（新课标）2020高考物理二轮总复习 第二部分 应试高分策略 专题二 考前知能回扣 2.2.5 电路

专题二考前知能回扣回扣5电路与电磁感应1．电流强度的定义式：I＝qt.2．电流强度的决定式：I＝UR.3．电阻的定义式：R＝UI.4．导体的电阻：R＝ρlS.5．闭合电路欧姆定律：I＝ER＋r.6．电源的几个功率(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．7．电源的效率η＝P出P总×100%＝UE×100%＝RR＋r×100%.8．正弦交变电流瞬时值表达式e＝Emsinωt或e＝Emcosωt.9．正弦交变电流有效值和最大值的关系E＝Em2，I＝Im2，U＝Um2.10．理想变压器及其关系式(1)电压关系为U1U2＝n1n2(多输出线圈时为U1n1＝U2n2＝U3n3…)．(2)功率关系为P出＝P入(多输出线圈时为P入＝P出1＋P出2＋…)．(3)电流关系为I1I2＝n2n1(多输出线圈时为n1I1＝n2I2＋n3I3＋…)．(4)频率关系为：f出＝f入．11．磁通量的计算：Φ＝BS⊥.12．电动势大小的计算：E＝nΔΦΔt或E＝Blv(切割类)．13．高压远距离输电的分析方法及计算(1)在高压输电的具体计算时，为使条理清楚，可画出相应的题意简图．(2)在高压输电中，常用以下关系式：输电电流I2＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R线.输电导线损失的电功率P损＝P2－P3＝I22R线＝(P2U2)2R线．输电导线损耗的电压U损＝U2－U3＝I2R线＝P2U2R线．14．应用楞次定律判断感应电流方向的方法(1)确定穿过回路的原磁场的方向．(2)确定原磁场的磁通量是“增加”还是“减小”．(3)确定感应电流磁场的方向(增反减同)．(4)根据感应电流的磁场方向，由安培定则判断感应电流的方向．15．几种常见感应问题的分析方法(1)电路问题：①将切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路作为电源，确定感应电动势和内阻．②画出等效电路．③运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率公式、焦耳定律公式等求解．(2)动力学问题：②在力和运动的关系中，要注意分析导体受力，判断导体加速度方向、大小及变化；加速度等于零时，速度最大，导体最终达到稳定状态是该类问题的重要特点．(3)能量问题：①安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”，用框图表示如下：②明确功能关系，确定有哪些形式的能量发生了转化．如有摩擦力做功，必有内能产生；有重力做功，重力势能必然发生变化；安培力做负功，必然有其他形式的能转化为电能．③根据不同物理情景选择动能定理、能量守恒定律、功能关系，列方程求解问题．一、恒定电流1．串联电路：总电阻大于任一分电阻．2．并联电路：总电阻小于任一分电阻．3．和为定值的两个电阻，阻值相等时并联电阻值最大．4．电阻估算原则：串联时，以大为主；并联时，以小为主．5．路端电压：纯电阻时U＝E－Ir＝ERR＋r，随外电阻的增大而增大．6．并联电路中的某个电阻增大，它本身的电流减小，与它并联的电阻上的电流增大．7．外电路中任一电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大．8．画等效电路：始于一点，电流表等效短路；电压表、电容器等效断路；等势点合并．9．在纯电阻电路中，外电阻R与电源内阻r相等时，输出功率最大为P＝E24r，若外电阻不能等于内阻，则外电阻越接近内阻，输出功率越大．10．若电阻R1≠R2，分别接同一电源．则当R1R2＝r2时，输出功率P1＝P2.11．纯电阻电路的电源效率：η＝RR＋r，外电阻越大，电源效率越高．12．含电容器的电路中，电容器是断路，其电压值等于与它并联的电阻上的电压，与它串联的电阻两端的电压为零．电路发生变化时，有充放电电流．13．含电动机的电路中，电动机的输入功率P入＝UI，发热功率P热＝I2r，输出机械功率P机＝UI－I2r.二、电磁感应1．楞次定律：(阻碍原因)(1)内外环电流方向：“增反减同”．(2)自感电流的方向：“增反减同”．(3)磁铁相对线圈运动：“你追我退，你退我追”．(4)通电导线或线圈旁的线框①线框运动时：“你来我推，你走我拉”．②电流变化时：“你增我远离，你减我靠近”．2．平动直杆所受的安培力：F＝B2L2vR总，热功率：P热＝B2L2v2R总.3．转杆(轮)发电机的电动势E＝12BL2ω.4．磁通量发生变化时，通过导线横截面的电量：Q＝nΔΦR总.三、交流电1．中性面垂直磁场方向，Φ与e为互余关系，此消彼长．2．线圈从中性面开始转动：e＝nBSωsinωt＝emsinωt.3．线圈从平行磁场方向开始转动：e＝nBSωcosωt＝emcosωt.4．变压器原线圈相当于发电机，副线圈相当于电动机．5．理想变压器原、副线圈相同的量：Un、T、f、ΔΦΔt.1．将非纯电阻电路与纯电阻电路的计算方法混淆．2．在变压器中误认为输入电流与输出电流的频率不相等．3．在计算远距离输电的损失功率时将变压器两端的电压与电线上的分压混淆．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L的有效长度.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．1．(多选)(2018·济宁市高三一模)如图甲所示，理想变压器的原、副线圈共接有四个规格完全相同的小灯泡，在原线圈所在电路的A、B端输入的交流电的电压如图乙所示，四个灯泡均正常发光．下列说法正确的是()A．原、副线圈的匝数比为4∶1B．灯泡的额定电压为55VC．原线圈两端的电压为220VD．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，灯泡L1有可能被烧坏答案：BD解析：设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为3I，原、副线圈电流之比为1∶3，所以原、副线圈的匝数之比为3∶1，所以原线圈电压为3U，而A灯泡的电压也为U，所以电源的电压为4U＝220V，而副线圈电压为U＝55V，原线圈电压为3U＝165V，故A、C错误，B正确；若副线圈再并联一规格相同的灯泡，则有220－I1·RI2·R＝n1n2＝31，I14I2＝n2n1＝13，解得灯泡L1两端电压为U1＝I1R≈68V＞55V，故灯泡L1有可能被烧坏，故D正确．2．(2018·合肥八中高三综合模拟)将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45WB．电源内阻一定等于5ΩC．电源电动势为45VD．电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率大于50%答案：B解析：由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W，所以电源最大输出功率为45W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5Ω，选项B正确；由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知，此时电阻箱读数为R＝5Ω，Pmax＝E24R，解得：E＝30V，故C错误；电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误．3．如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdef位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合．导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f→a为线框中的电动势E的正方向，则下列四个E­t关系图象中正确的是()答案：C解析：下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图．在第一阶段，只有bc切割向外的磁感线，由右手定则知电动势为负，大小为BLv；在第二阶段bc切割向里的磁感线，电动势为逆时针方向，同时de切割向外的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为零；在第三阶段，de切割向里的磁感线，同时af切割向外的磁感线，两个电动势同为逆时针方向，等效电动势为正，大小为3BLv；在第四阶段，只有af切割向里的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为负，大小为2BLv，故C正确，A、B、D错误．4．(多选)(2018·广东华南师大附中综合测试)如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是()A．电路中的电源电动势为3.4VB．变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小C．此电路中，电动机的最大输出功率为0.54WD．变阻器的最大阻值为30Ω答案：CD解析：由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，即r＝3.4－3.00.2Ω＝2Ω；当电流I＝0.1A时，U＝3.4V，则电源的电动势E＝U＋Ir＝3.4＋0.1×2V＝3.6V，A错误；变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压V2读数逐渐增大，故B错误；由题图可知，电动机的电阻rM＝0.8－0.40.1Ω＝4Ω.当I＝0.3A时，U＝3V，电动机的输入功率最大，最大输入功率为P＝UI＝3×0.3W＝0.9W，电动机热功率为PrM＝I2rM＝0.32×4＝0.36W，则最大的输出功率为0.9W－0.36W＝0.54W，C正确；当I＝0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R＝EI－r－rM＝(3.60.1－2－4)Ω＝30Ω，D正确．5．(多选)(2019·陕西质检)如图所示，固定平行的长直导轨M、N放置于竖直向下的匀强磁场中，导轨间距L＝1m，磁感应强度B＝5T，导体棒与导轨接触良好，驱动导体棒使其在磁场区域运动，速度随时间的变化关系满足v＝2sin10πt(m/s)，导轨与阻值为9Ω的外电阻R相连，已知导体棒的电阻r＝1Ω，不计导轨与电流表的电阻，则下列说法正确的是()A．导体棒产生的感应电动势的有效值为5VB．交流电流表的示数为0.5AC．0～110s时间内R产生的热量为0.45JD．0～110s时间内通过R的电荷量为0.628C答案：CD解析：导体棒产生的感应电动势的表达式为：e＝BLv＝10sin10πt，感应电动势的有效值为：E＝Emax2＝52V，交流电流表的示数为：I＝ER＋r＝22A,0～110s时间内R产生的热量为：QR＝I2R·110＝0.45J,0～110s时间内导体棒的位移为：x＝2sin10πtdt＝25π，根据q＝I－t，I－＝E－R＋r，E－＝ΔΦΔt可得0～110s时间内通过R的电荷量为：q＝BLxR＋r＝0.628C，故选项A、B错误，C、D正确．6．(多选)如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动到ab处，则该过程中()A．通过R的电流方向为由外向内B．通过R的电流方向为由内向外C．R上产生的热量为πrB2L2v04RD．流过R的电荷量为πBLr2R答案：AC解析：金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，通过R的电流方向为由外向内，故A正确，B错误；金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值Em＝BLv0，有效值E＝22Em，根据焦耳定律有：Q＝E2Rt＝πrB2L2v04R，故C正确；通过R的电荷量：q＝ΔΦR＝BLrR，故D错误．7.(2019·河北模拟)．如图所示，固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，