第15讲 恒定电流、交变电流、传感器和电磁波-2024年高考物理二轮复习二十五讲

2024高考二轮复习二十五讲 第15讲、恒定电流与交变电流、电磁波与传感器 第一部分 织网点睛，纲举目张 1．直流电路中的基本规律 2．直流电路中常见图像 公式 图像 特例 I＝ 短路：R＝0，I＝ 断路：R＝∞，I＝0 U＝ 短路：R＝0，U＝0， U内＝E断路：R＝∞，U＝E，U内＝0 U＝E－Ir 短路：R＝0，I＝，U＝0 断路：R＝∞，I＝0，U＝E P出＝ 短路：I＝，P出＝0 断路：I＝0，P出＝0 当R＝r时，P出最大，Pm＝，电源效率η＝×100%＝50% P出＝EI－I2r 短路：I＝，P出＝0 断路：I＝0，P出＝0 当I＝时，P出最大，Pm＝，电源效率η＝×100%＝50% 3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 电功W＝UIt，电功率P＝UI，且电功全部转化为电热，有W＝Q＝UIt＝t＝I2Rt，P＝UI＝＝I2R 非纯电阻电路 电功W＝UIt，电功率P＝UI，电热Q＝I2Rt，电热功率P热＝I2R，电功大于电热，即W>Q，故求电功、电功率只能用W＝UIt、P＝UI，求电热、电热功率只能用Q＝I2Rt、P热＝I2R 4.交变电流的产生与描述 5.理想变压器各物理量间的基本关系 6．远距离输电中的“三路、四计算” (1)三个回路 回路1 发电机回路：该回路中，通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机；线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机；线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机 回路2 输送回路：I2＝I3＝IR，U2＝U3＋UR，P2＝PR＋P3 回路3 输出回路：I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用 (2)输电线路功率损失的计算方法 P损＝P1－P4 P1为输送的功率，P4为用户得到的功率 P损＝I线2R线 I线为输电线路上的电流，R线为线路电阻 P损＝ ΔU为输电线路上损失的电压，不要与U2、U3相混 P损＝ΔU·I线 注意：ΔU不要错代入U2或U3 7. 电磁振荡 (1)．LC振荡电路：由电感线圈L和电容器C组成的电路，是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。如图所示。电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量q，电路中的电流i，电容器里面的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。 电磁振荡中的能量变化 (1)能量转化：电容器放电过程中，电场能向磁场能转化。电容器充电过程中，磁场能向电场能转化。 (2)无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。 (3)实际振荡电路中有能量损失，通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做等幅振荡。 LC电路的周期和频率公式：T＝2π，f＝。其中周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。 实际电路中的晶体振荡器：其工作原理与LC振荡电路的原理基本相同。 8. 传感器的应用 传感器的应用过程包括三个环节:感、传、用。 (1)“感”是指传感器的敏感元件感应信息,并转化为电学量。 (2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转化的电学信息传给执行机构。 (3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作。 第二部分 实战训练，高考真题演练 1、（2023学业水平等级考试上海卷）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，则最亮的灯泡是 2. （2023高考全国乙卷）黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12 = 3.0V，U23 = 2.5V，U34 = －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ） A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间 B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间 C. 电源接1、3之间，R接在1、4之间 D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间 3. （2023高考海南卷）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ） A. CE B. C. D. 4. （2023高考湖南卷）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为的正方形，共匝，总阻值为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。 大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动的角速度为 B.