【名师伴你行】2021届高考物理二轮复习考前知识回扣：电路与电磁感应

回扣四电路与电磁感应一、直流电路[核心学问判]说明：以下物理概念、规律的叙述中，正确的在后面的括号内打“√”，错误的打“×”.1．电流：电荷的定向移动形成电流，定义式I＝eq\f(q,t).()2．电阻：描述导体对电流阻碍作用的量．导体两端的电压与通过导体的电流的比值叫导体的电阻，定义式R＝eq\f(U,I).()3．电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本事大小的物理量，非静电力把正电荷从电源负极搬运到电源正极所做的功与移送电荷量的比值，叫电源电动势，即E＝eq\f(W,q).()4．单位时间内电流所做的功叫做电功率．电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积，即P＝IU.()5．电阻定律：导体中的电阻跟它两端所加的电压U成正比，跟通过它的电流成反比，即R＝eq\f(U,I).()6．欧姆定律：导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I＝eq\f(U,R)，欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，不适用于气体导电．()7．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比．(2)表达式：I＝eq\f(E,R＋r).(3)适用条件：外电路为纯电阻电路．(4)在闭合电路中电源的电动势等于内外电路电势降落之和，即E＝U内＋U外．()8．焦耳定律：电流通过电阻产生的热量跟电流I的二次方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比，即Q＝I2Rt，为普遍适用的电热计算公式，当通过的电流为恒定电流或已知沟通的有效值亦可应用.()答案：1.√2.√3.√4.√5.×(订正：导体的电阻与导体的长度l成正比，与导体的横截面积S成反比，公式R＝ρeq\f(l,S))6.√7.√8.√[思考点拓展]说明：下列问题的解答中有两个是错误的，请找出，说明错因并改正.想一想——易混的问题1．记录用电量多少的电度表的显示值“××度”，其中“度”是功率单位，还是能量单位？答：能量单位：1度＝1kW·h＝3.6×106J.2．什么叫电源的效率？如何计算纯电阻电路中电源的效率？答：电源效率：指电源的输出功率与电源的功率之比，即η＝eq\f(P出,P)＝eq\f(IU,IE)＝eq\f(U,E).对纯电阻电路η＝eq\f(I2R,I2R＋r)＝eq\f(R,R＋r)＝eq\f(1,1＋\f(r,R))，所以当R增大时，效率η提高，当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%，并不高．3．分析解决直流电路动态问题的一般程序是什么？答：(1)分析电路结构确定电路的外电阻R外如何变化，当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，R外肯定增大(或减小)．(2)依据闭合电路欧姆定律I总＝eq\f(E,R外＋r)，确定电路的总电流如何变化．(3)由U内＝Ir，确定电源的内电压如何变化．(4)由U外＝E－U内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化．(5)由部分电路欧姆定律，确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化．(6)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化．4．多用电表测量电阻的原理是什么？红、黑表笔分别是多用电表内部电源的什么极？答：测电阻的原理是部分电路的欧姆定律，红表笔接内部电源的正极，黑表笔接内部电源的负极．议一议——易错的问题5．如何把一个灵敏电流计改装成电流表？答：依据并联分流的特点，给电流计G并联一个分流电阻R.如图．R＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(Rg,n－1)(n为扩大倍数)电流表的总内阻：RA＝eq\f(RRg,R＋Rg)6．滑动变阻器作为调整电路的元件，常见接法有限流式和分压式两种，什么状况下肯定选分压式接法？答：通常变阻器以限流接法为主，但在下列三种状况下，必需选择分压式：(1)所供应的试验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够．(2)变阻器电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值．(3)要求回路中某部分电路的电压从零开头连续变化．7．用伏安法的外接法测电阻，引起系统误差的主要缘由是什么？答：电流表的分压作用．错误题号错因改正答案：错误题号错因改正4对欧姆表的原理和内部结构不清楚欧姆表的原理为闭合电路欧姆定律，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极7不理解误差来源由电压表的分流作用造成读一读——易记的诀谣(1)伏安法测电阻电阻小，选外接，小外偏小；电阻大，选内接，大内偏大．(2)千分尺(螺旋测微器)的使用与读数方法固定刻度读整数，务必留意半刻度，可动刻度读小数，最终一位要估读，定动读数两相加，即得结果毫米数．二、电磁感应与安培力[核心学问判]说明：以下物理概念、规律的叙述中，正确的在后面的括号内打“√”，错误的打“×”.1．电流的四周产生磁场的现象叫电磁感应现象．()2．匀强磁场的磁感应强度B和在该磁场中与磁场方向垂直的平面面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，即Φ＝BS.形象地说，磁通量就是穿过这个面的磁感线的条数．公式Φ＝BS只适用于匀强磁场，且面积S指完全处在垂直磁场方向的有效面积．磁通量是标量，但有正、负之分．()3．当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势，这种现象叫自感，由于自感产生的电动势叫做自感电动势．()4．推断感应电流方向的右手定则：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体切割磁感线的运动方向，则四指的指向就是导体内部所产生的感应电流的方向．()5．楞次定律楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．()6．法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比．对于处于变化磁场中的电路，E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，一般用来计算Δt时间内的感应电动势的平均值．对于导体垂直切割磁感线，产生的感应电动势E＝BLv，式中L为有效切割长度，v为导体相对于磁场的速度．()7．线圈或导体棒在磁场中克服安培力做的功等于产生的电能，即W安＝ΔE电．()答案：1.×(订正：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流)．2.√3.√4.√5.√6.√7.√[思考点拓展]说明：下列问题的解答中有一个是错误的，请找出，说明错因并改正.想一想——易混的问题1．应用楞次定律推断感应电流方向的基本思路是什么？答：运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”；从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增反减同”，即若磁通量增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．2．如何计算平均感应电动势和瞬时感应电动势的大小？答：由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)计算出的电动势是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应；由E＝BLv求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应．3．安培定则，左、右手定则，楞次定律各适用于什么状况？答：议一议——易错的问题4．电磁感应的图象问题一般有哪些类型？分析解决它们的思路如何？答：这些图象问题大体上可分为两类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．此类问题要留意以下几点：①定性或定量地表示出所争辩问题的函数关系；②在图象中E、I、B等物理量的方向通过正负值来反映；③画图象时要留意横、纵坐标的单位长度的定义或表达．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．不管是何种类型，电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、左手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．5．解决电磁感应与电路结合问题的一般思路是什么？答：一般思路是“先源后路”．具体为第一步：确定电源．用法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律推断感应电流的方向．假如在一个电路中切割磁感线的有几个部分且相互联系，可等效成电源的串、并联．其次步：分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图．第三步：利用电路规律求解．主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解．6．闭合电路的一部分导体(一般为导体棒)做切割磁感线的运动产生感应电流而受到安培力的作用，安培力又怎样影响导体棒的运动？答：对导体棒的运动无影响，导体棒仍按原规律运动．7．电磁感应过程，就是能量转化过程，则该过程涉及哪些能量的转化？答：(1)电磁感应过程往往涉及多种能量的转化．①如图中金属棒ab沿光滑导轨由静止下滑时，重力势能削减，一部分用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能，最终在R上转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．②若导轨足够长，棒最终达稳定状态匀速运动时，重力势能的减小则完全用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能．因此，从功和能的观点入手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，是解决电磁感应中能量问题的重要途径之一．(2)安培力做功和电能变化的特定对应关系“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能.错误题号错因改正答案：错误题号错因改正6违反牛顿运动定律导体棒遵守电磁学和力学规律：电磁感应现象中感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→…周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体棒达到稳定状态读一读——易记的诀谣楞次定律一原、二感、三电流，最终还需握右手，增则相反减则同，来则阻碍去则留．三、沟通电路和变压器[核心学问判]说明：以下物理概念、规律的叙述中，正确的在后面的括号内打“√”，错误的打“×”.1．大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流，表达式为：e＝Emsinωt，u＝Umsinωt，i＝Imsinωt.()2．峰值：交变电流变化过程中可能达到的最大值叫做峰值，产生正弦交变电流电动势的峰值为Em＝NBωS.()3．沟通和恒定电流分别通过大小相同的电阻，假如在沟通的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流的电流I、电压U叫做这个沟通的有效值，它是依据电流的热效应定义的．()4．互感现象：在原、副线圈中由于有交变电流而发生的相互感应现象，叫做互感现象．()5．抱负变压器的基本关系(1)输出功率等于输入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2.()(2)原、副线圈两端的电压跟匝数成正比，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).()(3)原、副线圈中的电流跟匝数成正比(仅限一个副线圈)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n1,n2).()(4)原、副线圈的交变电流的周期T和频率f相同．()6．高压输电的原理：为减小输电线路上的电能损失，常接受高压输电．这是由于输送功率肯定时，线路电流I＝eq\f(P,U)，输电线上损失功率P′＝I2R线＝eq\f(P2R线,U2)，可知P′∝eq\f(1,U2).()答案：1.√2.√3.√4.√5.(1)√(2)√(3)×(订正：原、副线圈中的电流跟匝数成反比，即eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1))(4)√6.√[思考点拓展]说明：下列问题的解答中有两个是错误的，请找出，说明错因并改正.想一想——易混的问题1．正弦沟通电是怎样产生的？答：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动时，线圈中就产生按正弦规律变化的沟通电．2．如何求交变电流的有效值？答：有以下三种途径(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，适用于求正(余)弦交变电流的有效值．(2)利用有效值的定义计算：让交变电流和直流在相同时间内通过相同的电阻而产生的电热相等，从而求出有效值，适用于求非正弦式交变电流的有效值．在计算有效值时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍．(3)利用能量关系：当有电能和其他形式的能转化时，可利用能量守恒定律来求有效值．3．在沟通电路中，电压表和电流表测量的是沟通电的什么值？答：瞬时值．议一议——易错的问题4．变压器(抱负)是沟通电路中的重要元件，它能转变沟通电的哪些量，不能转变沟通电的哪些量？答：由变压器的工作原理可知变压器能转变沟通电的电压和电流，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)(一原一副)．但不能转变沟通电的频率(或周期)，对抱负变压器还不能转变沟通电的功率．5．抱负变压器原、副线圈各物理量的制约关系有哪几个方面？答：(1)电压制约关系由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)电流制约关系由欧姆定律得I2＝eq\f(U2,R).即I2由U2和负载电阻R打算．又eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)则I1＝eq\f(n2,n1)I2故I1由I2和eq\f(n2,n1)打算．(3)功率制约关系在抱负变压器中，由于能量的损失忽视不计，其输入功率P1和输出功率P2相等，即P1＝P2.抱负变压器的输入功率P1打算于输出功率P2，即P2增大时，P1增大；P2减小时，P1减小．当变压器有多个副线圈时，P1＝P2＋P3＋….(4)负载制约关系副线圈输出功率P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)，由负载打算．6．如何计算输电线路上损失的电功率？答：由P输＝eq\f(U2,R线)计算，U表示输电电压，R线为输电线路的电阻．7．画出远距离输电的基本