2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 解密高考課件

1、解密高考應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流問(wèn)題：首先應(yīng)先判斷原磁場(chǎng)方向及變化趨勢(shì),即通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布情況及穿過(guò)檢測(cè)線圈的磁通量的變化情況；再由楞次定律判斷感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向,也就是檢測(cè)線圈中的感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向；最后由安培定則判斷檢測(cè)線圈中感應(yīng)電流的方向【例1】如圖1所示,磁場(chǎng)垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn),將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速度釋放,在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中()A感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針C安培力方向始終與速度方向相反D安培力方向始終沿水平方向解析線圈由左向右擺動(dòng)過(guò)程中,在左半部分磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,

2、向里的磁場(chǎng)越來(lái)越強(qiáng),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外,由安培定則知感應(yīng)電流逆時(shí)針,安培力水平向左；通過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí),向里的磁場(chǎng)減小,由楞次定律知感應(yīng)磁場(chǎng)方向向里,由安培定則知感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较?安培力水平向右；在右半部分磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,向外的磁場(chǎng)越來(lái)越弱,感應(yīng)磁場(chǎng)向外,由安培定則知感應(yīng)電流逆時(shí)針,安培力水平向左A、D對(duì)答案AD【例2】 為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接,如圖2所示已知線圈由a端開(kāi)始繞至b端；當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn)圖2(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí),發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)俯視線圈,其繞向?yàn)開(kāi)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離

3、L時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn)俯視線圈,其繞向?yàn)開(kāi)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)解析(1)磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí),線圈的磁場(chǎng)向下且增強(qiáng),感應(yīng)磁場(chǎng)向上,且電流流入電流計(jì)左端,根據(jù)安培定則可知線圈順時(shí)針繞向(2)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí),線圈的磁場(chǎng)向上且減弱,感應(yīng)電流從電流計(jì)右端流入,根據(jù)安培定則可知線圈逆時(shí)針繞向答案(1)順時(shí)針(2)逆時(shí)針【例1】 半徑為a右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿,單位長(zhǎng)度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開(kāi)始,

4、桿的位置由確定,如圖3所示,則()答案AD答案C結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律考查電流、電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律或與安培力有關(guān)的運(yùn)動(dòng)參量隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像【熱點(diǎn)剖析】常見(jiàn)以下兩種類型：由t圖像、Bt圖像等確定相應(yīng)的It圖像、Et圖像等,求解時(shí)要注意分清“圖像段”,依照規(guī)律逐段分析,同時(shí)也要用好斜率的物理意義,以快速判斷由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況確定It圖像、Et圖像、Ut圖像等,求解時(shí)要注意分清“過(guò)程段”,對(duì)每個(gè)階段導(dǎo)體的切割情況或回路中的變化情況都要仔細(xì)分析,并進(jìn)一步確定E、I等物理量的變化規(guī)律,有的甚至要對(duì)線框進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析【例1】 如圖5所示,一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開(kāi)始下落,穿過(guò)一根豎直懸掛的

5、條形磁鐵,銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合,若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點(diǎn),建立豎直向下為正方向的x軸,則下圖中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像是()解析條形磁鐵的磁感線分布示意圖如圖所示,銅環(huán)由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中磁通量的變化率是非均勻變化的,故環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、環(huán)中的感應(yīng)電流也是非均勻變化的,A錯(cuò)誤在關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的位置上磁場(chǎng)分布對(duì)稱,但環(huán)的速率是增大的,則環(huán)在O點(diǎn)下方的電流最大值大于在O點(diǎn)上方電流的最大值,故C錯(cuò)誤由于磁通量在O點(diǎn)上方是向上增大而在O點(diǎn)下方是向上減小的,故環(huán)中電流方向在經(jīng)過(guò)O點(diǎn)是要改變的,D錯(cuò)誤可知B選項(xiàng)正確答案B【例2】如圖6所示,正方形區(qū)

6、域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在外力作用下,一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻,其四個(gè)頂點(diǎn)M、N、P、Q恰好在磁場(chǎng)邊界中點(diǎn)下列圖像中能反映線框所受安培力f的大小隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()答案B考查應(yīng)用電磁感應(yīng)規(guī)律研究通電自感和斷電自感【熱點(diǎn)剖析】在通電自感現(xiàn)象中,線圈L相當(dāng)于阻值逐漸減小的“電阻”；在斷電自感現(xiàn)象中,線圈L相當(dāng)于電動(dòng)勢(shì)逐漸減小的“電源”在斷電自感中要判斷某一個(gè)小燈泡是否會(huì)閃亮一下再熄滅,一是看是否能組成臨時(shí)回路,二是看此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流比斷開(kāi)前大,還是小【例1】自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,原、副線圈都只取該線圈的某部分一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖7

7、所示,其副線圈匝數(shù)可調(diào)已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝,接在有效值為220 V的交流電源上當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí),負(fù)載R上的功率為2.0 kW.設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1,負(fù)載兩端電壓的有效值為U2,且變壓器是理想的,則U2和I1分別約為()A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A答案B【例2】如圖8所示,在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈a和b,則()A線圈a輸入正弦交變電流,線圈b可輸出恒定電流B線圈a輸入恒定電流,穿過(guò)線圈b的磁通量一定為零C線圈b輸出的交變電流不對(duì)線圈a的磁場(chǎng)造成影響D線圈a的磁場(chǎng)變化時(shí),線

8、圈b中一定有電場(chǎng)答案D考查電磁感應(yīng)與物體的運(yùn)動(dòng)分析、能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題,考查電磁感應(yīng)與電路的問(wèn)題【熱點(diǎn)剖析】電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體要運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流又要受到安培力的作用在安培力作用下,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,這就可能需要應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律電磁感應(yīng)的過(guò)程也是能量相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程,所以在分析解決電磁感應(yīng)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常要用到動(dòng)能定理、能量守恒定律在利用能量的轉(zhuǎn)化和守恒解決電磁感應(yīng)問(wèn)題時(shí),要分析安培力的做功情況,安培力在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是做正功還是做負(fù)功,進(jìn)而判斷安培力是動(dòng)力還是阻力另外,參與能量轉(zhuǎn)化的形式要考慮周全,要準(zhǔn)確判斷哪些能量增加、哪些能量減少【例1】 如圖9所示,質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌abcd

9、放在光滑的絕緣水平面上一電阻不計(jì),質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為,棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R,右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為R0.以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在t0時(shí),一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a.(1)求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力F達(dá)到最大值,拉力F的最大值為多少？(3)某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W,求導(dǎo)

10、軌動(dòng)能的增加量解析(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBLv,導(dǎo)軌做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng),vat,EBLat,sat2/2,感應(yīng)電流的表達(dá)式為IBLv/R總BLat/(R2R0at2/2)BLat/(RR0at2)【例2】 為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置,如圖10所示,自行車后輪由半徑r15.0102m的金屬內(nèi)圈、半徑r20.04 m的金屬外圈和絕緣輻條構(gòu)成后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡.在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場(chǎng),其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角/6.后輪以角速度

11、2 rad/s相對(duì)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)若不計(jì)其它電阻,忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)(1)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí),求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E,并指出ab上的電流方向；(2)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí),畫出“閃爍”裝置的電路圖；(3)從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)開(kāi)始,經(jīng)計(jì)算畫出輪子轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中,內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的Uabt圖像；(4)若選擇的是“1.5 V、0.3 A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學(xué)提出,通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度和張角等物理量的大小,優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案,請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)(2)通過(guò)分析,可得電路圖為(4)“閃爍”裝置不能正常工作(金屬條的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

12、只有4.9102V,遠(yuǎn)小于小燈泡的額定電壓,因此無(wú)法正常工作)B增大,E增大,但有限度；r2增大,E增大,但有限度；增大,E增大,但有限度；增大,E不變答案(1)4.9102 V電流方向?yàn)閎a(2)見(jiàn)解析(3)見(jiàn)解析(4)見(jiàn)解析通過(guò)交流電的圖像考查交流電的產(chǎn)生過(guò)程及基本參量考查交流電的有效值的計(jì)算【熱點(diǎn)剖析】【例】 圖11是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO轉(zhuǎn)動(dòng),由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接,金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸,這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形

13、成閉合電路圖12是線圈的主視圖,導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(只考慮單匝線圈)(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；(2)線圈平面處于與中性面成0夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),如圖13所示,試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；(3)若線圈電阻為r,求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱(其它電阻均不計(jì))考查變壓器的原理和參量關(guān)系考查遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的電流、電壓及其功率的損失計(jì)算【熱點(diǎn)剖析】遠(yuǎn)距離輸電的電路如圖12所示,解決問(wèn)題的基本思路是：“發(fā)電機(jī)升壓變壓器輸電線降壓變壓器

14、用戶”,也可以倒過(guò)來(lái)在計(jì)算線路損失時(shí),用好參量【例1】如圖15所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為201,兩個(gè)標(biāo)有“12 V,6 W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端當(dāng)兩燈泡都正常工作時(shí),原線圈電路中電壓表和電流表(可視為理想的)的示數(shù)分別是()圖15A120 V,10 A B240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A答案D答案D結(jié)合電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查傳感器的性質(zhì)根據(jù)力學(xué)傳感器、熱敏電阻、光敏電阻等性質(zhì),設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證其性質(zhì)【熱點(diǎn)剖析】【例】 某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖16所示,鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí),電流經(jīng)放大器放大后,使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)K,從而切斷家庭電路僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的有()圖16A家庭電路正常工作時(shí),L2中的磁通量為零B家庭電路中使用的電器增多時(shí),L2中的磁通量