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2018届高考物理二轮复* 电路与电磁感应课件(43张)全国通用

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回访 4 电路与电磁感应 知识规律再回顾 知识规律再应用 一、电路中的概念和规律 1.五个基本公式 q (1)电流强度的定义式:I= t . U (2)电流强度的决定式:I=R. U (3)电阻的定义式:R= I . l (4)导体的电阻:R=ρS. E (5)闭合电路欧姆定律:I= . R+r 2.电源的三个功率 (1)电源的总功率:P 总=EI=I2(R+r). (2)电源内部消耗的功率:P 内=I2r. (3)电源的输出功率:P 出=UI=P 总-P 内. 3.电源的效率 P出 U R η= ×100%=E ×100%= ×100%. P总 R+r 4.闭合电路的 U-I 图象 如图所示,a 为电源的 U-I 图象;b 为外电阻的 U-I 图象. (1) 两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和 路端电压,该点的纵横坐标的乘积表示输出功率. (2)a 的斜率的绝对值表示电源内阻的大小;b 的斜率表示外 电阻的大小. (3)当两个斜率的绝对值相等时(即内、外电阻相等时),输出 功率最大,此时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一 半. 5.电阻电流此消彼长 在闭合电路中,外电路中任一电阻增大 (或减小),总电阻增 大(或减小),总电流减小(或增大),路端电压增大(或减小). 6.动态分析程序 局部(部分电阻的变化)→整体(总电阻、干路电流、路端电压 的变化)→局部(各部分电压、电流、电功率的变化). 二、电磁感应中的几个问题 1.应用楞次定律判断感应电流方向的方法 (1)Φ 变化情形:楞次定律(增反减同). (2)切割情形:右手定则. 2.感应电动势的计算 ΔΦ (1) 法拉第电磁感应定律: E = n ( 计算的是*均感应电动 Δt 势 ). (2)单根导体棒垂直切割磁感线:E=BLv(可计算*均感应电 动势或瞬时感应电动势). 1 (3)单根导体棒绕棒一侧端点匀速转动垂直切割磁感线: E= 2 BωL2. (4)n 匝线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动: e = nBSωsin ωt(从中性面位置开始计时). ΔI (5)自感现象中:E=L (L 为线圈的自感系数). Δt 3.电磁感应中的电路问题 (1) 解决电磁感应中的电路问题的关键是明确内电路和外电 路,切割磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”, 该部分导体的电阻相当于内电阻, 而其余部分的电阻则是外电阻. (2)相关的几个知识点 ΔΦ ①电源电动势 E=n 或 E=BLv. Δt E U ②闭合电路欧姆定律 I= ,部分电路欧姆定律 I=R ,电 R+r 源的内电压 Ur=Ir,电源的路端电压 U=IR=E-Ur. EΔt nΔΦΔt ΔΦ ③通过导体的电荷量 q=IΔt= = =n . R+r ?R+r?Δt R+r 4.电磁感应中的动力学问题 5.电磁感应中的功能关系 系统消耗的机械能=产生的电能+摩擦产生的内能 =克服安培力做的功+克服摩擦力做的功. 三、交变电流与理想变压器 1.交流的“四值”. (1)最大值与耐压值:正弦交流:Em=NBSω 电容器的耐压值要大于或等于最大值. (2)有效值 ①根据热效应进行计算. Em Im ②对正(余)弦交流电:E= ,I= . 2 2 ③交流电表示数属于有效值. ΔΦ ΔΦ (3)*均值: E =n ,电荷量 q= I Δt=n R (R 为总电阻). Δt 【临考必记】 交变电流中线圈的两个特殊位置 (1)线圈*面与中性面重合时,Φ 最大,ΔΦ/Δt=0,e=0,i =0,电流方向将发生改变. (2)线圈*面与中性面垂直时,Φ=0,ΔΦ/Δt 最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变. 2.理想变压器 U1 (1)理想变压器的三个基本关系式(只有一个副线圈):① = U2 n1 I1 n2 ;② = ;③P 出=P 入. n2 I2 n1 (2)理想变压器的几个制约关系:①输入电压 U1 决定输出电 压 U2;②输出电流 I2 决定输入电流 I1;③输出功率 P 出决定输入 功率 P 入. 【临考叮嘱】 理想变压器原、副线圈之间相同的量:功率 U ΔΦ P,电压与匝数的比值 n ,周期 T,频率 f,磁通量变化率 . Δt 3.远距离输电 (1)原理图 (2) 输电流程:发电机的输出电压=升压变压器的输入电压 决定 ――→ 升压变压器的输出电压- U 损 =降压变压器的输入电压 决定 ――→降压变压器的输出电压=用户电压;功率和电流的流程方 向相反,由用户决定. (3)每个回路中变压器的原线圈是回路的用电器,而相应的副 线圈是下一个回路的电源. (4)综合运用下面三个关系求解 ①功率关系:P=U1I1=U2I2=P 用+P 损,P 损=I2 2r,P 用=U3I3 =U4I4. ②电压关系:U2=ΔU+U3,ΔU=I2r. U1 I2 n1 U3 I4 n3 ③变压比关系: = = , = = . U2 I1 n2 U4 I3 n4 (5)输电线损失:远距离输电的要点之一是输电线损失,功率 2 P 2 损失为 P 损=P2-P3=I2r= 2r,电压损失为 U 损=U2-U3=I2r. U2 1. 如图所示, 一边长为 a 的正方形区域内存在垂直纸面向里 的匀强磁场,导体环 N 为正方形的外接圆,垂直磁场放置,导体 环 M 与导体环 N 为同心圆,两环所用材料相同,两导体环的半 rM 2 径关系为 r = .当磁场的磁感应强度随时间均匀减小时,两导体 1 N 环中产生的感应电流的关系为( D ) IM A. I =1 N IM 1 C. I = 4 N IM B. I =2 N IM 1 D. I = 2 N 解析:选 D.两导体环的半径不同,它们所包围的面积不同, 但任一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁 通量,即任一时刻穿过两导体环包围面上的磁通量是相等的



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