交流電 電磁振蕩電磁波專題復(fù)習(xí) - 搜狐教育

1、【同步教育信息】一. 本周教學(xué)內(nèi)容： 交流電、電磁振蕩電磁波專題復(fù)習(xí) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 重點(diǎn)知識(shí)回顧一. 交流電 1. 交流電的產(chǎn)生 （1）中性面：指與磁感線垂直的平面。如上圖1、3、5 特點(diǎn) （2）當(dāng)線圈垂直中性面時(shí)，但磁通量變化最快，vLB，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。 2. 交變電流的變化規(guī)律的理解 （1）從線圈轉(zhuǎn)至中性面開始計(jì)時(shí)，若從轉(zhuǎn)至平行磁感線開始計(jì)時(shí)，則 （2）最大值： （3）與轉(zhuǎn)軸的所在位置及線圈形狀無關(guān) 3. 交流電的有效值： （1）依據(jù)：電流的熱效應(yīng) （2）定義：三同時(shí)，直流電電壓（電流）叫做交流電電壓（電流）的有效值。 （3）說明： 各種交流電器上所標(biāo)的額定電壓、電流均指有效值 交流電表的示

2、數(shù)全為有效值 電器元件（如電容）的擊穿電壓（耐壓值）指的是最大值，但保險(xiǎn)絲熔斷電流為有效值 一般所說交流電的值，均為有效值 求解交流電產(chǎn)生的熱量問題時(shí)，必須用有效值，不能用平均值。 中各量均為有效值。 若計(jì)算通過電路某一截面的電量，需用電流的平均值。二. 交流電應(yīng)用變壓器及遠(yuǎn)距離輸電（一）變壓器 1. 變壓器的工作原理利用了互感現(xiàn)象 2. 能量轉(zhuǎn)換方式：原線圈電能磁場(chǎng)能副線圈電能 3. 電壓比，電流比 從減少電的損失與節(jié)約材料考慮。 4. 負(fù)載對(duì)原線圈的影響： 副線圈負(fù)載增加（接入用電器增多）流過副線圈電流增加副線圈的輸出功率增加原線圈輸入功率增加原線圈輸入電流增大（二）遠(yuǎn)距離輸電 1. 主要

3、問題：（電流的熱效應(yīng)導(dǎo)致電能轉(zhuǎn)化為熱能損失掉） 2. 解決方法： 增大，采用高壓輸電是有效方法。 3. 示意圖： 記熟兩個(gè)基本關(guān)系式：三. 電磁場(chǎng)和電磁波 電磁波的特點(diǎn)： （1）電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波是橫波 （2）任何電磁波在真空中的速度都等于光速 （3）電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象 （4）電磁波的波長，波速之間符合關(guān)系式：或【典型例題】 例1. 一條河流，流量，落差，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50%，輸出電壓為240 V，輸電線路總電阻，允許損失功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的6%，為滿足用電的要求，使用戶獲得220 V電壓，則該輸電線路所使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各

4、是多少？能使多少盞“220V 100W”的電燈正常發(fā)光？ 講析：按題意畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，電源端的輸出功率 輸電線上的功率損失，所以輸電線中電流為 則升壓器B1的原線圈電壓，副線圈送電電壓為 所以升壓變壓器的變壓比為 輸電線上電壓的損耗 則降壓器B2的原線圈的電壓 據(jù)題意知，所以降壓變壓器的匝數(shù)比為 因?yàn)槔硐胱儔浩鳑]有能量損失，所以可正常發(fā)光的電燈盞數(shù)為 盞 點(diǎn)撥：（1）這是遠(yuǎn)距離送電的典型題，首先要抓住變壓器B1的輸出電流求輸電線上的電壓損失和功率損失。 （2）求此類題必須先畫出輸電線路的簡(jiǎn)圖，弄清電路結(jié)構(gòu)，再入手解題，注意解出變壓比不一定是整數(shù)，取值應(yīng)采取“入”的原則，因變壓器

5、本身還有損耗。 例2. 如圖所示，邊長為a的單匝正方形線圈在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以O(shè)O邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直，線圈電阻為R，求： （1）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中產(chǎn)生的熱量Q。 （2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中通過線圈某截面的電量q。 講析：線圈中產(chǎn)生的熱量需要從轉(zhuǎn)動(dòng)過程中交流電的有效值考慮；通過線圈截面的電量需從交流電的平均值考慮。 （1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，感應(yīng)電流的有效值為 線圈轉(zhuǎn)過的時(shí)間，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量為 （2）線圈轉(zhuǎn)過過程中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的平均值分別為 ， 所以，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中流過導(dǎo)體截面的電量為 點(diǎn)撥：此題的重點(diǎn)有兩個(gè)：一是求熱

6、量必須用電壓、電流的有效值；二是求電量時(shí)要用電流的平均值。【模擬試題】一. 選擇題： 1. 中央電視臺(tái)焦點(diǎn)訪談多次報(bào)道某些邊遠(yuǎn)落后農(nóng)村的電價(jià)過高，農(nóng)民負(fù)擔(dān)過重，其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化，近來進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)改造，為減少遠(yuǎn)距離輸電的損耗而降低電價(jià)可采取的措施有（ ） A. 提高輸送功率 B. 增大輸送電流 C. 提高高壓輸電的電壓 D. 減少輸電導(dǎo)線的橫截面積 2. 用電器工作時(shí)，電壓可能不等于額定電壓。某同學(xué)借助電能表和秒表可粗略測(cè)出用電器的實(shí)際電壓；在電路中接入一個(gè)電熱水壺（壺和電能表的銘牌如下），測(cè)得電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過125 r的時(shí)間為121 s。此時(shí)加在電熱水壺上的實(shí)際電壓約為（設(shè)電熱水壺的電

7、阻不變，1 kWhJ）（ ） A. 195 V B. 200 V C. 205 V D. 210 V 3. 如圖1所示，一個(gè)理想變壓器，初級(jí)線圈的匝數(shù)為，a、b接交流電源，次級(jí)線圈匝數(shù)為，與負(fù)載電阻R相連接，。圖中電壓表的示數(shù)為100 V，初級(jí)線圈的電流為0.4 A。下列說法正確的是（ ） A. 次級(jí)線圈中的電流的最大值為1A B. 初級(jí)和次級(jí)線圈的匝數(shù)比 C. 如果將另一個(gè)阻值為R的電阻與負(fù)載電阻并聯(lián)，圖中電流表的示數(shù)為2A D. 如果將另一個(gè)阻值為R的電阻與負(fù)載電阻串聯(lián)，變壓器消耗的電功率是80W 4. 如圖2所示，理想變壓器初、次級(jí)分別接有相同的燈泡A、B，且初次級(jí)線圈匝數(shù)之比，電源電壓

8、為U，則B燈兩端的電壓為（ ） A. U/2 B. 2U C. U/5 D. 2U/5 5. 甲、乙兩電爐的電阻值相等，把甲和乙兩電爐分別接到如圖3（a）和（b）所示的方形波交變電壓和正弦波交變電壓下，兩種電壓的周期和峰（最大）值都相等，則（ ） A. 用電壓表測(cè)量甲電爐兩端電壓大 B. 用電壓表測(cè)量甲、乙兩電爐兩端電壓一樣大 C. 兩電爐消耗的電功率之比 D. 兩電爐消耗的電功率之比 6. 交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，周期為T；若使其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，其他條件不變，其電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期為（ ） A. B. C. D. 7. 為了使理想變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍，在其他條

9、件不變的情況下，可使（ ） A. 負(fù)載電阻R變?yōu)樵瓉淼?/2 B. 初級(jí)線圈的匝數(shù)N1變?yōu)樵瓉淼?/2 C. 初級(jí)線圈的匝數(shù)N2變?yōu)樵瓉淼?倍 D. 使上述R與N2都變?yōu)樵瓉淼?倍二. 填空題： 8. 理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為，原線圈接200 V交流電源，副線圈接額定功率為20 W的燈泡一只，燈泡正常發(fā)光。若電源電壓降為180 V時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的電功率與其額定功率之比為_，此時(shí)燈泡中的電流為_A（設(shè)燈泡電阻恒定）。 9. 有一電子元件，當(dāng)兩端電壓的瞬時(shí)值高于220 V時(shí)則導(dǎo)電，低于220V時(shí)則不導(dǎo)電。若把這個(gè)電子元件接到220V、50Hz的正弦交流電源兩端，則它在1 s內(nèi)導(dǎo)電_次，每次導(dǎo)電

10、時(shí)間_s。 10. 如圖4所示，L1、L2、L3為完全相同的燈泡，理想變壓器的匝數(shù)比為，當(dāng)a、b接入交流電路時(shí)，L2和L3的實(shí)際功率均為P，此時(shí)L1的實(shí)際消耗功率為_。 11. 圖5所示的理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，電源電壓，A是額定電流為的保險(xiǎn)絲（熔絲），R是可變電阻。為了不使原線圈中的電流值不超過，調(diào)節(jié)電阻R時(shí)，其阻值最低不能小于_。 12. 一個(gè)面積為S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以其一條邊為轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t的變化如圖6所示。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期可從圖上讀出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度_；在時(shí)刻，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角等于_。三. 計(jì)算題： 13. N

11、匝矩形線圈長L1、寬L2，電阻為r，通過滑環(huán)P、Q和電刷a、b連接電阻R，組成閉合電路。線圈處在圖7所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。軸OO與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)線圈以角速度繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，求： （1）電流表的示數(shù)； （2）使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，外力所做的功。 14. 如圖8所示為一交流電的電流圖象，求該電流的有效值和平均值。 15. 如圖9所示，交流發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值，內(nèi)阻不計(jì)。它通過一個(gè)的指示燈泡連接降壓變壓器。變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6V 0.25W”。燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計(jì)。求： （1）降壓變壓器初級(jí)、次級(jí)線圈匝數(shù)比； （2）發(fā)電機(jī)的輸出功率?！驹囶}答案】一. 選擇題： 1. C 2. B 3. C 4. D 5. AC 6. BD 7. AD二. 填空題： 8. 9. 100次，0.05s 10. 11. 12.