高考物理總復(fù)習(xí)第12單元交變電流電磁振蕩與電磁波傳感器第31講交變電流的產(chǎn)生及描述

第十二單元交變電流電磁振蕩與電磁波傳感器課程標(biāo)準(zhǔn)

1.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)交變電流.能用公式和圖像描述正弦交變電流

2.通過實(shí)驗(yàn),探究并了解變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系.了解從變電站到用戶的輸電過程,知道遠(yuǎn)距離輸電時(shí)用高電壓的原因

3.了解發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化.認(rèn)識(shí)電磁學(xué)在人類生活和社會(huì)發(fā)展中的作用

4.知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量的技術(shù)意義

5.通過實(shí)驗(yàn),了解常見傳感器的工作原理.會(huì)利用傳感器設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置課程標(biāo)準(zhǔn)

6.列舉傳感器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

7.初步了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的基本思想以及在物理學(xué)發(fā)展中的意義;了解電磁振蕩和電磁波.知道電磁波的發(fā)射、傳播和接收.認(rèn)識(shí)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性

8.認(rèn)識(shí)電磁波譜.知道各個(gè)波段的電磁波的名稱、特征和典型應(yīng)用.知道光也是一種電磁波核心考點(diǎn)交變電流、交變電流的圖像正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值理想變壓器遠(yuǎn)距離輸電電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、傳播和接收電磁波譜實(shí)驗(yàn):探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn):利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置第31講交變電流的產(chǎn)生及描述知識(shí)自查必備

考點(diǎn)互動(dòng)探究

教師備用習(xí)題知識(shí)自查必備【知識(shí)總覽】勻速正弦最大零零知識(shí)自查必備某一時(shí)刻熱效應(yīng)熱量最大值

××√√知識(shí)自查必備考點(diǎn)一交變電流的產(chǎn)生及規(guī)律例1風(fēng)速測(cè)速儀的簡(jiǎn)易裝置如圖甲所示,某段時(shí)間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的波形如圖乙所示,下列說法正確的是(

)A.若風(fēng)速變大,則圖乙中感應(yīng)電流的周期變大B.若風(fēng)速變大,則圖乙中感應(yīng)電流的峰值變大C.圖乙中感應(yīng)電流最大時(shí),風(fēng)速最大D.圖乙中感應(yīng)電流隨時(shí)變化的原因是風(fēng)速在變考點(diǎn)互動(dòng)探究B考點(diǎn)互動(dòng)探究

考點(diǎn)互動(dòng)探究變式

[2021·廣州模擬]如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線圈ABCD,AB邊與磁場(chǎng)垂直,MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連,PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連.金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導(dǎo)線串聯(lián).現(xiàn)使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AD中點(diǎn)的軸從與磁感線平行的位置開始旋轉(zhuǎn),下列說法中正確的是(

)A.線圈位于圖中所示的位置時(shí),穿過線圈的磁通量為0,磁通量的變化率也為0B.線圈位于圖中所示的位置時(shí),穿過線圈的磁通量為0,但磁通量的變化率最大C.線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),穿過線圈的磁通量最大,磁通量的變化率也最大D.線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),流經(jīng)定值電阻R的電流最大B考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]

線圈位于圖中所示的位置時(shí),穿過線圈的磁通量為0,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,即磁通量的變化率最大,A錯(cuò)誤,B正確;線圈從圖中所示的位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),穿過線圈的磁通量最大,但磁通量的變化率為0,此時(shí)流經(jīng)定值電阻R的電流也為0,C、D錯(cuò)誤.(1)電流方向的改變:線圈通過中性面時(shí),電流方向發(fā)生改變,一個(gè)周期內(nèi)線圈兩次通過中性面,因此電流的方向改變兩次.(2)交變電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω,與轉(zhuǎn)軸位置無關(guān),與線圈形狀無關(guān).考點(diǎn)互動(dòng)探究要點(diǎn)總結(jié)考點(diǎn)二交變電流“四值”的理解和應(yīng)用考點(diǎn)互動(dòng)探究物理量重要關(guān)系適用情況及說明瞬時(shí)值

e=Emsinωt

i=Imsinωt

計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值

討論電容器的擊穿電壓考點(diǎn)互動(dòng)探究物理量重要關(guān)系適用情況及說明

有效值

(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)

(2)電器設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值

(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值平均值

計(jì)算通過導(dǎo)線橫截面的電荷量考點(diǎn)互動(dòng)探究

AB考點(diǎn)互動(dòng)探究

考點(diǎn)互動(dòng)探究

考點(diǎn)互動(dòng)探究

A

考點(diǎn)三電容器和電感器對(duì)交變電流的影響考點(diǎn)互動(dòng)探究1.電感器的作用是:通直流,阻交流;通低頻,阻高頻.2.電容器的作用是:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻.考點(diǎn)互動(dòng)探究例3

(多選)如圖所示的電路中,A、B、C三燈泡亮度相同,電源為220V、50Hz的交流電源,以下敘述中正確的是(

)A.改接220V、100Hz的交流電源時(shí),A燈變亮,B燈變暗,C燈亮度不變B.改接220V、100Hz的交流電源時(shí),A燈變暗,B燈變亮,C燈亮度不變C.改接220V的直流電源時(shí),A燈熄滅,B燈變亮,C燈亮度不變D.改接220V的直流電源時(shí),A燈熄滅,B燈變亮,C燈變暗A(chǔ)C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]

三個(gè)支路電壓相同,當(dāng)交流電頻率變大時(shí),電感線圈的感抗增大,電容器的容抗減小,電阻所在支路對(duì)電流的阻礙作用不變,所以流過燈泡A所在支路的電流變大,流過燈泡B所在支路的電流變小,流過燈泡C所在支路的電流不變,故燈泡A變亮,燈泡B變暗,燈泡C亮度不變,A正確,B錯(cuò)誤;改接220V的直流電源時(shí),電容器隔直流,電感線圈通直流,所以A燈熄滅,B燈變亮,C燈亮度不變,C正確,D錯(cuò)誤.考點(diǎn)互動(dòng)探究例4

(多選)[2021·杭州模擬]某音響電路的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示,輸入信號(hào)既有高頻成分,也有低頻成分,則(

)A.電感線圈L1的作用是阻高頻、通低頻B.電容器C2的作用是阻高頻、通低頻C.揚(yáng)聲器甲用于輸出高頻成分D.揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分AD[解析]

電感線圈對(duì)輸入端的高頻和低頻交流信號(hào)的作用是通低頻、阻高頻,故A正確;電容器對(duì)交流電的作用是通高頻、阻低頻,故B錯(cuò)誤;考點(diǎn)互動(dòng)探究電感線圈L1對(duì)高頻電流有明顯阻礙作用,電容器C1對(duì)高頻電流有較小的阻礙作用,對(duì)低頻電流有明顯阻礙作用,高頻電流從電容器C1流過,低頻電流從揚(yáng)聲器甲流過,則揚(yáng)聲器甲用于輸出低頻成分,故C錯(cuò)誤;電容器C2對(duì)低頻電流有明顯阻礙作用,且電感線圈L2對(duì)低頻電流有較小的阻礙作用,低頻電流從電感線圈L2通過,高頻電流從揚(yáng)聲器乙通過,則揚(yáng)聲器乙用于輸出高頻成分,故D正確.考點(diǎn)互動(dòng)探究要點(diǎn)總結(jié)1.直流電阻不計(jì)的線圈對(duì)直流電無阻礙作用,相當(dāng)于短路,而對(duì)交流電有阻礙作用,會(huì)使電流減小,加在該支路其他部分的電壓也減小.2.交變電流不同于直流,交變電流能“通過”電容器.交變電流的頻率改變,則電容器的容抗改變,電容器兩端的電壓變化.1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化.設(shè)線圈總電阻為2Ω,則 (

)A.t=0時(shí),線圈平面垂直于磁感線B.t=1s時(shí),線圈中的電流改變方向C.t=1.5s時(shí),線圈中磁通量的變化率最大D.t=2s時(shí),線圈中的感應(yīng)電流最大D教師備用習(xí)題[解析]根據(jù)圖像可知,在t=0時(shí)穿過線圈平面的磁通量為零,所以線圈平面平行于磁感線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

教師備用習(xí)題2.

(多選)在頻率為f的交變電流電路中,如圖所示,當(dāng)開關(guān)S依次分別接通R、C、L支路,這時(shí)通過各支路的電流有效值相等.若將交變電流的頻率提高到2f,維持其他條件不變,則下列幾種情況可能的是(

)A.通過R的電流有效值不變

B.通過C的電流有效值變大C.通過L的電流有效值減小

D.通過R、C、L的電流有效值都不變ABC教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題[解析]電阻對(duì)交變電流的阻礙作用與電流的頻率無關(guān),因此通過電阻的電流有效值不變,A正確;電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用,感抗隨交變電流頻率變大而變大,通過L的電流有效值減小,C正確;電容器的容抗隨交變電流頻率變大而變小,通過C的電流有效值變大,B正確,D錯(cuò)誤.

教師備用習(xí)題B

教師備用習(xí)題

教師備用習(xí)題4.(多選)[2022·浙江省杭州第二中學(xué)期末]如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,間距l(xiāng)=1m,導(dǎo)軌中間分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界為正弦曲線.一粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒以10m/s的