第十二章 交变电流 电磁振荡和电磁波传感器 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，人教版）

章末素养提升 原创情境新题 提升素养 [科学小报] 无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器,采用了最新的无线充电技术,通过线圈之间产生的交变磁场,传输电能,电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。 B [原创新题1] 随着新能源轿车的普及,无线充电技术得到进一步开发和应用。如图所示,由地面供电装置(主要装置有线圈和电源)将电能传送至电动车底部的感应装置(主要装置是线圈),该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电,供电装置与车身接收装置之间通过磁场传送能量,由于电磁辐射等因素,其能量传输效率只能达到90%左右。目前,无线充电桩可以允许的充电有效距离一般为15 cm～25 cm,允许的错位误差一般为 15 cm左右。下列说法正确的是(　 　) A.无线充电桩的优越性之一是在百米开外也可以对电动车快速充电 B.车身感应线圈中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C.车身感应线圈中感应电流的磁场总是与地面发射线圈中电流的磁场方向相反 D.若线圈均采用超导材料,则能量的传输效率有望达到100% 解析:根据题意无线充电桩可以允许的充电有效距离一般为15～25 cm,允许的错位误差一般为 15 cm左右,所以不可以在百米开外对电动车快速充电,故A错误。根据楞次定律,车身感应线圈中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故B正确。当地面发射线圈中电流增大时,穿过车身感应线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知此时车身感应线圈中感应电流的磁场与地面发射线圈中电流的磁场方向相反;当地面发射线圈中电流减小时,穿过车身感应线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,此时车身感应线圈中感应电流的磁场与地面发射线圈中电流的磁场方向相同,故C错误。由于电磁波传播的时候有电磁辐射,感应线圈和发射线圈中的能量传输不能达到100%,故D错误。 B [原创新题3] (多选)如图甲为手机无线充电工作原理示意图,它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为40匝,电阻r=2 Ω,在它的c、d两端接一阻值R=6 Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间变化规律如图乙所示,磁场向上穿过线圈时磁通量为正,则(　 　) A.0～t1时间内,感应电流的方向为c→R→d B.电压表的示数为6 V C.无线充电1 min,电阻R上接收电能为720 J D.t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量为1×10-3 C AC 盘点高考真题 检验成效 1.(2022·浙江1月卷,9)如图所示,甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况,摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动;乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况,皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是(　 　) A.甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 B.乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 C.甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电 D.乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电 交变电流的产生及描述 A 考题题型归类:考查正弦式交流电的产生条件。 考查难点:根据题图得出隐含的条件。 解析:题图甲中细短铁丝显示的磁场分布均匀,则线圈转动区域磁场可视为匀强磁场,故A正确;题图乙中细短铁丝显示的磁场分布不均匀,则线圈转动区域磁场不能看成匀强磁场,故B错误;根据发电机原理可知题图甲中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动时才能产生正弦交流电,故C错误;题图乙中是非匀强磁场,则线圈匀速转动时也不能产生正弦交流电,故D错误。 2.(2021·江苏卷,12)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4 000亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为0.20 T,线圈的匝数为100、面积为0.5 m2,电阻为0.6 Ω,若磁体转动的角速度为90 rad/s,线圈中产生的感应电流为50 A。求: (1)线圈中感应电动势的有效值E; (2)线圈的输出功率P。(结果保留整数) 考题题型归类:考查基本规律的应用——交变电流的四值描述。 考查巧妙之处:联系生活实践——风力发电。 考查难点:与闭合电路知识的综合。 (2)输出电压U=E-Ir, 输出功率P=IU,解得P=I(E-Ir), 代入数据得P≈30 300 W。 答案:(1)636 V　(2)30 300 W 3.(2021·福建卷,3)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是(　 　) A.A1增大,V2不变,V3