【名師伴你行】2021屆高考物理二輪復習考前知識回扣：電路與電磁感應

回扣四電路與電磁感應一、直流電路[核心學問判]說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“×”.1．電流：電荷的定向移動形成電流，定義式I＝eq\f(q,t).()2．電阻：描述導體對電流阻礙作用的量．導體兩端的電壓與通過導體的電流的比值叫導體的電阻，定義式R＝eq\f(U,I).()3．電動勢是描述電源把其他形式的能轉化為電能本事大小的物理量，非靜電力把正電荷從電源負極搬運到電源正極所做的功與移送電荷量的比值，叫電源電動勢，即E＝eq\f(W,q).()4．單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率．電流在一段電路上做功的功率P等于電流I與這段電路兩端的電壓U的乘積，即P＝IU.()5．電阻定律：導體中的電阻跟它兩端所加的電壓U成正比，跟通過它的電流成反比，即R＝eq\f(U,I).()6．歐姆定律：導體的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，即I＝eq\f(U,R)，歐姆定律適用于金屬導電和電解液導電，不適用于氣體導電．()7．閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源電動勢成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．(2)表達式：I＝eq\f(E,R＋r).(3)適用條件：外電路為純電阻電路．(4)在閉合電路中電源的電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和，即E＝U內(nèi)＋U外．()8．焦耳定律：電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流I的二次方成正比，與電阻成正比，與通電時間成正比，即Q＝I2Rt，為普遍適用的電熱計算公式，當通過的電流為恒定電流或已知溝通的有效值亦可應用.()答案：1.√2.√3.√4.√5.×(訂正：導體的電阻與導體的長度l成正比，與導體的橫截面積S成反比，公式R＝ρeq\f(l,S))6.√7.√8.√[思考點拓展]說明：下列問題的解答中有兩個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正.想一想——易混的問題1．記錄用電量多少的電度表的顯示值“××度”，其中“度”是功率單位，還是能量單位？答：能量單位：1度＝1kW·h＝3.6×106J.2．什么叫電源的效率？如何計算純電阻電路中電源的效率？答：電源效率：指電源的輸出功率與電源的功率之比，即η＝eq\f(P出,P)＝eq\f(IU,IE)＝eq\f(U,E).對純電阻電路η＝eq\f(I2R,I2R＋r)＝eq\f(R,R＋r)＝eq\f(1,1＋\f(r,R))，所以當R增大時，效率η提高，當R＝r時，電源有最大輸出功率，效率僅為50%，并不高．3．分析解決直流電路動態(tài)問題的一般程序是什么？答：(1)分析電路結構確定電路的外電阻R外如何變化，當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，R外肯定增大(或減小)．(2)依據(jù)閉合電路歐姆定律I總＝eq\f(E,R外＋r)，確定電路的總電流如何變化．(3)由U內(nèi)＝Ir，確定電源的內(nèi)電壓如何變化．(4)由U外＝E－U內(nèi)，確定電源的外電壓(路端電壓)如何變化．(5)由部分電路歐姆定律，確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化．(6)確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化．4．多用電表測量電阻的原理是什么？紅、黑表筆分別是多用電表內(nèi)部電源的什么極？答：測電阻的原理是部分電路的歐姆定律，紅表筆接內(nèi)部電源的正極，黑表筆接內(nèi)部電源的負極．議一議——易錯的問題5．如何把一個靈敏電流計改裝成電流表？答：依據(jù)并聯(lián)分流的特點，給電流計G并聯(lián)一個分流電阻R.如圖．R＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(Rg,n－1)(n為擴大倍數(shù))電流表的總內(nèi)阻：RA＝eq\f(RRg,R＋Rg)6．滑動變阻器作為調(diào)整電路的元件，常見接法有限流式和分壓式兩種，什么狀況下肯定選分壓式接法？答：通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種狀況下，必需選擇分壓式：(1)所供應的試驗儀器、電表量程或電阻的最大允許電流不夠．(2)變阻器電阻遠小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻阻值．(3)要求回路中某部分電路的電壓從零開頭連續(xù)變化．7．用伏安法的外接法測電阻，引起系統(tǒng)誤差的主要緣由是什么？答：電流表的分壓作用．錯誤題號錯因改正答案：錯誤題號錯因改正4對歐姆表的原理和內(nèi)部結構不清楚歐姆表的原理為閉合電路歐姆定律，紅表筆接內(nèi)部電源的負極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極7不理解誤差來源由電壓表的分流作用造成讀一讀——易記的訣謠(1)伏安法測電阻電阻小，選外接，小外偏??；電阻大，選內(nèi)接，大內(nèi)偏大．(2)千分尺(螺旋測微器)的使用與讀數(shù)方法固定刻度讀整數(shù)，務必留意半刻度，可動刻度讀小數(shù)，最終一位要估讀，定動讀數(shù)兩相加，即得結果毫米數(shù)．二、電磁感應與安培力[核心學問判]說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“×”.1．電流的四周產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象．()2．勻強磁場的磁感應強度B和在該磁場中與磁場方向垂直的平面面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量，即Φ＝BS.形象地說，磁通量就是穿過這個面的磁感線的條數(shù)．公式Φ＝BS只適用于勻強磁場，且面積S指完全處在垂直磁場方向的有效面積．磁通量是標量，但有正、負之分．()3．當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應電動勢，這種現(xiàn)象叫自感，由于自感產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢．()4．推斷感應電流方向的右手定則：伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，拇指指向導體切割磁感線的運動方向，則四指的指向就是導體內(nèi)部所產(chǎn)生的感應電流的方向．()5．楞次定律楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．()6．法拉第電磁感應定律感應電動勢的大小跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比．對于處于變化磁場中的電路，E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，一般用來計算Δt時間內(nèi)的感應電動勢的平均值．對于導體垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢E＝BLv，式中L為有效切割長度，v為導體相對于磁場的速度．()7．線圈或導體棒在磁場中克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即W安＝ΔE電．()答案：1.×(訂正：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應電流)．2.√3.√4.√5.√6.√7.√[思考點拓展]說明：下列問題的解答中有一個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正.想一想——易混的問題1．應用楞次定律推斷感應電流方向的基本思路是什么？答：運用楞次定律判定感應電流方向的基本思路可歸結為：“一原、二感、三電流”；從“阻礙磁通量變化”的角度來看，表現(xiàn)出“增反減同”，即若磁通量增加，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反；若磁通量減小，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同．2．如何計算平均感應電動勢和瞬時感應電動勢的大小？答：由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計算出的電動勢是Δt時間內(nèi)的平均感應電動勢，E與某段時間或某個過程相對應；由E＝BLv求的是瞬時感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應．3．安培定則，左、右手定則，楞次定律各適用于什么狀況？答：議一議——易錯的問題4．電磁感應的圖象問題一般有哪些類型？分析解決它們的思路如何？答：這些圖象問題大體上可分為兩類：(1)由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖象．此類問題要留意以下幾點：①定性或定量地表示出所爭辯問題的函數(shù)關系；②在圖象中E、I、B等物理量的方向通過正負值來反映；③畫圖象時要留意橫、縱坐標的單位長度的定義或表達．(2)由給定的有關圖象分析電磁感應過程，求解相應的物理量．不管是何種類型，電磁感應中的圖象問題常需利用右手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律等規(guī)律分析解決．5．解決電磁感應與電路結合問題的一般思路是什么？答：一般思路是“先源后路”．具體為第一步：確定電源．用法拉第電磁感應定律求感應電動勢的大小，利用右手定則或楞次定律推斷感應電流的方向．假如在一個電路中切割磁感線的有幾個部分且相互聯(lián)系，可等效成電源的串、并聯(lián)．其次步：分析電路結構(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關系)，畫出等效電路圖．第三步：利用電路規(guī)律求解．主要應用歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解．6．閉合電路的一部分導體(一般為導體棒)做切割磁感線的運動產(chǎn)生感應電流而受到安培力的作用，安培力又怎樣影響導體棒的運動？答：對導體棒的運動無影響，導體棒仍按原規(guī)律運動．7．電磁感應過程，就是能量轉化過程，則該過程涉及哪些能量的轉化？答：(1)電磁感應過程往往涉及多種能量的轉化．①如圖中金屬棒ab沿光滑導軌由靜止下滑時，重力勢能削減，一部分用來克服安培力做功，轉化為感應電流的電能，最終在R上轉化為焦耳熱，另一部分轉化為金屬棒的動能．②若導軌足夠長，棒最終達穩(wěn)定狀態(tài)勻速運動時，重力勢能的減小則完全用來克服安培力做功，轉化為感應電流的電能．因此，從功和能的觀點入手，分析清楚電磁感應過程中能量轉化的關系，是解決電磁感應中能量問題的重要途徑之一．(2)安培力做功和電能變化的特定對應關系“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉化為電能．同理，安培力做功的過程，是電能轉化為其他形式的能的過程，安培力做多少功就有多少電能轉化為其他形式的能.錯誤題號錯因改正答案：錯誤題號錯因改正6違反牛頓運動定律導體棒遵守電磁學和力學規(guī)律：電磁感應現(xiàn)象中感應電動勢→感應電流→通電導體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應電動勢變化→…周而復始地循環(huán)，循環(huán)結束時，加速度等于零，導體棒達到穩(wěn)定狀態(tài)讀一讀——易記的訣謠楞次定律一原、二感、三電流，最終還需握右手，增則相反減則同，來則阻礙去則留．三、溝通電路和變壓器[核心學問判]說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“×”.1．大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流；按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦交變電流，表達式為：e＝Emsinωt，u＝Umsinωt，i＝Imsinωt.()2．峰值：交變電流變化過程中可能達到的最大值叫做峰值，產(chǎn)生正弦交變電流電動勢的峰值為Em＝NBωS.()3．溝通和恒定電流分別通過大小相同的電阻，假如在溝通的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則這個恒定電流的電流I、電壓U叫做這個溝通的有效值，它是依據(jù)電流的熱效應定義的．()4．互感現(xiàn)象：在原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的相互感應現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象．()5．抱負變壓器的基本關系(1)輸出功率等于輸入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2.()(2)原、副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).()(3)原、副線圈中的電流跟匝數(shù)成正比(僅限一個副線圈)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n1,n2).()(4)原、副線圈的交變電流的周期T和頻率f相同．()6．高壓輸電的原理：為減小輸電線路上的電能損失，常接受高壓輸電．這是由于輸送功率肯定時，線路電流I＝eq\f(P,U)，輸電線上損失功率P′＝I2R線＝eq\f(P2R線,U2)，可知P′∝eq\f(1,U2).()答案：1.√2.√3.√4.√5.(1)√(2)√(3)×(訂正：原、副線圈中的電流跟匝數(shù)成反比，即eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1))(4)√6.√[思考點拓展]說明：下列問題的解答中有兩個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正.想一想——易混的問題1．正弦溝通電是怎樣產(chǎn)生的？答：閉合線圈在勻強磁場中繞垂直磁感線的軸勻速轉動時，線圈中就產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的溝通電．2．如何求交變電流的有效值？答：有以下三種途徑(1)利用E＝eq\f(1,\r(2))Em、U＝eq\f(1,\r(2))Um、I＝eq\f(1,\r(2))Im求有效值，適用于求正(余)弦交變電流的有效值．(2)利用有效值的定義計算：讓交變電流和直流在相同時間內(nèi)通過相同的電阻而產(chǎn)生的電熱相等，從而求出有效值，適用于求非正弦式交變電流的有效值．在計算有效值時“相同時間”至少取一個周期或周期的整數(shù)倍．(3)利用能量關系：當有電能和其他形式的能轉化時，可利用能量守恒定律來求有效值．3．在溝通電路中，電壓表和電流表測量的是溝通電的什么值？答：瞬時值．議一議——易錯的問題4．變壓器(抱負)是溝通電路中的重要元件，它能轉變溝通電的哪些量，不能轉變溝通電的哪些量？答：由變壓器的工作原理可知變壓器能轉變溝通電的電壓和電流，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)(一原一副)．但不能轉變溝通電的頻率(或周期)，對抱負變壓器還不能轉變溝通電的功率．5．抱負變壓器原、副線圈各物理量的制約關系有哪幾個方面？答：(1)電壓制約關系由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1，故U2由U1和eq\f(n2,n1)打算．(2)電流制約關系由歐姆定律得I2＝eq\f(U2,R).即I2由U2和負載電阻R打算．又eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)則I1＝eq\f(n2,n1)I2故I1由I2和eq\f(n2,n1)打算．(3)功率制約關系在抱負變壓器中，由于能量的損失忽視不計，其輸入功率P1和輸出功率P2相等，即P1＝P2.抱負變壓器的輸入功率P1打算于輸出功率P2，即P2增大時，P1增大；P2減小時，P1減?。斪儔浩饔卸鄠€副線圈時，P1＝P2＋P3＋….(4)負載制約關系副線圈輸出功率P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)，由負載打算．6．如何計算輸電線路上損失的電功率？答：由P輸＝eq\f(U2,R線)計算，U表示輸電電壓，R線為輸電線路的電阻．7．畫出遠距離輸電的基本