第13章 交变电流 电磁震荡与电磁波 传感器 高考加油站——教你审题(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义
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教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦交变电流、电磁振荡与电磁波、传感器等核心章节,依据新高考评价体系明确感生电场、理想变压器、气体实验定律等考查要求,通过2025浙江1月卷、2024黑吉辽卷等真题分析考点权重,归纳多选、计算题等常考题型,构建系统备考框架。
课件亮点在于“真题情境+素养导向”的实战训练,如以浙江卷圆环感生电动势题为例,运用假设法和有效值定义培养科学推理能力,以黑吉辽卷变压器与气体加热题整合能量观念与科学论证。特设审题要点与易错警示,帮助学生掌握临界条件分析技巧,教师可据此精准定位学情,提升高考冲刺复习效率。
内容正文:
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高三总复习讲义 新高考
第十三章 交变电流 电磁震荡与电磁波 传感器
(多选)(2025·浙江1月卷·T13)如图1所示,在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域,其中存在一方向垂直平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化如图2所示,周期为3。变化的磁场在空间产生感生电场,电场线为一系列以O为圆心的同心圆,在同一电场线上,电场强度大小相同。在同一平面内,有以O为圆心的半径为2r的导电圆环Ⅰ②,与磁场边界相切的半径为0.5r的导电圆环Ⅱ③,电阻均为R,圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角φ=30°;另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘,且不计相互影响,则
A.圆环Ⅰ中电流的有效值为
B.t=1.5t0时刻直导线CD电动势④为πr2
C.t=0.5t0时刻圆环Ⅱ中电流为
D.t=0.5t0时刻圆环Ⅱ上PQ间电动势⑤为πr2
√
√
典例1
①由B -t图像看出:在0~t0内和2t0~3t0内的相等,是t0~2t0内的的一半。
②穿过圆环Ⅰ的磁通量的有效面积为πr2。
③圆环Ⅱ处于磁场外部,穿过圆环Ⅱ的磁通量一直为0,圆环Ⅱ中不产生感应电流。
④⑤利用假设法求解。
由题图2可知,在0~t0内和2t0~3t0内圆环Ⅰ中的电流大小均为I1=
,在t0~2t0内圆环Ⅰ中的电流大小为I2=,设圆环Ⅰ中电流的有效值为I,根据有效值定义可得I2R·3t0=R·2t0+Rt0,联立解得I=,故A错误;
设右侧有一与无限长的直导线CD对称的无限长的直导线C'D',与CD构
成回路,则t=1.5t0时刻,CD、C'D'回路产生的总电动势为E总=πr2·,
根据对称性可知t=1.5t0时刻直导线CD电动势为πr2,故B正确;由于
圆环Ⅱ处于磁场外部,通过圆环Ⅱ的磁通量一直为0,所以圆环Ⅱ不会产生感应电流,则t=0.5t0时刻圆环Ⅱ中电流为0,故C错误;
设有一以O点为圆心,过P、Q两点的圆环,在t=0.5t0时刻产生的电动
势为E=πr2,由于圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角φ=30°,则PQ间的电动势为E'=E=πr2,故D正确。
(2024·黑吉辽卷·T13)如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2 = 5∶1,原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上①,副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝,电热丝密封在绝热容器内,容器内封闭有一定质量的理想气体②。接通电路开始加热,加热前气体温度为T0。
(1)求变压器的输出功率P;
答案:
①变压器输入电压的有效值为U1=。
②理想气体与外界没有热交换。
典例2
变压器输入电压有效值为U1=
设变压器副线圈的输出电压为U2,根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有=
联立解得U2=U1=
理想变压器的输出功率等于R的热功率,即P==。
(2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比,即Q=CΔT,其中C已知③。若电热丝产生的热量全部被气体吸收,要使容器内的气体压强达到加热前的2倍④,求电热丝的通电时间t。
答案:
③Q=CΔT可以当作已知公式使用。
④气体做等容变化,应用查理定律建立方程。
设加热前容器内气体的压强为p0,则加热后气体的压强为2p0,温度为
T,容器内的气体做等容变化,则有=
解得T=2T0
由Q=CΔT知气体吸收的热量Q=C=CT0
根据热力学第一定律ΔU=W+Q,气体的体积不变,所以W = 0,容器是绝热容器,则ΔU=Q
电热丝产生的热量全部被气体吸收,则Q=Pt
联立整理得t=CT0
解得t=。
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