半期物理復習

高二下學期物理期中復習課——電磁感應(yīng)與交變電流——振動和波考試范圍、題型、分值100+50模式前100分為3-2模塊考試（全部5章） ——15道單選；3道計算后50分為3-4的前2章內(nèi)容（即第1章機械振動和第2章機械波第1節(jié)）和電磁感應(yīng)的知識 ——5道單選；1道實驗；1道計算關(guān)于振動的主要考點機械振動的概念——在回復力作用下在某一平衡位置附近做往返運動注意對于振動的位移定義為“偏離平衡位置的位移”機械振動的受力條件——回復力的概念簡諧運動的回復力條件——F=-kx 注意常有題目考查物體是否做簡諧運動； 尤其是簡諧運動的兩個特例——單擺和彈簧振子的受力分析——要注意：單擺的回復力不等于合外力彈簧振子的平衡位置未必在原長，區(qū)分其位移和彈簧形變量關(guān)于振動的主要考點拓展1：斜面單擺、雙線擺與超失重擺——參考：學案P9~10知識鏈接周練習——機械振動/第9題9.下列情況中,不能一定使單擺周期變大的是（ B）A.用一裝沙的輕質(zhì)漏斗做成單擺,在擺動過程中,沙從漏斗中慢慢漏出B.將擺的振幅增大C.將擺放在豎直向下的電場中,且讓擺球帶負電D.將擺從北極移到赤道上拓展2：水平彈簧振子、雙彈簧振子、豎直彈簧振子、關(guān)于振動的主要考點

關(guān)于振動的主要考點

——周期性、對稱性和多解性——周期性：做簡諧運動的物體在t+nT時刻的位移、速度均與t時刻的位移、速度完全相同。注意：振動物體一周期內(nèi)通過的路程是4A；半周期內(nèi)一定通過路程2A；但1/4周期內(nèi)未必通過一個A的路程，可能大于A，可能等于A，也可能小于A——這要看出發(fā)點的位置。——對稱性：振動質(zhì)點來回經(jīng)過相同的兩點間的時間相等，即tBC＝tCB質(zhì)點經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的兩線段時間相等．如圖中tBC＝tB′C′.——多解性關(guān)于振動的主要考點20-20t/sx/cm0123456ABCA、B、C三個時刻位移相同，但A、B不是間隔周期整數(shù)倍，因為其位移雖相同，速度方向趨勢相反的。A、C則是位移速度均等量反向，所以A、C間隔一個周期。一彈簧振子做簡諧運動，周期為T（

）A．若t時刻和t+Δt時刻振子運動位移的大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的整數(shù)倍B．若t時刻和t+Δt時刻振子運動速度的大小相等、方向相反，則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍C．若Δt=T，則在t時刻和t+Δt時刻振子運動的加速度一定相等D．若Δt=T/2，則在t時刻和t+Δt時刻彈簧的長度一定相等C周期性機械振動周練習——第10題

彈簧振子以O(shè)點為平衡位置做簡諧運動,從振子通過O點時開始計時,振子第一次到達M點用了0.3s,又經(jīng)過0.2s第二次通過M點,則振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間可能是( )A.1/3s B.8/15s

C.

1.4s

D.

1.6sAC對稱性對稱性機械振動周練習——第12題 勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,在其下端掛一質(zhì)量為m的砝碼,然后從彈簧原長處由靜止釋放砝碼,此后( )A.砝碼將做簡諧運動 B.砝碼的最大加速度是2gC.砝碼的最大速度是2mg/kD.彈簧的最大彈性勢能可達2m2g2/kAD該練習的第13、18、21也都應(yīng)用了對稱性解答關(guān)于振動的主要考點

——振動的圖像及表達式理解振動圖和振動方程代表著一個質(zhì)點相對于平衡位置的位移隨時間變化的關(guān)系；要能從振動圖中讀出質(zhì)點的位移大小和方向、辨認其速度、加速度和回復力的變化情況。要能根據(jù)圖像寫出振動方程，反之，也能根據(jù)方程畫圖——緊抓三點：振幅，周期和起始位置。彈簧振子的振動圖像周練習——簡諧振動/4.如圖所示是甲、乙兩個質(zhì)量相等的振子分別做簡諧運動的圖象,那么( AD )A.甲、乙兩振子的振幅分別是2cm、1cmB.甲的振動頻率比乙小C.前2s內(nèi)甲、乙兩振子加速度均為正D.第2s末甲的速度最大,乙的加速度最大橫坐標看周期——可求擺長縱坐標看振幅——可求最大擺角——可求最大回復加速度單擺的振動圖像周練習——簡諧振動/8、同一地點的甲、乙兩單擺的振動圖象如圖所示,下列說法中正確的是( AD)A.甲、乙兩單擺的擺長相等B.甲單擺的機械能比乙擺小C.兩擺球先后經(jīng)過平衡位置的時間間隔為T/2D.兩擺球先后經(jīng)過平衡位置的時間間隔為T/4最大速度最大向心加速度考點5：受迫振動與共振受迫振動是在周期性外力作用下的振動，所以其實際振動頻率f實=驅(qū)動力頻率f驅(qū)，而與自由振動時表現(xiàn)出來的固有頻率無關(guān)。如果驅(qū)動力頻率f驅(qū)恰好等于自由振動時表現(xiàn)出來的固有頻率，則物體的振幅將達到最大，此時稱為共振。解決此類問題要掌握三個頻率之間的關(guān)系。還要記住振幅A-驅(qū)動力頻率f的關(guān)系圖。如圖示為一單擺的共振曲線，該單擺的擺長約為多少？共振時單擺的振幅多大？共振時擺球的最大速度為多少？（g=10m/s2）A/cm0.250.50.751.0f/HZ6842關(guān)于機械波的主要考點形成機械波的條件——要會辨析機械波與電磁波的共同點與區(qū)別機械波的實質(zhì)——是振動形式和能量的外傳，而不是質(zhì)點的隨波遷移簡諧振動向外傳播形成簡諧波——振動各點的振幅、周期頻率以及起振方向都相同。簡諧波動圖的掌握——要能區(qū)分振動圖與波動圖——尤其是波形圖的變化以及質(zhì)點的振動速度判斷波動有空間周期性和時間周期性、此外還有傳播方向問題，因此常?？疾槠涠嘟庑灾芫毩暋喼C波3.一列簡諧橫波沿直線傳播,A和B是該直線上的兩點,相距1.2m.當橫波剛好到達其中某一點時開始計時,已知4s內(nèi)A點完成了8次全振動.B點完成了10次全振動,則該波的傳播方向及其波速分別是(A )A.方向由B向A,v=1.5m／s B.方向由A向B,v=1.5m／sC.方向由A向B,v=0.3m／s D.方向由B向A,v=0.3m／s周練習——機械波6.如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形和已傳播的距離,波沿x軸正方向傳播,已知從t=0至t=1.1s內(nèi),質(zhì)點P三次出現(xiàn)在波峰位置,且在t=1.1s時P點剛好處在波峰位置,則P點的振動周期是______s；經(jīng)過______s,另一質(zhì)點Q第一次到達波峰0.40.82008高考—全國Ⅰ卷

一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為T。t=0時刻的波形如圖所示.此時平衡位置位于x=3m處的質(zhì)點正在向上運動，若a、b兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xa=2.5m,x=5.5m,則（ ）A.a質(zhì)點處在波峰時，b質(zhì)點恰在波谷B.t=T/4時，a質(zhì)點正向y軸負方向運動C.t=3T/4時，b質(zhì)點正向負y方向運動D.在某一時刻，可能a、b兩質(zhì)點的位移和速度都相同C電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感現(xiàn)象產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件感應(yīng)電動勢的大小E=nΔΦ/ΔtE=nBLv感應(yīng)電流的方向楞次定律右手定則應(yīng)用牛頓第二定律，解決導體切割磁感應(yīng)線運動問題應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決電磁感應(yīng)中的電流和功率問題應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)問題產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件對整個回路來說，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，必須有回路磁通量的變化；可以通過以下三種方法（1）磁感強度B的變化（2）線圈有效面積S的變化（3）線圈平面與磁場方向夾角θ的變化對單根導體棒來說，只要切割磁感線，棒上就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢如果一個回路上同時有兩根以上的導體棒切割磁感線，則可以把每根棒看成一個電源，看各電源的電動勢是疊加還是抵消2、法拉第電磁感應(yīng)定律（1）決定感應(yīng)電動勢大小因素：穿過這個閉合電路中的磁通量的變化快慢（即磁通量的變化率）平均變化率決定該段時間內(nèi)的平均電動勢；瞬時變化率（即φ-t圖的切線斜率）決定該時刻的瞬時電動勢。（2）注意區(qū)分磁通量，磁通量的變化量，磁通量的變化率的不同

φ—磁通量，Δφ—磁通量的變化量，

Δφ/Δt=（

φ2-φ1）/Δt----磁通量的變化率（3）感應(yīng)電動勢大小的計算①線圈面積S不變，磁感應(yīng)強度均勻變化：②磁感強度B不變，線圈面積均勻變化：③B、S均不變，線圈繞過線圈平面內(nèi)的某一軸轉(zhuǎn)動時1.公式：2.若導體在磁場中繞著導體上的某一點轉(zhuǎn)動時，3.矩形線圈在勻強磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交流電從中性面計時e=Emsinωt最大值Em=nBωS條件：B、L、v三個量兩兩垂直4.楞次定律1.阻礙原磁通的變化，即“增反減同”2.阻礙磁通量的變化的幾種受力效果

（1）“來拒去留”——阻礙線圈與磁場的相對運動（2）“增縮減擴”——有條件限制（3）線圈轉(zhuǎn)動——增則趨平行，減則趨垂直3.阻礙原電流的變化，（線圈中的電流不能突變）應(yīng)用在解釋自感現(xiàn)象的有關(guān)問題。5.綜合應(yīng)用題型2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動態(tài)過程分析3.用功能觀點分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的有關(guān)問題——導體棒克服安培力做多少功，就有多少其他能轉(zhuǎn)化成電路中的電能1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問題2009山東理綜卷 如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是 A.感應(yīng)電流方向為順時針 B.CD段直線始終不受安培力 C.感應(yīng)電動勢最大值E＝Bav D.感應(yīng)電動勢平均值CD2007全國卷Ⅰ如圖所示，LOO’L’為一折線，它所形成的兩個角∠LOO’和∠OO’L‘均為45°。折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直O(jiān)O’的方向以速度v做勻速直線運動，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以逆時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時間（I—t）關(guān)系的是（時間以l/v為單位）（ ）D如圖甲，在周期性變化的勻強磁場區(qū)域內(nèi)有垂直于磁場的、半徑為r=1m、電阻為R=3.14Ω的金屬圓形線框，當磁場按圖乙所示規(guī)律變化時，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，（1）在丙圖中畫出電流隨時間變化的i–t圖象（以逆時針方向為正）（2）求出線框中感應(yīng)電流的有效值。t/sB/T102345672乙甲如圖所示，半徑為R、單位長度電阻為λ的均勻?qū)щ妶A環(huán)固定在水平面上，圓環(huán)中心為O。勻強磁場垂直水平方向向下，磁感強度為B。平行于直徑MON的導體桿，沿垂直于桿的方向向右運動。桿的電阻可以忽略不計，桿與圓環(huán)接觸良好,某時刻，桿的位置如圖，∠aOb=2θ，速度為v。求此時刻作用在桿上的安培力的大小。NMObaRdc

cabd2002年河南卷粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖，則在移出過程中線框一邊a、b兩點間的電勢差絕對值最大的是（）A.B.C.D.abvabvabvabvB水平放置于勻強磁場B中的光滑導軌上，有一根長為L的導體棒ab，用恒力F作用在ab上，由靜止開始運動，回路總電阻為R，分析ab的運動情況，并求ab的最大速度。abBR

F

f1

F

f2

Ff如圖，正方形線圈邊長為a，總電阻為R，以速度v從左向右勻速穿過兩個寬為L（L>a），磁感應(yīng)強度為B，但方向相反的兩個勻強磁場區(qū)域，運動方向與線圈一邊、磁場邊界及磁場方向均垂直，則這一過程中線圈中感應(yīng)電流的最大值為

，全過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為

。aLL2Bav/R6B2a3v/R畫出導線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時間變化圖（以順時針為正）畫出受到的安培力隨時間變化圖（以向右為正）電磁感應(yīng)現(xiàn)象電感電容對交變電流的影響現(xiàn)象正弦式交變電流的產(chǎn)生瞬時電動勢的大小e=nBSωsin（ωt+θ0）最大電動勢Em=nBSω有效值—利用熱效應(yīng)定義正弦式:有效值=最大值/變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理變壓比一原一副線圈的變流比功率關(guān)系遠距離輸電，升壓可降低輸電線上的電流，從而減小線路損耗考點一正弦式電流的變化及中性面(1)中性面是與磁場方向垂直的平面，是假想的一個參考面．(2)線圈平面位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但其變化率為零，感應(yīng)電動勢為零．(3)線圈平面與中性面垂直時，穿過線圈的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大．(4)線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，內(nèi)部電流的方向改變兩次．【案例1】

(2008·寧夏理綜)如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動．若以線圈平面與磁場夾角θ＝45°時(如圖乙)為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為正．則丙圖中正確的是(

)

甲乙有一個小型發(fā)電機，機內(nèi)的矩形線圈匝數(shù)為100匝，電阻為0.5Ω.線圈在勻強磁場中，以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動．穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間的變化規(guī)律如圖所示．由此可知發(fā)電機電動勢瞬時值表達式為(

)A．e＝3.14sinπt(V)

B．e＝3.14cosπt(V)C．e＝314sin100πt(V)D．e＝314cos100πt(V)【答案】

D1．交變電流的瞬時值、最大值、有效值、平均值的比較考點二描述交流電的“四值”【案例2】

(2009·福建理綜)一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則(

)A．電壓表的示數(shù)為220VB．電路中的電流方向每秒鐘改變50次C．燈泡實際消耗的功率為484WD．發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J【案例3】如圖所示，勻強磁場B＝0.1T，所用矩形線圈的匝數(shù)N＝100，邊長ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動．當線圈平面通過中性面時開始計時，試求：(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的峰值；(2)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式；理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系如下表：理想變壓器①沒有能量損失(銅損、鐵損)②沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率：P入＝P出電壓關(guān)系原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，公式：U1/U2＝n1/n2，與負載、副線圈的多少無關(guān)電流關(guān)系①只有一個副線圈時：I1/I2＝n2/n1②有多個副線圈時：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn頻率關(guān)系

f1＝f2(變壓器不改變交流電的頻率)考點三理想變壓器原、副線圈的關(guān)系【案例1】

(2010·山東理綜)一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭，下列說法正確的是(

)A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加

如果理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)不變時，當變壓器的負載發(fā)生變化，如圖所示，各量相互關(guān)系如下：(2) 輸出電壓和負載電阻決定輸出電流I2。 輸出電流I2決定輸入電流I1.

(3) 輸出電壓和負載電阻決定輸出功率P2。 輸出功率P2決定輸入功率P1。考點四理想變壓器的動態(tài)分析【即時鞏固2】

(2011屆·中山檢測)街頭通過降壓變壓器給用戶供電的示意圖如圖所示．變壓器輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，可忽略其波動．輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，輸電線消耗的電功率用P0表示，變阻器R表示用戶的總電阻，P表示用戶的總功率，當用電器增加時，相當于R的阻值減小，滑動片向下移(R始終大于R0)．當用戶的用電器增加時，圖中電流表示數(shù)I1、I2及P0、P變化為(

)A．I1變大，I2變小B．I1變小，I2變小C．P0變大，P變大

D．P0變大，P變小考點五：理想變壓器的一原多副問題如圖，四盞一樣的燈都能正常發(fā)光，求三個線圈的匝數(shù)比。分析：設(shè)每盞燈的額定電壓都是U