高考物理最新教案-2018高考物理电磁学中的“路” 精品

电磁学中的“路”

热点1：交流电的四值

例.（2007宁夏）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图8－3所示。由图可知（ ） A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V B．该交流电的频率为25 Hz

C．该交流电的电压的有效值为1002 V

D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W

本题简介：本题考查交流电的瞬时值、有效值、最大值的理解，正确理解有效值的热效应定义。

解析：从图象上可得交流电的电压的最大值为100V，周期为4?10s，得频率为25 Hz， 所以得电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50?t)V；交流电的电压的有效值为502 V；

?2U2?50W。 计算电阻消耗的功率用有效值，由P?R答案：BD

反思：正确理解交流电的瞬时值、有效值、最大值是解题的关键，在复习时，特别注意对交流电有效值的理解和计算。 热点2：变压器的动态分析

例.如图8－4所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，U1 为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2 分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是（ ）

A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小

B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2 减小 C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则 I1减小

本题简介：本题考查理想变压器的工作原理，变压器电路的原、副线圈的功率、电流、电压的关系；对于变压器的动态分析问题要弄清那些是不变量。

解析：当S由b切换a时，副线圈匝数增多，即n2增大，根据

2U1n1?可知，输出U2n2U电压U2增大，R1消耗的功率P?2也增大，所以A错；由变压器功率关系可知，其输

R入功率也增大，故I1增大，所以C对；S由a切换b时，副线圈匝数n2减少，则输出电压U2也减小，由I2?U2U得，I2 减小，所以B对；P向上滑动时，R减小，由I2?2得RRI2 增大，由电流与匝数的关系

答案：BC

I1n2?可知，I1增大，故D错；所以选BC。 I2n1反思：如果对变压器工作原理理解不透彻，对原副线圈中哪些是变量，哪些是不变量分不清楚，或不能清楚的知道各量间\谁决定谁\的关系，就不能正确解题。

热点3： 电路功率的分析与计算

例（2008年重庆）某同学设计了一个转向灯电路（如图所示），其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，以下判断正确的是（ ）

A. L的功率小于额定功率 B. L1亮，其功率等于额定功率 C. L2亮，其功率等于额定功率 D. 含L支路的总功率较另一支路的大

解析:当S置于位置1时，由电路图知，L与L2串联

U2再与L1并联，由于含L支路的电阻较大，由p?知，消耗的功率较另一支路的小，

R故D错.因为电源的电动势为6V,且内阻为1?，所以三盏灯两端的电压均小于6V（额定电压）,消耗的功率均小于额定功率，故A选项正确。

答案：A

反思：本题考查的是闭合电路欧姆定律、电功率，其误区在于B、C选项的判断，正正确电源电动势、闭合电路欧姆定律、电功率，是解决本题的关键。

热点4：闭合电路欧姆定律

例（2007重庆）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图8－5所示,在打开车灯的情况下，电动机未

启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5 V、内阻为0.05?, 电流表内阻不计, 则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )

A. 35.8W B. 43.2W C. 48.2 W D. 76.8 W

解析 电动机未启动时，U灯 = E - I1r =（12.5 - 10×0.05V=12V, 电灯功率 P灯=U灯I =120W.

U2 电动机启动时,U灯’ =E–I2r =（12.5 - 58×0.05V=9.6V, 设电灯阻值不变，由P?，

R可得P'?(U灯'U灯)2P灯?(9.62)?120W =76.8 W. 12 电功率的减少量?P?P?P'=（120-76.8）W =43.2W. 答案 B

反思：本题考查了应用闭合电路欧姆定律求解路端电压及功率问题，要求学生处理问题时，能自主探究，排除次要因数影响(灯丝电阻不变)．为考查学生的审题能力，本题设置了“陷阱”选项D，题中求电功率“降低了”，而D项为“降低到”．《物理课程新标准》在课程性质中指出：“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能，增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情”, 近年高考中出现了许多考查自主学习能力的探究性试题，这类习题的解题关键是准确地

提取有效信息，多角度分析，全方位联想，注意物理知识的综合应用.

热点5：电路故障的判断问题

例 如图所示的电路中，电源的电动势为6V,当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab=6V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可断定（ ） A．L1和 L2的灯丝都烧短了 B．L1灯丝烧短了 C．L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路

解析：由Uab=6V可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路当中出现断路故障，且在a、b之间。由Ucd=6V可知，灯泡L1与变阻器R是通的，断路故障出现在c、d之间，故灯L2断路。所以选（C）正确。

反思：（1）断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，说明电源正常。再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点；（2）短路故障的判断：电流

表有示数而用电器不工作则该支路短路，用电压表与该部分并联，若有电压时，未短路；若电压则该两点间可能短路，或被短路。

热点6：用电路知识探究实际问题

例 （2007年北京）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m = 3×103 kg, 当它在水平路面上以v =36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I =50A, 电压U =300V, 在此行驶状态下 (1)求驱动电机的输入功率P电；

(2)若驱动电机能够将输入功率的90％转化为用于牵引汽车前进的机械功率P汽车所受阻力与车重的比值 (g取10m/s2 )；

(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变, 求所需太阳能电池板的最小面积. 结合计算结果, 简述你对该设想的思考．

已知太阳辐射的总功率P0 = 4×1026 W，太阳到地球的距离r=1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30％的能量损耗, 该车所用太阳能电池的能量转化效率约为 l5％.

解析 (1) 驱动电机的输入功率P电= U I =1.5×10 W．

(2)在匀速行驶时 P机=0.9P电 , P机=F v =f v , 得 f =0.9P电 /v, ∴汽车所受阻力与车重之比 f/mg = 0.9P电 /mgv =0.045．

(3)当阳光垂直P电 入射时, 所需板面积最小, 设其为S , 距太阳中心为r的球面面积 S0?4?r2,

若没有能量损耗, 太阳能电池板接收到的太阳能功率为P', 则

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机

, 求

P'S, ?P0S0 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为为P, P =(1-30％)P,

PS?,

P0(1?0.30)S04?r2PPS02电 由于P电 =15％P，所以电池板的最小面积 S?=101m. ?0.7P00.15?0.7P0分析可行性并提出合理的改进建议如下：由于所需太阳能电池板面积过大，远超过一般汽车的面积，因此只有大幅度提高电池板的效率, 才可以投入实际应用． 答案 (1) 1.5×10W (2)f/mg=0.045 (3) 电池板的最小面积101m, 分析可行性并提出合理的改进建议见解析．

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反思：本题涉及电机的功率、能量守恒、效率概念、平衡条件等知识, 考查考生运用电路知识解决联系实际问题的能力.第（3）问“结合计算结果, 简述你对该设想的思考”, 考查了考生 “分析与论证”和“自主探究”的能力. “科学、技术和社会”（STS）教育是世界各国教育改革中形成的一股潮流，它主张教育中应该强调科学技术在社会生产、生活中的应用, 新课程改革体现了这一理念,《考试大纲》明确提出：要求考生“了解自然科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响，并能与已学的知识结合起来解决问题”, 近年高考试卷上出现了许多结合社会实际和科技前沿的好题，这些试题比较真实和全面地模拟现实, 复习中要关注这些社会热点，关注科技前沿的发展及其应用，并注意这些命题背景与《考试大纲》的知识结构、能力要求的联系.

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