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2013高考高中物理力学和电磁学系统复习之八


2013高考高中物理力学和电磁学系统复习之八--恒定电流与电磁感应 知识梳理 一、部分电路欧姆定律的应用 1欧姆定律:I=U/R。 2.串并联电路中电压、电流与电阻的关系 串联电路: 并联电路: 3 电功与热功: 电功:P=UIt;热功:Q=I2Rt。 一般情况下,电功与热功不相等,P≤Q。 4.怎样判定纯电阻电路:以发热为主要目的,则是纯电阻电器,否则不是。 5.电路的简化与等

效:巡流法、等电位法。 二、闭合电路欧姆定律及应用 1.公式: I=E/(R+r);E=U外+U内 前者只适用于纯电阻电路,后者普适。 2.电路特点:路端电压随外电阻的增大而增大。 3比较两种U-I图:电源的路端电压随外电流增大而减小;而某一电阻的伏安特性 曲线则是用电器两端电压随电流增大而增大。 4 电源:将其它形式的能转化为电能的装置。

(3)学会等效利用R=r求最大电源输出功率。 三、感应现象及其电路分析 1.电磁感应现象产生的条件 产生电磁感应现象的条件是:闭合电路中磁通量发生变化。 (1)回路的面积发生变化。 (2)磁场发生变化。 (3)回路平面与磁场的夹角发生变化 2.法拉第电磁感应定律:E= Δφ/Δt,E=Blv。 3电磁感应与闭合电路结合应用 (1)弄清电源部分与外电路部分。 . (2)将电磁感应实物图转换成电路图(有时是将三维图画成平面图进行分析) (3)利用公式:I=E/(R+r),E=U外+U内,E= Δφ/Δt,E=Blv,列方程计算。 命题预测 结合现代生活中的应用,考查电路知识与电磁感应知识,通过对电磁感应知识的理 解,应用于生产技术中,如电磁灶,高频电焊等。注意安培力判定法则应用。要将实际 应用问题转化为物理模型。考查学生对电功与热功的区别也是经常出现在高考中的类 型。 例题精析 题型一 电路串并联及分配原则的应用 【例1】一盏电灯直接接在电压恒定的电源上,其功率为100W。若将这盏灯先接于 一段很长的导线后再接在同一电源上,此时导线上损失的电功率是9W,那么此灯的实际

功率将( ) A,等于91W B.小于91W C.大干91W D.无法确定 【解析】长导线有电阻,相当于有一个电阻R′与该灯R串联,设恒压源电压为 U, 没有长导线时,电灯的功率就是电源的输出功率 ,接长导线时,电源的功率是 P′ =U2/(R+R′)<P=l00W ,根据总功率等于各用电器功率之和可知,电灯的功率为: P ′-9W<9lW。 【答案】B 【点评】注意功率的分配与电阻关系,导线存在电阻对用户的影响两个方面: 功率 损耗与电压损耗。 题型二 电路故障判定及闭合电路欧姆定律应用 【例2】一只玩具电机用一节干电池供电,闭合开关后发现电动机转速较慢,经检测 电动机性能完好,S闭合时用电压表测ab间电压只有0.6伏,断开S,测得ab间电压接近 1.5伏,则电机转慢的原因是( ) A.开关S接触不良 B.电动机两端接线短路 C.电池太旧,内阻过大 D.电动机两端导线接触不良 【解析】一节电池电动势为1.5V,根据闭合电路欧姆定律知:电源开路电压等于电 源的电动势。闭合开关与断开开关, 两端电压发生变化,说明线路完好,A、B、D都错, 闭合开关电压表测得的是电压是外电压U=ER/(R+r),可知r越大,则U越小。 【答案】C 【点评】学会用欧姆定律公式,会根据外电压来判定故障。 题型三 电源端电压随电流变化规律及某一电阻两端电压随电流变化规律的区别 【例3】如图8-2所示两条曲线是电源端电压及电阻两端电压随电流的变化曲线.下 列判定正确的是( ) A.a是电源端电压随电流变化的曲线 B.该电源的外接电阻阻值是2.5Ω C.该电源的电动势是3V D.如果该电源与该电阻连接成回路,由于不知电源内阻,所以电路中的电流无法计 算 【解析】根据总电流越大,端电压越小,可知A错。所以a是外电阻的伏安特性曲线 图,知外电阻大小是2.5/1=2.5Q,所以B正确。 .电源端电压的 U-I图与y轴交点就 是电源电动势,所以C错。b线的斜率就是内电阻的大小,可以知道电源内阻,从而可求 电流。 【答案】B 题型四 电磁感应定律与闭合电路欧姆定律结合 【例4】如图8-3所示,两根平行的光滑金属导轨间距为l=lm,左端接有一电阻R= 1Ω,它们处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度是B=IT,当用外力F拉阻值为r= 1Ω金属杆向右以=4m/s匀速运动时,则下列说法正确的是( ) A.感应电流的大小是1A B.电阻R上消耗的功率是4W

C.外力的大小是6N D.如果在R两端接一电压表,则电压表的读数是4V 【答案】B 【点评】要注意感应电动势与实际电源一样,有内外电路区别。以及安培力公式与 闭合电路欧姆定律的综合应用。 摸拟操练 1、如图8-4所示为直流电车模型工作示意图,电源电动势E=12V,全电路电阻R=lΩ, 电车在水平路面上以v=5m/s行驶,车受阻力 7.2N,则电路中电流强度为( ) A.12A B.6A C.3A D.1A 2.如图8-5所示电路,灯AB均正常发光,忽然灯A变亮,灯B变暗,如果电路中有 一处出现断路故障,则故障电路是( ) A. R1所在的支路 B.R2所在的支路 C.R3所在的支路 D.电源所在的支路 3.在下列电器中,哪些属于纯电阻用电器( ) A.电扇和电动机 B.白炽灯、电烙铁和电热毯 C.洗衣机和电冰箱 D.电解槽和电吹风 4.将一根金属导线,均匀拉长到原来的3倍,然后再截去 1/3,剩下的导线电阻是 原来的( ) A.1倍 B.3倍C.5倍D.6倍 5.如图8-6所示,在通电长直导线周围,有与直导线在同一平面内的线圈,对线 圈施加如下运动,不能够产生电磁感应现象的是( ) A.线圈向左平移 B.线圈向上平移 C.线圈向右平移 D.线圈绕ad轴旋转 6.近代科学家预言有磁单极子存在(即单个的N极或S极),假设在一个N极磁单极子 存在,当它穿过一个竖直悬挂的超导线圈时(如图8-7所示),则不可能的是( ) A.N极子穿过线圈后,线圈中(从左向右看)有逆时针方向的电流恒久存在 B.N极子穿过线圈后,线圈受水平向右的磁场力 C.N极子穿过线圈后,其动能保持不变 D.N极子穿过线圈后,其损失的动能大于线圈中产生的电能 答案点拨 1.B(电车机械功率P=fv=36W,由能量守恒有:IE=I2R+P,求得I=6A) 2.B(A灯变亮,说明A灯两端电压增大,B灯变暗,说明B灯两端电压减小,根据并 同串反规律,可判定答案为B)

3.B(看是否以发热为主要目的) 5.B(注意长直导线电流产生的磁场分布特点,以直线为中心形成的圆柱面,半径 越大,磁场越弱) 6.C (注意超导体没有电阻,线圈中产生感应电流后,会与磁体有相互作用,整个 过程能量守恒)

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