2020届高三物理二轮复习《专题六 电磁感应与电路》(无答案)
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专题六电磁感应与电路
【学习目标】
1.掌握动态分析直流电路的方法.
2.掌握解决交流电路与变压器问题的方法.
3.理解楞次定律和法拉第电磁感应定律.
4.掌握求解电磁感应综合问题的解题思路.
【活动方案】
活动一:掌握动态分析直流电路的方法
例
1(多选)(2019·南通泰扬徐淮宿连七市二模)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器.某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小,某同学用该气敏电阻R1设计了如图所示电路,R为变阻器,a、b间接报警装置.当a、b间电压高于某临界值时,装置将发出警报.则()
A.煤气浓度越高,a、b间电压越高
B.煤气浓度越高,流过R1的电流越小
C .煤气浓度越低,电源的功率越大
D .调整变阻器R 的阻值会影响报警装置的灵敏度
总结:
1.直流电路动态分析方法:
2.电容器的特点:
拓展训练1 (多选)如图所示,电源的电动势为E ,内阻为r ,R 1为定值电阻,R 2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),C 为电容器,L 为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S 后,若减弱照射光强度,则( )
A .电压表的示数增大
B .电容器上的电荷量减少
C .小灯泡的功率减小
D .两表示数变化量的比值|ΔU ΔI |不变
活动二:掌握解决交流电路与变压器问题的方法
例
2 (2019·扬州市一模)如图所示,理想变压
器原线圈接入正弦交流电,图中电压表和电流表均为理想交流电表,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻(温度升高时阻值减小),C为电容器.下列说法正确的是()
A.通过R 1的电流为零
B.滑片P向上滑动,电压表示数变大
C.R2处温度升高时,电压表的示数不变
D.减小电容器C的电容,电流表的示数变大
总结:
1.理想变压器动态分析的两种情况
2.理想变压器问题分析技巧
拓展训练2(2019·南京、盐城市一模)一交变电流随时间变化的图象如图所示,此交变电流的有效值是()
A.7 A B.5 2 A
C.7 2 A D.10 A
拓展训练3进入冬季以来,我国北方遭遇雨雪冰冻灾害.马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃,高压电线覆冰后有成人大腿般粗,为清除高压输电线上的凝冰,有人设计了这样的融冰方法:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压输电电压为U,电流为I,热损耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP,则除冰时(输电功率和输电线电阻不变)()
A.输电电流为I
9B.输电电流为3I
C.输电电压为3U D.输电电压为9U
活动三:理解楞次定律和法拉第电磁感应定律
例
3(2019·无锡市期末)高频焊接是一种常用的焊接方法,图甲是焊接的原理示意图.将半径为r=10 cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外.工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3Ω·m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响.
(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的I-t图象(以逆时针方向电流为正),并写出必要的计算过程;
(2)求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3)求t=0.30 s内电流通过焊缝处所产生的焦耳热.
总结:
1.求感应电动势的两种方法
2.判断感应电流方向的两种方法
3.楞次定律中“阻碍”的四种表现形式
拓展训练4 (多选)(2019·全国卷Ⅰ·20)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN 所示.一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上.t =0时磁感应强度的方向如图(a)所示;磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b)所示.则在t =0到t =t 1的时间间隔内( )
A .圆环所受安培力的方向始终不变
B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C .圆环中的感应电流大小为B 0rS 4t 0ρ
D .圆环中的感应电动势大小为B 0πr 2
4t 0
活动四:掌握求解电磁感应综合问题的解题思路
例
4 (2019·南京市、盐城市二模)如图所示,绝缘斜面倾角为θ,虚线下方有方向垂直于斜面向上、磁感应强度为B 的匀强磁场,虚线与斜面底边平行.将质量为m ,电阻为R ,边长为l 的正方形金属框abcd 从斜面上由静止释放,释放时cd 边与磁场边界距离为x 0,不计摩擦,重力加速
度为g.求:
(1)金属框cd边进入磁场时,金属框中的感应电动势大小E;
(2)金属框cd边进入磁场时的加速度大小a;
(3)金属框进入磁场的整个过程中,通过金属框的电荷量q.
总结:
1.解题思路“先电后力”
2.电荷量的求解方法:
3.求解焦耳热Q的三种方法:
【检测反馈】
1、(2019·南通市一模)如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻.一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r.水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属棒中点垂直连接,弹簧劲度系数为k.装置处于静止状态.现给金属棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q.。