高中物理二轮复习(4) - 电路和电磁感应

1．必须掌握的概念、公式、定律 (1)电功、电热、交流电的有效值 等概念。

(2)电功、电功率公式、电流的定 义式和微观表达式、电容的定 义式及平行板电容器电容的决 定式等。

(3)电阻定律、焦耳定律、楞次定 律、法拉第电磁感应定律。 2．必须理解的四个关键点

(1)电源的输出功率与外电阻的关 系。

(2)直流电路的动态问题分析方 法。

(3)含变压器的交流电路动态问 题。

(4)电磁感应回路的等效与能量的 综合问题。

3．必须明确的四个易错易混点 (1)电功、电热的区别与联系。 (2)平均值与有效值的计算与用 途。

(3)理想变压器原线圈与副线圈的 电压、电流、功率的制约关 系。

(4)右手定则与楞次定律的区别。

第一讲直流与交流电路

[以选择题的形式考查，常涉及闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、功率的分析与计算及串、并联电路知识等]

[典例] (2013·江苏高考)在输液时，药液有时会从针口流出

1

体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图4－1－1所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )

图4－1－1

A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 [思路点拨]

(1)假设RM变大或变小，应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律得出U的变化。 (2)R越大，RM的变化对其并联阻值的影响越大。

E

[解析] 当RM变大时，回路的总电阻R总变大，根据I总＝，得干路中的电流变小，S

R总

两端的电压U＝I总RS变小，故选项A、B错误；当RM变小时，回路的总电阻R总＝

111＋RRM

＋

E

RS变小，根据I总＝，得干路中的电流变大，S两端的电压U＝I总RS变大，而且R越大，

R总RM变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C正确，选项D错误。

[答案] C

一、基础知识要记牢

U

1．部分电路欧姆定律：I＝。

R2．闭合电路的欧姆定律：I＝

E。 R＋r

(1)路端电压与电流的关系：U＝E－Ir。

R1

(2)路端电压与负载的关系：U＝IR＝E＝E，路端电压随外电阻的增大而增大，

rR＋r

1＋R随外电阻的减小而减小。

二、方法技巧要用好

1．利用程序思维法分析电路动态问题

(1)程序思维法是按照一定的思维顺序分析、解决物理问题的一种方法，应用该方法应注意以下两点：

①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序。

②在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间。

2

(2)程序思维法分析电路动态变化的一般程序

??①明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。

局部←?

?②根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R如何变化。总?

E

整体←③根据闭合电路欧姆定律I总＝，确定电路的总电流如何变化。

R总＋r④由U＝Ir确定电源的内电压如何变化。??⑤由U＝E－U确定路端电压如何变化。

局部←?⑥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。

??⑦确定支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化。

内外

总

内

2．直流电路的动态分析技巧

(1)当电路中某一部分发生变化时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响，确定电流变化时，一般是先分析固定电阻支路再分析变化电阻支路。

(2)一个闭合电路就是一个整体，在研究电路的动态问题时，一定要弄清电路的串并联结构，同时要用整体的观点来看问题，还要善于转换思维的角度“电压不行看电流”。

(3)可直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论：

①任一电阻R阻值增大，必引起通过该电阻的电流I的减小和该电阻两端电压U的增大。

?I↓?

即R↑→?

?U↑?

②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电阻

?I并↑?

两端电压U串的减小。即R↑→?

?U↓?串

1．[多选](2013·怀化模拟)如图4－1－2所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，则( )

图4－1－2

A．电路的路端电压将减小

3

B．灯泡L将变暗 C．R1两端的电压将增大 D．内阻r上发热的功率将增大

解析：选ACD 照射光强度增强时，电阻R3阻值变小，回路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，总电流变大，由U＝E－Ir，U1＝IR1可知，电源路端电压减小，R1两端电压增大，A、C正确；由Pr＝I2r可知，电源内阻r的发热功率增大，D正确；由U＝UR1＋UR2可知，UR2减小，流过R2的电流减小，由I＝IR2＋IL可知IL变大，灯泡L将变亮，B错误。

2．(2013·商丘模拟)电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x为图中a与触头之间的距离)，定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙所示，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是( )

图4－1－3

A．电流表A示数变化相等 B．电压表V2的示数变化不相等 C．电阻R1的功率变化相等 D．电源的输出功率均不断增大

解析：选A 由U1＝IR1和图乙可知，电流表A的示数随x增大也均匀减小，因此，触头从a移到b和从b移到c的两过程中电流表示数变化相等，A正确；由U2＝E－Ir可知，电压表V2的示数也随x增大而均匀变化，B错误；由PR1＝I2R1可知，PR1与x不是线性关系，因此C错误；因无法确定r与R外的大小关系，因此电源输出功率变化规律无法确定，D错误。

[一般以选择题的形式考查，通常涉及交流电的产生、最大值、平均值、有效值的计算等]

[典例] [多选](2013·山东高考)图4－1－4甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○A 为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )

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