勢成正比，與整個電路的電阻成________．用公式表示為． （2）實質(zhì)：因為，在等式兩邊同乘以I即可得到三個功率的關系． 對整個電路而言，此表達式本身也說明了______________是守恒的． （3）總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律：當R增大時，根據(jù)可知I減小，根據(jù)可知U_________（視電源E和r為不變）；當R→∞（即斷路）時，I=0，U=__

3、______；當R減小時，I增大，U減小；當R=0（即短路）時，=_________，U=0． 6．U－I圖象 （1）對電源有：，如圖中a線． （2）對定值電阻有：，如圖中b線． （3）圖中a線常用來分析電源_________和_________的測量實驗． （4）圖中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面積”分別表示電源的總功率、________功率和內(nèi)電阻消耗的功率． 7．感應電流 （1）產(chǎn)生條件 （2）方向判斷 （3）“阻礙”的表現(xiàn) 8．感應電動勢的產(chǎn)生 （1）感生電場：英國物理學家麥克斯韋的電磁理論認為，變化的磁場能在周圍空間激發(fā)電場，這種電場叫感生電場．感生電場

4、是產(chǎn)生____________的原因． （2）感生電動勢：由感生電場產(chǎn)生的電動勢稱為感生電動勢．如果在感生電場所在的空間存在導體，在導體中就能產(chǎn)生感生電動勢，感生電動勢在電路中的作用就是_________． （3）動生電動勢：由于導體運動而產(chǎn)生的感應電動勢稱為動生電動勢．產(chǎn)生動生電動勢的那部分導體相當于____________． 9．感應電動勢的計算 （1）法拉第電磁感應定律：．若B變，而S不變，則E=____________；若S變而B不變，則E=____________．常用于計算______________電動勢． （2）導體垂直切割磁感線：E=BLv，主要用于求電動勢的___

5、_______值． （3）如圖所示，導體棒圍繞棒的一端在垂直磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動而切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=_____________． （4）感應電荷量的計算 回路中發(fā)生磁通量變化時，在△t內(nèi)遷移的電荷量（感應電荷量）為．可見，q僅由回路電阻和_____________變化量決定，與發(fā)生磁通量變化的時間無關． 10．交變電流的產(chǎn)生及表示 （1）在勻強磁場里，繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動的線圈里產(chǎn)生的是_________電流． （2）若N匝面積為s的線圈以角速度．繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始計時，其函數(shù)形式為：e=_______________，用E=NBs表示

6、電動勢最大值，則有e=____________．其電流大小為． 11．正弦式交流電的有效值與最大值的關系為，，非正弦交流電無此關系，必須根據(jù)電流的_____________，用等效的思想來求解． 12．變壓器的工作原理是根據(jù)______________原理來改變交流電壓的． 高考體驗 2、（08）兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好．導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則 A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速

7、度g B.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→b C.金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為F= D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少 3、（09）如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是 A.感應電流方向不變 B.CD段直線始終小受安培力 C.感應電動勢最大值Em＝ D.感應電動勢平均值 4、（10）如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為，方向相

8、反且垂直紙面，、為其邊界，OO′為其對稱軸。一導線折成邊長為的正方形閉合回路，回路在紙面內(nèi)以恒定速度向右運動，當運動到關于OO′對稱的位置時 A．穿過回路的磁通量為零 B．回路中感應電動勢大小為2B C．回路中感應電流的方向為順時針方向 D．回路中邊與邊所受安培力方向相同 c、d h 3h 圖甲 5、(11)如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導體棒、，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放，兩導體棒與導軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，

9、、分別表示 、相對釋放點的位移。圖乙中正確的是 ac O h 2h 3h 4h 5h xc ac O h 2h 3h 4h 5h xc Ekd O h 2h 3h 4h 5h xd O h 2h 3h 4h 5h xd Ekd 圖乙 6、（12）如圖所示，相距為Ｌ的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻Ｒ，勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度為Ｂ。將質(zhì)量為m的導體棒由靜止釋放，當速度達到v時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為Ｐ，導體棒最終以2v的速度勻速運

10、動。導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g。下列選項正確的是（　　　　?。? A、　　　Ｂ、　 Ｃ、當導體棒速度達到時加速度大小為 Ｄ、在速度達到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功 7、（07）某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55∶9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負載。下列判斷正確的是 A.輸出電壓的最大值為36 V B.原、副線圈中電流之比為55∶9 C.變壓器輸入、輸出功率之比為55∶9 D.交流電源有效值為220 V，頻率為50 Hz 8、（08）圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形，其中圖1所示電壓按正弦

11、規(guī)律變化。下列說法正確的是 A.圖l表示交流電，圖2表示直流電 B.兩種電壓的有效值相等 C.圖1所示電壓的瞬時值表達式為u=311 sinl00πtV D.圖1所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10：l的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼? 9、（09）某小型水電站的電能輸送示意圖如下，發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為a3、n4（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則A. B. C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率10、（10）一

12、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。 A.副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B.副線圈輸出電壓的有效值為31V C. P向右移動時，原、副線圈的電流比減小 D. P向右移動時，變壓器的輸出功率增加 11、(11)為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V，變電所需適時進行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖。保持輸入電壓不變，當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下正確的是 （ ） ~u1 用戶 P 圖甲 u2 圖乙 u2/V t/×10-2s O

13、 190 -190 1 2 A、 B、 C、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應將P適當下移 D、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應將P適當上移 12、（12）圖甲是某燃氣爐點火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，為交流電壓表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000Ｖ時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進而點燃氣體。以下判斷正確的是（　?。? Ａ、電壓表的示數(shù)等于5Ｖ Ｂ、電壓表的示數(shù)等于 Ｃ、實現(xiàn)點火的條件是　?。?、實現(xiàn)點火的條件是 合作探究 1、如圖5－1－1所示，平

14、行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則(　　) A．電壓表讀數(shù)減小 B．電流表讀數(shù)減小 C．質(zhì)點P將向上運動 D．R3上消耗的功率逐漸增大 2、一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律圖象如圖5－1－4甲所示，已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為20.0 Ω，現(xiàn)外接一只“100 V 125 W”的燈泡，如圖5－1－4乙所示，則(　　) A．此時刻線圈中感應電流為0 B．通過燈的電流隨時間t的變化規(guī)律是cos 100πt(A) C．燈泡能正常發(fā)光 D．燈泡的實際功率是80 W 3、如圖5－1－6所示，匝數(shù)為1

15、00匝的矩形線圈abcd處于磁感應強度B＝ T的水平勻強磁場中，線圈面積S＝0.5 m2，內(nèi)阻不計．線圈繞垂直于磁場的軸以角速度ω＝10π rad/s勻速轉(zhuǎn)動．線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈接入一只“12 V　12 W”燈泡，燈泡正常發(fā)光，下列說法中正確的是(　　) A．通過燈泡的交變電流的頻率是50 Hz B．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1 C．矩形線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為 120 V D．若將燈泡更換為“12 V　24 W”且保 證其正常發(fā)光，需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速 4、如圖5－2－1所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L.

16、在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小均為B.一邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正，則選項圖中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是(　　) 5、在如圖5－2－4甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n＝1 500匝，橫截面積S＝20 cm2.螺線管導線電阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，C＝30 μF.在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖5－2－4乙所示的規(guī)律變化．則下列說法中正確的是(　

17、　) A．螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢為1 V B．閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5×10－2 W C．電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電 D．S斷開后，流經(jīng)R2的電荷量為1.8×10－5 C 7、如圖5－2－7所示，水平放置的導體框架，寬L＝0.50 m，接有電阻R＝0.20 Ω，勻強磁場垂直框架平面向里，磁感應強度B＝0.40 T．一導體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無摩擦地在框架上滑動，框架和導體棒ab的電阻均不計．當ab以v＝4.0 m/s的速度向右勻速滑動時，求： (1)ab棒中產(chǎn)生的感應電動勢大??； (2)維持導體棒ab

18、做勻速運動的外力F的大?。? (3)若將外力F突然減小到F′，簡要論述導體 棒ab以后的運動情況． 鞏固練習 A1 A2 A2 R1 R2 U 1．如圖所示，A1、A2是兩只完全相同的電流表（內(nèi)阻不可忽略），電路兩端接恒定電壓U，這時A1、A2的示數(shù)依次為5mA和3mA.若將A2改為和R2串聯(lián)（如圖中虛線所示），仍接在恒定電壓U之間，這時電表均未燒壞.則下列說法中正確的是（　） A．通過電阻R1的電流必然減小 B．通過電阻R2的電流必然增大 C．通過電流表A1的電流必然增大 D．通過電流表A2的電流必然增大 2．黑箱中有一個理想二

19、極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），還有兩個阻值均為1kΩ的電阻，它們與黑箱的接線柱1、2、3接成電路。再用多用電表的歐姆擋對三個接線柱間的電阻進行測量，得到的數(shù)據(jù)如表格所示。那么黑箱中的線路應該是圖中所示電路中的哪一個（　） 黑筆觸點 1 1 2 紅筆觸點 2 3 1 電阻值 0 0.5 kΩ 2 kΩ 3．如圖所示電路，閉合開關時燈不亮，已經(jīng)確定是燈泡斷路或短路引起的，在不能拆開電路的情況下（開關可閉合，可斷開），現(xiàn)用一個多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對故障作出如下判斷（如表所示）： 次序 操作步驟 現(xiàn)象和結(jié)論 1 閉合開關，選直流電

20、壓擋，紅黑表筆分別接a、b 有示數(shù)，燈斷路；無示數(shù)，燈短路 2 閉合開關，選直流電流擋，紅黑表筆分別接a、b 有示數(shù)，燈斷路；無示數(shù)，燈短路 3 閉合開關，選歐姆擋，紅黑表筆分別接a、b 指針不動，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路 4 斷開開關，選歐姆擋，紅黑表筆分別接a、b 指針不動，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路 以上判斷，正確的是（?。? A．只有1、2對 B．只有3、4對 C．只有1、2、4對 D．全對 4．如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖像，直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖像，直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關系圖像．將這個電阻

21、R分別接到a，b兩電源上，那么（?。? A．R接到a電源上，電源的效率較高 B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大 C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低 D．R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高 5．如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻R1=21Ω，電動機繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵S1始終閉合。當電鍵S2斷開時，電阻R1的電功率是525W；當電鍵S2閉合時，電阻R1的電功率是336W，求 （1）電源的內(nèi)電阻； （2）當電鍵S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出功率。 6．如圖，光滑且足夠長的平行金屬導軌

22、MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L＝0.2 m，電阻R＝0.4 W，與電阻R并聯(lián)的電容器的電容C=0.6×10－6 F．導軌上停放著一質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝0.1 W的金屬桿ab，導軌電阻不計，整個裝置處于磁感應強度B＝0.5 T的勻強磁場中，磁場方向豎直向上?，F(xiàn)用一在導軌平面內(nèi)，且垂直于金屬桿ab的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a＝5 m/s2的勻加速直線運動。不計電容器充電時對電路的影響。 （1）寫出電容器的帶電量Q與時間t的關系式； （2）求金屬桿ab運動2 s時外力F的瞬時功率P。 7．如圖所示，光滑的平行水平金屬

23、導軌MN、PQ相距L，在M點和P點間連接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面豎直向上、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B．一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導體棒ab垂直擱在導軌上，與磁場左邊界相距d0。現(xiàn)用一個水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運動，棒ab離開磁場前已做勻速直線運動，棒ab與導軌始終保持良好接觸，導軌電阻不計，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F(xiàn)0已知。求： （1）棒ab離開磁場右邊界時的速度； （2）棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能； （3）d0滿足什么條件時，棒ab進入磁場后一直做勻速運動。 R M N

24、P Q a b c d e f d0 d B F O x F O x F0 2F0 d0 d0+d α B a b c d e f M N 8．將一個矩形金屬線框折成直角框架abcdefa，置于傾角為α=37°的斜面上，ab邊與斜面的底線MN平行，如圖所示。m，線框總電阻為R=0.02Ω，ab邊的質(zhì)量為m= 0.01 kg，其余各邊的質(zhì)量均忽略不計，框架可繞過c、f點的固定軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)從t=0時刻開始沿斜面向上加一隨時間均勻增加的、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度與時間的關系為B= 0.5t T，磁場方向與cdef面垂直。（cos37°=0.8，sin37°=0.6） （1）求線框中感應電流的大小，并指出ab段導線上感應電流的方向； （2）t為何值時框架的ab邊對斜面的壓力恰為零，并求從t=0開始到該時刻通過ab邊的電量是多少。