备考2013高考物理一轮金牌训练课件：第一部分专题.

1、第2讲 直流电路、交流电路和感应电路厶J沁Z年真题回眸1. （双选，2011年广东卷）图4-2-1）左侧的调压装置 可视为理想变压器，负载电路中/? = 55 Q, A、V为理想电 流表和电压表.若原线圈接入如图（b）所示的止弦交变电压， 电压表的示数为110V,下列表述正确的是（）rYYYYYYYYYA(a)(b)A. 电流表的示数为2 AB. 原、副线圈匝数比为1 : 2C. 电压表的示数为电压的有效值D. 原线圈中交变电压的频率为100 Hz解析：电压、电流表表示有效值，故AC正确.由图可知频率为50 Hz,由% =""可知，原、副线圈匝数之比为2 : 1.答案：AC

2、2（2011年新课标卷）如图4-2-2, 理想变压器原副 线圈的匝数比为1： 2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定 电斥为220 V,额定功率为22 W；原线圈电路中接有电斥表 和电流表.现闭合开关，灯泡正常发光.若用和/分别表图 4一2 2A. U=110V, Z=0.2 AB 6/=110V, 7=0.05 AC U=110 a/2 V, 1=0.2 AD U=110 迈 V, 1=0.2 a/2 A解析：5 = 220 V,根据 Ui : 4 =山：血得：5 = 110 V; ?2 = * = 0A,根据 /： “ =血：X得：/i = 0.2 A,选 A.答案：A3. (双选，2010

3、年广东卷)图42 3是某种止眩式交变电压的波形图，山图可确定该电压的(BC)A. 周期是0.01 s B.最大值是311 VC.有效值是 220 V D.表达式 u=220sin 100M(V)解析：选项A错误，周期是0.02 s;选项D错误，应该 用峰值，即把220换成3114. （2009年广东卷）如图4 - 2 - 4所示，电动势为E、内 阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S, 三个灯泡都能正常工作，如果再合上S?,则下列表述正确的 是（C ）A.电源输出功率减小BL上消耗的功率增大C.通过&上的电流增大 D.通过心上的电流增大5. （双选，20（）9年山东卷）某小

4、型水电站的电能输送示意 图如图4一2 5所示.发电机的输出电压为200 V,输电线 总电阻为厂，升压变压器原副线圈匝数分别为山、勺，降压 变压器原副线匝数分别为如、5（变压器均为理想变压器）.要使额定电压为220 V的川电器正常工作，贝1）（）升压变压器降压变压帶图 4一2 5A.B. 一n nAC. 升压变压器的输岀电压等于降压变压器的输入电压D. 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率答案：AD心皿龙高考风向标1.从近两年广东高考来看，由于时间、分值和内容的 减少，感应电路并不复杂，主要考查楞次定律和左手定则, 对直流电路，因电学实验必考，故纯直流电路考查闭合电路 欧姆定律的题出现的

5、可能性也较小.2. 看交流电这部分内容都是必考内容，都出现在选择 题，主要考查交流电的一些概念，结合变压器工作原理、远 距离输电等.3. 电磁感应也常常与直流电路结合在一起考，找到各 自的分析方法和突破口尤为重要.阑核心1 交流电基础知识【例1】（2011年清华附中模拟）如图4一2 6所示为理 想变压器原线圈所接交流电压的波形图.原、副线圈匝数比 山：n2= 10 : 1,申联在原线圈中电路中的电流表示数为1 A, 下列说法中不正确的是（ ）A. 变压器的输出功率为200迈WB. 变压器的输出功率为200 WC. 变压器输出端的交流电的频率为50 HzD. 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最人值

6、为敗严Wb/s九2解析：由图象知，电压的最大值Un=200 V2 V,有效值U=200 V,周期T=0.02s,频率/= 50 Hz,输出功率67=200 W,由炭=得 6 = 20 V, S 的最大值 U2m = 20 a/2 V,而 U2m = n2,所以今¥的最大值应为Wb/s,只有A说法不正确，故选A. FW2答案:A吒方法点披”1）各种电表读数，变压器输入输出电压， 均指有效值，重点理解有效值；（2）结合变压器相关知识，如功率关系，电压电流及匝数 关系检配对练习1. 某理想变压器原、副线圈的匝数比为55 : 9,原线圈所接电源电压按图4一2 7所示规律变化，副线圈接有一灯泡

7、，此时灯泡消耗的功率为40 W,则下列判断正确的是（）图 4 2TA. 副线圈两端输出的电压为36 2 VB. 原线圈中电流表的示数约为0.18 AC. 变压器的输入、输出功率之比为55 : 9D. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为w=220sin 100m(V) 解析：根据变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比，故副线圈两端输出的电压为=36 V, A错；根据理想n变压器知P、= P?,故有厶=杀0.18 A： B选项正确，C错；原 线圈两端电压的瞬时值表达式为w = 220 /2sin 100m(V), D错.答案:B瀚核心2变压器与远距离输电【例2】有一台内阻为"2的发电机，供

8、给一学校照明 用电，如图4 2 8所示.升压变压器原、副线圈匝数比为 1 : 4,降压变压器原、副线圈匝数比为4： 1,输电线的总电 阻为4 Q.全校共有22个班，每班有“220 V 40 W"灯6盏， 若保证全部电灯正常发光，贝业(1) 发电机的电动势为多大？(2) 发电机的输出功率为多人？(3) 输电效率为多少？解：(1)由题意U4 = 220 Vp 40则厶= 220 X 22 X 6 A = 24 A由降压变压器变压关系：铮二也，得= 880 VU4 /?4料4由降压变压器变流关系：半=铲，I2 = 7 = 6 Ah 心 心又因为 f/2= S + A尺= 880V + 6X

9、4 V = 904 V 由升压变压器变压关系：yy = 得U = 226 V 由升压变压器变流关系：卜型，得Zi=24A 所以：(1) 发电机的电动势：E= t/i +/jr = 250 V.(2) 发电机的输出功率 卩出=Eh - /> r = 5 424 W.(3)输电效率=牛=尸出22X40X6J5 424 JX 100% = 97%.吒方法点拨*(1)以理想变压器输入输出功率相等为主 线；(2) 弄清电压电流决定关系，如当变压器确定且输入电压 一定时，无论负载如何变，则输入输出电压不变，电流可变, 输入输出功率也可变，但是输出电流决定输入电流，输出功 率决定输入功率；(3) 理解

10、损失功率与输电电压及输电电流的计算关系；(4) 结合示意图理解物理量及公式，把电压、电流、功率 等物理量在图中能一一对应.验配对练习2. 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站， 发电机输出功率为9kW,输出电压为500 V,输电线的总电 阻为10 Q,允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求：(1) 村民和村办小企业需要220 V电压时，所用升压变压 器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压 器的损耗)若不用变圧器而由发电机直接输送，村民和村办小企 业得到的电压和功率是多少？解析：建立如图33所示的远距离输电模型，要求变压 器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之

11、 比.本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流解：(1)由线路损耗的功率P线=蘇圾可得 応 /9000 X 4%几7 亦"一10 A = 6A又因为P输出二s/役，所以V = 1 500V6 一/线尺线=(1 500 - 6X 10)V= 1 440 V根据理想变压器规律S 500 V 云=厉=1 500 V = 3忙匹 1 440 V = 721u=Ua= 220 V = TT所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是 1 ： 3 和 72 ： 11.(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图34所示).由P檢出=W X可得Pg9 000/处'一-

12、'线U=50() A=18A所以线路损耗的功率P 找=1 ,2R t= 182x10W = 3 240 W用户得到的电压U 耐=u- IXR 线= (500- 18xl0)V = 320 V用户得到的功率P 用户=P 伦出一 P 线=(9 000 一 3 240)W = 5 760 W.)核心3电磁感应电路的串并联关系【例3 (2011年珠海模拟)如图42 9所示，竖直平面内有 一宽厶=1米、足够长的光滑矩形金属导轨，电阻不计.在导轨的 上下边分别接冇电阻凡=3 0和/?2 = 6Q.在MN上方及CD下方冇图 4 2 9h水平方向的匀强磁场I和II ,磁感应强度大小 均为B= 1 T.

13、现有质量加= 0.2 kg、电阻厂=1Q 妁导体棒“，在金属导轨上从MN上方某处山 静止下落，下落过程中导体棒始终保持水平， 与金属导轨接触良好.当导体棒"下落到快要 接近MN时的速度人小为。=3 m/s.不计空气阻 力,g 取 10 m/s求导体棒ab快要接近MN时的加速度人小； 若导体棒ab进入磁场II后，棒中的电流人小始终保 持不变，求磁场I和11之间的距离仏 若将磁场II的CD边界略微下移，使导体棒ah刚进 入磁场II时速度大小变为血=9 m/s,要使棒在外力F作用下 做a = 3 m/s2的匀加速直线运动，求所加外力F随时间t变化 約关系式.答题规范解：(1)以导体棒为研究

14、对象，棒在磁场I中 切割磁感线，棒中产生感应电动势E,棒在重力和安培力作 用下做加速运动.由牛顿笫二定律得：mg - BIL = maE = BLvy = 3 V&R2R + /?22Q由以上各式可得：a = 5 m/s2(2)导体棒进入磁场II后，安培力等于重力，棒做匀速运 动，棒中电流大小始终保持不变.mg = BI' LE =BLv2联立解得：v2 = 6 m/s导体棒从MW到CQ做加速度为g的匀加速直线运动. 诡_诉=2gh解得：h = 1.35 m(3)设导体棒进入磁场II后经过时间/的速度大小为“，贝U:vf = V2 + atF + mg 一 F 安=maB2lv

15、t亍7由以上各式解得：F=r+1.6(N)吒方袪点援”1)找准电源位置，哪段或哪部分相当于电源;(2) 分清内外电路，画出等效串并联电路图，找出总电阻 表达式；(3) 找出题目最关键信息，如“静止”、“匀速”等信息.配对练习3. 如图4一210所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀 导体制成的正方形线框abed,线框质量为加、电阻为/?、边 长为乙有一方向竖直向下的冇界磁场，磁场的磁感应强度为 B,磁场区宽度大于厶，左边界与弘边平行.线框在水平向 右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区.：x B x x；b 卜 xIii IXX图 4 2 10(1) 若线框以速度。匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场 时

16、ab两点间的电势差；(2) 若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过h时 nJ ab边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻阿路的电 功率.解：(1)线框在离开磁场时，cd边产生的感应电动势E = BLvE回路中的电流1 =录则ab两点间的电势差U = IRah =(2)rt时刻线框速度 V = at设cd边将要进入磁场时刻速度为“2，则此时回路中电 动势为：Ei = BL v2El回路的电功率P=L-2 -2 2D/?嗨）核心4盲流电路与含容电路问题【例4】（2009年江苏卷）在如图4一211所示的闪光灯 电路中，电源的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两 端电压达到击穿电压U时，闪光

17、灯才有电流通过并发光.正 常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定（ ）cf C）闪光灯图 4 2 11A. 电源的电动势一定小于击穿电压B. 电容器所带的最大电荷量一定为CEC. 闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光 灯的电荷量一定相等解析：理解此电路的工作过程是解决本题的关键.电容器两 端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到 闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光 灯两端电压小于U,断路，电源再次给电容器充电，达到电压U 时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期甘充放电，使得闪 光灯周期性短暂闪光.要使得

18、充电后达到电压U.则电源电动势 一定大于等于U. A项错误；电容器两端的最大电压为U,故电 容器所带的最大电荷量为CU. B项错误；闪光灯闪光时电容器放 电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过/?,放电时电荷 通过闪光灯，故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的 电荷量一定相等，D项正确.答案:D吒方法点援3对于与电容器相关联的试题，电容器稳定后， 在电容器处电路可看成是断路，与电容器串联的电阻不分压可看 成导线.若要计算电容器中有关电量等的变化，则要先分析电容 器两端电压的变化，再利用 Q-CU来计算.具体方法是：(1) 确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器 两端电压.(2) 当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两 端电压即为电容器两端电压，而与电容器串联的电阻可看成导线.对于较复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电 势比较后才能确定电容器两端的电压.吆配对练习4. （双选）在如图4一212所示的电路中，电源电动势 为E、内电阻为厂，C为电容器，心为定值电阻，R为滑动 变阻器.开关闭合后，灯泡L能止常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）图 4一212A. 灯泡L将变暗B. 灯泡L将变亮C电容器C的电荷量将减小D. 电容器C的电荷量将增大解析：滑片向右移动，总电阻增大，总电流减小，灯泡 L将变