【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应与电路学案

【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应与电路学案

专题六　电磁感应与电路 一、主干知法必记 ‎1.应用楞次定律处理电磁感应问题的常用方法 ‎(1)常规法:根据原磁场(方向及磁通量变化情况),应用楞次定律确定感应电流产生的磁场方向,利用安培定则判断出感应电流方向,利用左手定则判断导体受力。‎ ‎(2)效果法:由楞次定律可知,感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,根据“阻碍”的原则,直接对运动趋势做出判断。‎ ‎(3)口诀法:即“增反减同,来拒去留,增缩减扩”。‎ ‎2.法拉第电磁感应定律 ‎(1)法拉第电磁感应定律应用的三种情况 ‎①ΔΦ=B·ΔS,则E=nBΔSΔt。‎ ‎②ΔΦ=ΔB·S,则E=nΔB·SΔt。‎ ‎③ΔΦ=Φ末-Φ初,E=nB‎2‎S‎2‎‎-‎B‎1‎S‎1‎Δt≠nΔB·ΔSΔt。‎ ‎(2)在Φ-t图像中磁通量的变化率ΔΦΔt是图像上某点切线的斜率,利用斜率和线圈匝数可以确定该点感应电动势的大小。‎ ‎(3)导体垂直切割磁感线时,E=Blv,式中l为导体切割磁感线的有效长度。‎ ‎(4)导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生的感应电动势E=‎1‎‎2‎Bl2ω。‎ ‎(5)电磁感应现象中通过导体横截面的电荷量q=IΔt=nΔΦR。‎ ‎3.自感现象 ‎(1)自感电动势:E=LΔIΔt。‎ ‎(2)断电自感中,灯泡是否闪亮问题 ‎①通过灯泡的自感电流大于原电流时,灯泡闪亮。‎ ‎②通过灯泡的自感电流小于或等于原电流时,灯泡不会闪亮。‎ ‎4.基本概念 ‎(1)电流:I=qt=UR=nqSv,电阻:R=UI=ρlS。‎ ‎(2)电功:W=qU=UIt ,电功率:P=UI。‎ ‎(3)电热:Q=I2Rt ,热功率:P=I2R。‎ ‎5.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较 ‎(1)纯电阻电路:W=Q,W=UIt=I2Rt=U‎2‎Rt,P=UI=I2R=U‎2‎R 。‎ ‎(2)非纯电阻电路:W>Q,W=UIt=I2Rt+W其他,P=UI=I2R+P其他。‎ ‎6.闭合电路欧姆定律 ‎(1)表达式:I=ER+r或E=U外+U内或E=U外+Ir。‎ ‎(2)电源的几个功率 ‎①电源的总功率:P总=P出+P内=EI=UI+I2r=I2(R+r)=E‎2‎R+r。‎ ‎②电源内部消耗的功率:P内=I2r=P总-P出。‎ ‎③电源的输出功率:P出=UI=P总-P内=I2R。‎ ‎(3)电源的效率:η=P出P总=UE=RR+r。‎ 当R=r时,电源的输出功率最大,Pm=E‎2‎‎4r,此时电源效率只有50%。‎ ‎7.交流电 ‎(1)正弦交流电瞬时值:e=Em sin ωt或e=Em cos ωt。‎ ‎(2)正弦交流电有效值和最大值的关系:E=Em‎2‎,I=Im‎2‎,U=Um‎2‎。‎ ‎(3)理想变压器及其关系式 ‎①电压关系:U‎1‎U‎2‎=n‎1‎n‎2‎多个输出线圈时为U‎1‎n‎1‎=U‎2‎n‎2‎=U‎3‎n‎3‎=…‎。‎ ‎②功率关系:P入=P出(多个输出线圈时为P入=P出1+P出2+…)。‎ ‎③电流关系:I‎1‎I‎2‎=n‎2‎n‎1‎(多个输出线圈时为n1I1=n2I2+n3I3+…)。‎ 二、易错知识点拨 ‎1.将非纯电阻电路与纯电阻电路的计算混淆。‎ ‎2.在变压器中误认为I‎1‎I‎2‎=n‎2‎n‎1‎适用于各种情况。‎ ‎3.在电损的计算时将变压器两端电压U出与电线上分压U损混淆。‎ ‎4.在电路的动态分析中,不能正确把握变量和不变量及电路结构各仪表的用途。‎ ‎5.应用公式E=BLv计算电动势大小时,不能正确判断B、L、v方向关系及有效长度L。‎ ‎6.在公式Φ=BS中错误地认为面积越大,磁通量越大。‎ ‎7.应用楞次定律判断感应电流方向时,误认为“感应电流的磁场方向”与“原磁场方向”相反。‎ ‎8.在电磁感应的电路问题中,将电动势和路端电压混淆。‎ ‎9.误认为含有自感线圈的“断电自感”中的灯泡都会“闪亮”一下。‎ 三、保温训练 ‎1.(教科教材原题)在示波管中,电子枪2 s内发射6×1013个电子,则示波管中电流大小约为(　　)‎ A.4.8×10-6 A B.3×1013 A C.9.6×10-6 A D.3×10-6 A 答案　A ‎2.(沪科教材改编题)两只相同的电阻,分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电,两种交流电的最大值相等,且周期相等(如图所示)。在正弦波形交流电的一个周期内,正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1,其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于(　　)‎ A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.4∶3‎ 答案　C ‎3.(沪科教材原题)(多选)如图所示,P为固定闭合电路的一段导体的横截面。若使一对异性磁极相对P运动,并让P始终处于磁场中,则下列说法中正确的是(　　)‎ A.磁极竖直向上运动时,P中不产生感应电流 B.磁极竖直向下运动时,P中产生指向纸外的感应电流 C.磁极向左运动时,P中产生指向纸里的感应电流 D.磁极向右运动时,P中产生指向纸里的感应电流 答案　AD ‎4.(多选)在如图所示的电路中,小灯泡的额定功率和额定电压分别为0.4 W、2 V,电源的电动势为3 V,电源的内阻为r且不能忽略,先将单刀双掷开关扳到a,调节电阻箱,当小灯泡正常发光时,电阻箱的阻值R= 4 Ω;再将单刀双掷开关扳到b,电动机和小灯泡均能正常工作,电动机的额定电压用UM表示、电动机的内阻用rM表示。下列说法正确的是(　　)‎ A.r=1 Ω B.rM=4 Ω C.UM=1 V D.外电路消耗的功率与总功率的比值为‎14‎‎15‎ 答案　AD ‎5.如图所示,电路中P、Q是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,图中电容器的电容C很大,电源为电动势为E、内阻可忽略的直流电源。下列说法正确的是(　　)‎ A.开关S刚闭合时,灯泡P和灯泡Q一样亮 B.开关S闭合足够长时间后,灯泡P和灯泡Q都一样亮 C.开关S闭合足够长时间后再断开,灯泡P立即熄灭,而灯泡Q亮后逐渐熄灭 D.开关S闭合足够长时间后,电容器所带电荷量小于CE 答案　C ‎6.(多选)如图甲所示电路中,变压器为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为5∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻,R1为定值电阻,若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电,则下列说法中正确的是(　　)‎ A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u=36‎2‎ sin 50πt (V)‎ B.t=0.015 s时,发电机的线圈平面与磁场方向垂直 C.变压器原、副线圈中的电流之比为1∶5‎ D.Rt温度升高时,电流表的示数变小,电压表的示数不变 答案　CD