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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前知識回扣 電路與電磁感應(yīng) 一、直流電路 [核心知識判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“”. 1．電流：電荷的定向移動形成電流，定義式I＝.(　　) 2．電阻：描述導(dǎo)體對電流阻礙作用的量．導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻，定義式R＝.(　　) 3．電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，非靜電力把正電荷從電源負(fù)極搬運到電源正極所做的功與移送電荷量的比值，叫電源電動勢，即E＝.(　　) 4．單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率．電流在一段電路上做功的功率P等于電流I與這段電路兩端的電壓U的乘積，即P＝IU.(　　) 5．電阻定律：導(dǎo)體中的電阻跟它兩端所加的電壓U成正比，跟通過它的電流成反比，即R＝.(　　) 6．歐姆定律：導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，即I＝，歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電．(　　) 7．閉合電路歐姆定律 (1)內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源電動勢成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比． (2)表達(dá)式：I＝. (3)適用條件：外電路為純電阻電路． (4)在閉合電路中電源的電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和，即E＝U內(nèi)＋U外．(　　) 8．焦耳定律：電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電流I的二次方成正比，與電阻成正比，與通電時間成正比，即Q＝I2Rt，為普遍適用的電熱計算公式，當(dāng)通過的電流為恒定電流或已知交流的有效值亦可應(yīng)用. (　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.√　5.(訂正：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度l成正比，與導(dǎo)體的橫截面積S成反比，公式R＝ρ)　6.√　7.√　8.√ [思考點拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正. 想一想——易混的問題 1．記錄用電量多少的電度表的顯示值“度”，其中“度”是功率單位，還是能量單位？ 答：能量單位：1度＝1 kWh＝3.6106 J. 2．什么叫電源的效率？如何計算純電阻電路中電源的效率？ 答：電源效率：指電源的輸出功率與電源的功率之比，即η＝＝＝. 對純電阻電路η＝＝＝，所以當(dāng)R增大時，效率η提高，當(dāng)R＝r時，電源有最大輸出功率，效率僅為50%，并不高． 3．分析解決直流電路動態(tài)問題的一般程序是什么？ 答：(1)分析電路結(jié)構(gòu)確定電路的外電阻R外如何變化，當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，R外一定增大(或減小)． (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律I總＝，確定電路的總電流如何變化． (3)由U內(nèi)＝Ir，確定電源的內(nèi)電壓如何變化． (4)由U外＝E－U內(nèi)，確定電源的外電壓(路端電壓)如何變化． (5)由部分電路歐姆定律，確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化． (6)確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化． 4．多用電表測量電阻的原理是什么？紅、黑表筆分別是多用電表內(nèi)部電源的什么極？ 答：測電阻的原理是部分電路的歐姆定律，紅表筆接內(nèi)部電源的正極，黑表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極． 議一議——易錯的問題 5．如何把一個靈敏電流計改裝成電流表？ 答：根據(jù)并聯(lián)分流的特點，給電流計G并聯(lián)一個分流電阻R.如圖． R＝＝(n為擴(kuò)大倍數(shù)) 電流表的總內(nèi)阻： RA＝ 6．滑動變阻器作為調(diào)節(jié)電路的元件，常見接法有限流式和分壓式兩種，什么情況下一定選分壓式接法？ 答：通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情況下，必須選擇分壓式： (1)所提供的實驗儀器、電表量程或電阻的最大允許電流不夠． (2)變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻阻值． (3)要求回路中某部分電路的電壓從零開始連續(xù)變化． 7．用伏安法的外接法測電阻，引起系統(tǒng)誤差的主要原因是什么？ 答：電流表的分壓作用． 錯誤題號 錯　　因 改　　正 答案： 錯誤題號 錯　　因 改　　正 4 對歐姆表的原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清楚 歐姆表的原理為閉合電路歐姆定律，紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極 7 不理解誤差來源 由電壓表的分流作用造成 讀一讀——易記的訣謠 (1)伏安法測電阻 電阻小，選外接，小外偏小； 電阻大，選內(nèi)接，大內(nèi)偏大． (2)千分尺(螺旋測微器)的使用與讀數(shù)方法 固定刻度讀整數(shù)， 務(wù)必注意半刻度， 可動刻度讀小數(shù)， 最后一位要估讀， 定動讀數(shù)兩相加， 即得結(jié)果毫米數(shù)． 二、電磁感應(yīng)與安培力 [核心知識判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“”. 1．電流的周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(　　) 2．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和在該磁場中與磁場方向垂直的平面面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量，即Φ＝BS.形象地說，磁通量就是穿過這個面的磁感線的條數(shù)．公式Φ＝BS只適用于勻強(qiáng)磁場，且面積S指完全處在垂直磁場方向的有效面積．磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分．(　　) 3．當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫自感，由于自感產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢．(　　) 4．判斷感應(yīng)電流方向的右手定則：伸開右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，拇指指向?qū)w切割磁感線的運動方向，則四指的指向就是導(dǎo)體內(nèi)部所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向．(　　) 5．楞次定律 楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(　　) 6．法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比．對于處于變化磁場中的電路，E＝n，一般用來計算Δt時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢的平均值．對于導(dǎo)體垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv，式中L為有效切割長度，v為導(dǎo)體相對于磁場的速度．(　　) 7．線圈或?qū)w棒在磁場中克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即W安＝ΔE電．(　　) 答案：1.(訂正：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流)．　2.√　3.√　4.√　5.√　6.√　7.√ [思考點拓展] 說明：下列問題的解答中有一個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正. 想一想——易混的問題 1．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本思路是什么？ 答：運用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”；從“阻礙磁通量變化”的角度來看，表現(xiàn)出“增反減同”，即若磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；若磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同． 2．如何計算平均感應(yīng)電動勢和瞬時感應(yīng)電動勢的大小？ 答：由E＝n計算出的電動勢是Δt時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，E與某段時間或某個過程相對應(yīng)；由E＝BLv求的是瞬時感應(yīng)電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應(yīng)． 3．安培定則，左、右手定則，楞次定律各適用于什么情況？ 答： 議一議——易錯的問題 4．電磁感應(yīng)的圖象問題一般有哪些類型？分析解決它們的思路如何？ 答：這些圖象問題大體上可分為兩類： (1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象．此類問題要注意以下幾點： ①定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系； ②在圖象中E、I、B等物理量的方向通過正負(fù)值來反映； ③畫圖象時要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長度的定義或表達(dá)． (2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量． 不管是何種類型，電磁感應(yīng)中的圖象問題常需利用右手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決． 5．解決電磁感應(yīng)與電路結(jié)合問題的一般思路是什么？ 答：一般思路是“先源后路”．具體為 第一步：確定電源．用法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢 的大小，利用右手定則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．如果在一個電路中切割磁感線的有幾個部分且相互聯(lián)系，可等效成電源的串、并聯(lián)． 第二步：分析電路結(jié)構(gòu)(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關(guān)系)，畫出等效電路圖． 第三步：利用電路規(guī)律求解．主要應(yīng)用歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解． 6．閉合電路的一部分導(dǎo)體(一般為導(dǎo)體棒)做切割磁感線的運動產(chǎn)生感應(yīng)電流而受到安培力的作用，安培力又怎樣影響導(dǎo)體棒的運動？ 答：對導(dǎo)體棒的運動無影響，導(dǎo)體棒仍按原規(guī)律運動． 7．電磁感應(yīng)過程，就是能量轉(zhuǎn)化過程，則該過程涉及哪些能量的轉(zhuǎn)化？ 答：(1)電磁感應(yīng)過程往往涉及多種能量的轉(zhuǎn)化． ①如圖中金屬棒ab沿光滑導(dǎo)軌由靜止下滑時，重力勢能減少，一部分用來克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能，最終在R上轉(zhuǎn)化為焦耳熱，另一部分轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能． ②若導(dǎo)軌足夠長，棒最終達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)勻速運動時，重力勢能的減小則完全用來克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能． 因此，從功和能的觀點入手，分析清楚電磁感應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，是解決電磁感應(yīng)中能量問題的重要途徑之一． (2)安培力做功和電能變化的特定對應(yīng)關(guān)系 “外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．同理，安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. 錯誤題號 錯　　因 改　　正 答案： 錯誤題號 錯　　因 改　　正 6 違背牛頓運動定律 導(dǎo)體棒遵守電磁學(xué)和力學(xué)規(guī)律：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動勢變化→…周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) 讀一讀——易記的訣謠 楞次定律 一原、二感、三電流， 最后還需握右手， 增則相反減則同， 來則阻礙去則留． 三、交流電路和變壓器 [核心知識判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號內(nèi)打“√”，錯誤的打“”. 1．大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流；按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦交變電流，表達(dá)式為：e＝Emsin ωt，u＝Umsin ωt，i＝Imsin ωt.(　　) 2．峰值：交變電流變化過程中可能達(dá)到的最大值叫做峰值，產(chǎn)生正弦交變電流電動勢的峰值為Em＝NBωS.(　　) 3．交流和恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則這個恒定電流的電流I、電壓U叫做這個交流的有效值，它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的．(　　) 4．互感現(xiàn)象：在原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象．(　　) 5．理想變壓器的基本關(guān)系 (1)輸出功率等于輸入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2.(　　) (2)原、副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比，＝.(　　) (3)原、副線圈中的電流跟匝數(shù)成正比(僅限一個副線圈)，＝.(　　) (4)原、副線圈的交變電流的周期T和頻率f相同．(　　) 6．高壓輸電的原理：為減小輸電線路上的電能損失，常采用高壓輸電．這是因為輸送功率一定時，線路電流I＝，輸電線上損失功率P′＝I2R線＝，可知P′∝.(　　) 答案：1.√　2.√　3.√ 　4.√　5.(1)√　(2)√ (3) (訂正：原、副線圈中的電流跟匝數(shù)成反比，即＝) (4)√　6.√ [思考點拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個是錯誤的，請找出，說明錯因并改正. 想一想——易混的問題 1．正弦交流電是怎樣產(chǎn)生的？ 答：閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中就產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電． 2．如何求交變電流的有效值？ 答：有以下三種途徑 (1)利用E＝Em、U＝Um、I＝Im求有效值，適用于求正(余)弦交變電流的有效值． (2)利用有效值的定義計算：讓交變電流和直流在相同時間內(nèi)通過相同的電阻而產(chǎn)生的電熱相等，從而求出有效值，適用于求非正弦式交變電流的有效值．在計算有效值時“相同時間”至少取一個周期或周期的整數(shù)倍． (3)利用能量關(guān)系：當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時，可利用能量守恒定律來求有效值． 3．在交流電路中，電壓表和電流表測量的是交流電的什么值？ 答：瞬時值． 議一議——易錯的問題 4．變壓器(理想)是交流電路中的重要元件，它能改變交流電的哪些量，不能改變交流電的哪些量？ 答：由變壓器的工作原理可知變壓器能改變交流電的電壓和電流，即＝，＝(一原一副)．但不能改變交流電的頻率(或周期)，對理想變壓器還不能改變交流電的功率． 5．理想變壓器原、副線圈各物理量的制約關(guān)系有哪幾個方面？ 答：(1)電壓制約關(guān)系 由＝得U2＝U1，故U2由U1和決定． (2)電流制約關(guān)系 由歐姆定律得I2＝. 即I2由U2和負(fù)載電阻R決定． 又＝則I1＝I2 故I1由I2和決定． (3)功率制約關(guān)系 在理想變壓器中，由于能量的損失忽略不計，其輸入功率P1和輸出功率P2相等，即P1＝P2.理想變壓器的輸入功率P1決定于輸出功率P2，即P2增大時，P1增大；P2減小時，P1減小．當(dāng)變壓器有多個副線圈時，P1＝P2＋P3＋…. (4)負(fù)載制約關(guān)系 副線圈輸出功率P2＝，由負(fù)載決定． 6．如何計算輸電線路上損失的電功率？ 答：由P輸＝計算，U表示輸電電壓，R線為輸電線路的電阻． 7．畫出遠(yuǎn)距離輸電的基本模式圖，并寫出電壓、電流、功率的關(guān)系． 答：(1)遠(yuǎn)距離輸電的基本模式 示意圖如圖所示． (2)常用關(guān)系 功率之間的關(guān)系是：P1＝P′1，P2＝P′2，P′1＝Pr＋P2. 電壓之間的關(guān)系是：＝，＝，U′1＝Ur＋U2. 電流之間的關(guān)系是：＝，＝，I′1＝Ir＝I2. 輸電線上損失的功率： Pr＝Ir或Pr＝2ρ∝. 輸電線上損失的電壓：Ur＝Irr. 錯誤題號 錯　　因 改　　正 答案： 錯誤題號 錯　　因 改　　正 3 記憶錯誤 交流電路中電壓表、電流表測量的值均為交流電的有效值 6 理解錯誤 計算線路功率損耗時應(yīng)用P損＝IR線，其中I線可以由公式P輸出＝I線U輸出求出，而公式P損＝U線I線和P損＝則不常用，原因是在一般情況下，輸電線分擔(dān)的電壓不易求出，且易將輸電線分擔(dān)的電壓和輸電電壓混淆而出錯 讀一讀——易記的訣謠 交變電流“四值”的應(yīng)用 交流“四值”用處大， 各自特性要記下， “有效”來自熱效應(yīng)， 儀表銘牌需讀它， “平均”用來求電量， “瞬時”方程有“最大”．