北京專用202x版高考物理大一輪復(fù)習(xí)專題十三交變電流

考點(diǎn)清單考點(diǎn)一交流電考向基礎(chǔ)一、交變電流及正弦式交變電流的產(chǎn)生1.交變電流大小和方向都隨時(shí)間做①周期性

變化的電流。如圖甲、乙、丙、

丁所示都屬于交變電流,其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變

電流,簡稱②正弦式

電流,如圖甲所示。

課件ppt2.正弦式交變電流的產(chǎn)生(1)產(chǎn)生方法:如圖所示,將一個(gè)平面線圈置于勻強(qiáng)磁場中,并使它繞③

垂直

于磁感線的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中就會(huì)產(chǎn)生正弦式交變電流。

(2)中性面與最大值面a.中性面:與磁場方向④垂直

的平面叫中性面。線圈處于中性面位

置時(shí),各邊都⑤不切割

磁感線(選填“切割”或“不切割”),線圈中

⑥沒有

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(選填“有”或“沒有”),此位置磁通量⑦最課件ppt大

,磁通量的變化率⑧最小

。b.最大值面:與磁場方向平行的平面叫最大值面。線圈處于最大值面位

置時(shí),切割方向垂直于磁場方向,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)⑨最大

。此位置磁通

量⑩最小

,磁通量的變化率

最大

。二、正弦式交變電流的圖像和三角函數(shù)的表達(dá)1.正弦式交變電流:正弦式交變電流的電動(dòng)勢(shì)最大值Em=

nBSω

,其中

n

是線圈的匝數(shù),

B

是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,

S

是線圈面積,

ω

是線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。若從線圈經(jīng)過中性面即線框與磁場垂直開始計(jì)時(shí),則電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值E=

Emsinωt

,而磁通量瞬時(shí)值Φ=

nBScosωt

,即當(dāng)電動(dòng)勢(shì)按照正弦規(guī)律隨時(shí)間變化時(shí),磁通量按照余弦規(guī)律隨時(shí)間變化。課件ppt2.正弦式交變電流的變化規(guī)律及對(duì)應(yīng)圖像課件ppt三、最大值、瞬時(shí)值、有效值與平均值1.正弦交流電的四值(1)最大值:Em=nBSω,Im=

=

。(2)瞬時(shí)值:(從中性面開始計(jì)時(shí))E=Emsinωt,I=Imsinωt。(3)平均值:

=

=n

。(4)有效值:是根據(jù)熱效應(yīng)來定義的,如果交流電在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱

量與電壓為U、電流為I的直流電產(chǎn)生的熱量相等,那么該交流電的有

效電壓就是U,有效電流就是I。對(duì)正弦交流電而言,有效電壓U=

,有效電流I=

。課件ppt四、周期與頻率周期和頻率:交變電流完成

一次周期性變化

所用的時(shí)間叫周期;1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。它們和角速度間的關(guān)系為:

ω=

=2πf

。考向突破考向一交變電流及正弦式交變電流的產(chǎn)生1.正弦式交變電流的產(chǎn)生矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈的兩條邊切割磁感線產(chǎn)

生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如圖所示,設(shè)線圈的匝數(shù)為n,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω,ab邊的長度

為l1,ad邊的長度為l2。若從中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間t轉(zhuǎn)到如圖所示位置,線圈轉(zhuǎn)過ωt。課件pptab邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e1=nBl1ω·

l2sinωtcd邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e2=nBl1ω·

l2sinωt據(jù)右手定則可知總電動(dòng)勢(shì)e=e1+e2=nBl1l2ωsinωt=nBSωsinωt。其中nBS

ω為電動(dòng)勢(shì)的最大值。

課件ppt2.相關(guān)結(jié)論(1)一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變兩次。(2)線圈平面每經(jīng)過中性面一次,電流方向改變一次。(3)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所產(chǎn)生的正弦式交變電流與轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān),與線圈的形狀無關(guān)。課件ppt例1圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,

有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng),由線圈

引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO'轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連

接,金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸,這樣矩形線圈在

轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖2是線圈的主視

圖,導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為L1,bc長度為

L2,線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(只考慮單匝線圈)

課件ppt(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí),試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式;(2)線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí),如圖3所示,試寫出t

時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式;(3)若線圈電阻為r,求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。(其他電

阻均不計(jì))課件ppt解析(1)矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,只有ab和cd切割磁感線,設(shè)ab和cd

的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v,則v=ω·

①在t時(shí)刻,導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為

E1=BL1vy

②由圖可知vy=vsinωt

③則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為課件ppte1=2E1=BL1L2ωsinωt

④(2)當(dāng)線圈由圖3位置開始運(yùn)動(dòng)時(shí),在t時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)

⑤(3)由閉合電路歐姆定律可知I=

⑥E=

=

⑦則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為QR=I2RT

⑧其中T=

⑨于是QR=πRω(

)2

⑩課件ppt答案(1)見解析(2)e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)(3)πRω(

)2課件ppt考向二正弦式交變電流的圖像和三角函數(shù)的表達(dá)例2(多選)如圖1所示,在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同

的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖2中

曲線a、b所示,則

()A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25HzD.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V課件ppt解析由題圖2知t=0時(shí)兩次轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)都等于零,故A正

確。由圖2知兩次轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的周期之比Ta∶Tb=2∶3,再

由周期與轉(zhuǎn)速的關(guān)系n=

得na∶nb=3∶2,故B錯(cuò)誤。因Ta=4×10-2s,故fa=

=25Hz,C正確。因Ema=15V,而Em=NBSω=

,故Emb=

Ema=10V,Eb=

=5

V,D錯(cuò)誤。答案

AC課件ppt考向三最大值、瞬時(shí)值、有效值與平均值1.對(duì)描述交變電流“四值”的比較和理解課件ppt2.幾種典型的電流及其有效值課件ppt例3如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd一半處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的

水平有界勻強(qiáng)磁場中,線框面積為S,電阻為R。線框繞與其中心線重合

的豎直固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸恰好位于勻強(qiáng)

磁場的右邊界。則線框中感應(yīng)電流的有效值為

()

A.

B.

C.

D.

課件ppt解析線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值:Em=

BSω,設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E,則:E=

=

BSω,感應(yīng)電流的有效值I=

,聯(lián)立解得:I=

,故選A。答案

A課件ppt考點(diǎn)二變壓器、電能的輸送考向基礎(chǔ)一、電阻、感抗與容抗1.電阻R:對(duì)直流電、交流電均有阻礙作用。2.電感L:通①直流

、阻②交流

,通③低頻

、阻④高頻

。3.電容C:隔⑤直流

、通⑥交流

,通⑦高頻

、阻⑧低頻

。二、變壓器1.構(gòu)造和原理(1)主要構(gòu)造:由⑨原線圈

、⑩副線圈

和

閉合鐵芯

組課件ppt成。(2)工作原理:電磁感應(yīng)的

互感

現(xiàn)象。2.理想變壓器的基本關(guān)系式(1)功率關(guān)系:

P1=P2

。(2)電壓關(guān)系:

=

,若n1>n2,為

升壓

變壓器;若n1<n2,為

降壓

變壓器。(3)電流關(guān)系:只有一個(gè)副線圈時(shí),

I1∶I2=n2∶n1

。(4)頻率關(guān)系:原、副線圈中電流的頻率相等。3.理想變壓器的特點(diǎn)(1)變壓器無漏磁,故原、副線圈中的Φ、

相同。課件ppt(2)線圈無電阻,因此無電壓降,U=E=n

。(3)無電能損失,因此P入=P出,無論副線圈有一個(gè)還是多個(gè),總有U1I1=U2I2+

U3I3+…,將電壓關(guān)系代入可得n1I1=n2I2+n3I3+…。4.常見的變壓器(1)自耦變壓器——只有一個(gè)線圈,可升壓,也可降壓。

課件ppt

電壓互感器電流互感器原理圖

原線圈的連接并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在大電流電路中副線圈的連接連接電壓表連接電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏骼玫墓?/p>

=

=

(2)互感器:分成電壓互感器和電流互感器,比較如下課件ppt三、電能的輸送1.減少輸電電能損失的兩種方法(1)理論依據(jù):P損=

I2R線

。(2)減小輸電線的電阻:根據(jù)電阻定律公式R=ρ

,要減小輸電線的電阻R,在輸電距離一定的情況下,可采用減小材料的

電阻率

、增大導(dǎo)線的

橫截面積

的方法。(3)減小輸電導(dǎo)線中的電流:在輸電功率一定的情況下,根據(jù)P=UI,要減小

電流,必須提高

輸電電壓

。2.遠(yuǎn)距離輸電的功率損失輸送功率一定時(shí),線路電流I=

,輸電線上損失的功率P損=I2R線=

R線,

可知P損∝

。課件ppt考向突破考向一電阻、感抗與容抗

電阻感抗容抗產(chǎn)生的原因定向移動(dòng)的自由電荷與不動(dòng)的離

子間的碰撞電感線圈的自感現(xiàn)象阻礙電流的

變化電容器兩極板上積累的電荷對(duì)向

這個(gè)方向定向移動(dòng)的電荷的反抗

作用在電路中的特點(diǎn)對(duì)直流、交流均有阻礙作用只對(duì)變化的電流,如交流有阻礙

作用不能通直流,只能通變化的電

流。對(duì)直流的阻礙作用無限大,

對(duì)交流的阻礙作用隨頻率的降低

而增大決定因素由導(dǎo)體本身(長短、粗細(xì)、材料)

決定,與溫度有關(guān)由線圈本身的自感系數(shù)和交流電

的頻率決定由電容的大小和交流電的頻率決

定電能的轉(zhuǎn)化與做功電流通過電阻做功,電能轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能電能和磁場能往復(fù)轉(zhuǎn)化電能與電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化注意電感、電容接到交流電源上時(shí),電能與磁場能或電場能往復(fù)轉(zhuǎn)化,所以不會(huì)消耗電能。而電流通過電阻時(shí),一定會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,從而造成電能的損耗。課件ppt例4如圖所示,交流電流表A1、A2、A3分別與電阻R、電容器C和電感

線圈L串聯(lián)后接在同一個(gè)正弦式交流電源上。交流電流表A4與電阻R‘

串聯(lián)后接在理想變壓器副線圈兩端。如果保持供電電壓的最大值不變,

而增大供電電壓的頻率,電流表示數(shù)不變的是

()

A.電流表A1和A2B.電流表A1和A4C.電流表A3和A2D.電流表A3和A4課件ppt解析電阻對(duì)交流電的阻礙作用與其頻率無關(guān),而感抗XL=2πfL,容抗XC

=

,均會(huì)隨f變化相應(yīng)變化,因此f變大時(shí),A3示數(shù)減小,A2示數(shù)增大,A1、A4示數(shù)不變。答案

B課件ppt考向二變壓器理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器沒有能量損失(銅損、鐵損),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(fù)載、副線圈的多少無關(guān)電流關(guān)系(1)只有一個(gè)副線圈時(shí):I1/I2=n2/n1(2)有多個(gè)副線圈時(shí):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)制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和原、副線圈

匝數(shù)比決定功率原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2

決定電流原線圈電流I1由副線圈電流I2和原、副線圈匝

數(shù)比決定課件ppt例5如圖所示,用理想變壓器為一個(gè)“6V、12W”的小燈泡供電,變

壓器原線圈中的輸入電壓為220V。閉合開關(guān)S,小燈泡恰好正常發(fā)光。

則下列說法中錯(cuò)誤的是

()

A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為110∶3B.變壓器原線圈中的輸入電流為2AC.變壓器原線圈中的輸入功率為12WD.變壓器副線圈中的輸出功率為12W課件ppt解析由題意知,U1=220V,U2=6V,所以

=

=

,A對(duì);I2=

=2A,所以I1=

=0.055A,B錯(cuò);由理想變壓器的特點(diǎn)知P1=P2=12W,故C、D正確。只有B項(xiàng)符合題意。答案

B課件ppt考向三電能的輸送1.高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(1)功率關(guān)系:P1=P2,P3=P4,P2=P損+P3。(2)電壓、電流關(guān)系:

=

=

,

=

=

,課件pptU2=ΔU+U3,I2=I3=I線。(3)輸電電流:I線=

=

=

。(4)輸電線上損耗的功率(純電阻電路):P損=I線ΔU=

R線=

R線。當(dāng)輸送的電功率一定時(shí),輸電電壓增大到原來的n倍,輸電線上損耗的功

率就減小到原來的

。(5)輸電效率:η=

×100%。2.關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電問題的處理思路(1)畫出輸電線路圖,將已知量和未知量標(biāo)在圖中相應(yīng)位置。課件ppt(2)將輸電線路劃分為幾個(gè)獨(dú)立回路。(3)根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式等確定各部分回路物

理量之間的關(guān)系。(4)根據(jù)升壓、降壓,原、副線圈的電壓、電流關(guān)系和功率關(guān)系列式求

解。例6某小型發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出交流電壓為500V,輸出電功率為50

kW,(1)如果用電阻為3Ω的輸電線向遠(yuǎn)處用戶送電,這時(shí)用戶獲得的電

壓和電功率是多少?(2)如果要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的

0.6%,則發(fā)電站要安裝一個(gè)升壓變壓器,到達(dá)用戶前再用降壓變壓器變

為220V供用戶使用,不考慮變壓器的能量損失,這兩個(gè)變壓器原、副線

圈的匝數(shù)比各是多少?課件ppt解析(1)用500V電壓送電時(shí)示意圖如圖所示

輸電線上的電流I0=

=

A=100A用戶獲得電壓U1=U0-I0R=(500-100×3)V=200V用戶獲得的電功率P1=I0U1=2×104W(2)改用高壓輸送時(shí),示意圖如圖所示

課件ppt要求P損=0.6%P,即P損=50×103×0.6%W=300W輸電電流I=?=

A=10A發(fā)電站升壓后輸電電壓U1=

=

V=5000V升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比

=

=

=

輸電線上損失的電壓U'=IR=10×3V=30V降壓變壓器的輸入電壓U2=U1-U'=5000V-30V=4970V降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比

=

=

=

答案(1)200V2×104W(2)1∶10497∶22課件ppt考點(diǎn)三傳感器與電磁振蕩、電磁波考向基礎(chǔ)一、傳感器1.傳感器把非電學(xué)物理量轉(zhuǎn)換成易于傳送、處理的物理量(通常是電壓、電流

等電學(xué)量),或轉(zhuǎn)換為電路的通斷的一類元件。2.常見傳感器:光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件、力傳感器。課件ppt二、電磁振蕩電磁振蕩的周期和頻率(1)概念周期T:電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間叫周期。頻率f:一秒鐘內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫頻率。(2)LC電路的周期和頻率T=2π

,f=

。課件ppt說明(1)LC電路的周期和頻率只取決于電容C和線圈的自感系數(shù)L,跟

電容器的電荷量Q、板間電壓U和線路中的電流I無關(guān)。(2)T、L、C、f的單位分別是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫茲(Hz)。三、電磁場和電磁波1.電磁場和電磁波的產(chǎn)生(1)麥克斯韋電磁場理論的要點(diǎn)a.變化的磁場(電場)能夠在周圍空間產(chǎn)生①電場

(磁場);b.均勻變化的磁場(電場)能夠在周圍空間產(chǎn)生②穩(wěn)定

的電場(磁

場);c.振蕩磁場(電場)能夠在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(磁場)。(2)電磁場和電磁波:變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起,形成一課件ppt個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,即電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播就形成

了③電磁波

。2.電磁波的發(fā)射有效發(fā)射電磁波的條件:(1)高頻;(2)開放電路。3.電磁波的傳播電磁波以橫波形式傳播,其傳播不需要介質(zhì),傳播方式有天波、地波和

空間波。傳播速度和頻率、波長的關(guān)系為v=λf。4.電磁波的接收天線接收到所有的電磁波,經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波,再經(jīng)檢波提

取出攜帶的信號(hào),放大后再還原成聲音或圖像。課件ppt5.電磁波的應(yīng)用電視和雷達(dá)等。6.電磁波譜(1)概念:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線(X射線)、γ射

線等合起來,構(gòu)成了范圍廣闊的電磁波譜。(2)電磁波譜的特性與應(yīng)用

無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線主要作用無線通信熱效應(yīng)視覺效應(yīng)熒光效應(yīng)、殺菌穿透作用穿透作用產(chǎn)生機(jī)理振蕩電路中自由

電子的周期性運(yùn)

動(dòng)原子外層電子受激發(fā)原子的內(nèi)層電子

受激發(fā)原子核受激發(fā)真空中的速度都是c=3×108m/s課件ppt考向突破考向一傳感器例7(多選)如圖所示的光控電路用發(fā)光二極管LED模擬路燈,RG為光

敏電阻。A為斯密特觸發(fā)器輸入端,在天黑時(shí)路燈(發(fā)光二極管)會(huì)點(diǎn)

亮。下列說法正確的是

()A.天黑時(shí),Y處于高電勢(shì)B.天黑時(shí),Y處于低電勢(shì)C.當(dāng)R1調(diào)大時(shí),天更暗時(shí),燈(發(fā)光二極管)點(diǎn)亮D.當(dāng)R1調(diào)大時(shí),天較亮?xí)r,燈(發(fā)光二極管)就能點(diǎn)亮課件ppt解析天黑時(shí),RG阻值增大到一定值,斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓上升

到某個(gè)值,輸出端Y突然由高電勢(shì)跳到低電勢(shì);R1調(diào)大時(shí),A端電壓降低,

只有天更暗時(shí),RG電阻更大時(shí),路燈才點(diǎn)亮,故B、C正確。答案

BC課件ppt考向二電磁振蕩LC電路中振蕩過程及i-t圖、q-t圖

課件ppt考向三電磁場和電磁波1.感應(yīng)電場與靜電場變化的磁場產(chǎn)生的電場,稱為感應(yīng)電場,也叫渦旋場,跟前面學(xué)過的靜電

場一樣,處于電場中的電荷受力的作用,且F=qE。但它們也有顯著的區(qū)別,最明顯的莫過于以下幾點(diǎn):(1)靜電場的電場線是非閉合曲線,而感應(yīng)電場的電場線是閉合曲線;(2)靜電場中有電勢(shì)的概念,而感應(yīng)電場中無電勢(shì)的概念;(3)在同一靜電場中,電荷運(yùn)動(dòng)一周(曲線閉合),電場力做功一定為零,而

在感應(yīng)電場中,電荷沿閉合線路運(yùn)動(dòng)一周,電場力做功不一定為零;(4)靜電場的“源”起于“電荷”,而感應(yīng)電場的“源”起于變化的磁場。2.麥克斯韋電磁場理論產(chǎn)生過程的分析變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ):法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象。如圖甲所示帶有小燈泡的導(dǎo)體環(huán),放

在通有交流電的線圈附近,小燈泡會(huì)發(fā)光。這是由于穿過導(dǎo)體環(huán)的變化課件ppt磁場,在環(huán)中產(chǎn)生了電場從而驅(qū)使電荷運(yùn)動(dòng),形成電流。變化的磁場產(chǎn)生電場(磁場增強(qiáng)時(shí))麥克斯韋的推廣:沒有導(dǎo)體環(huán),變化的磁場在其周圍空間同樣會(huì)產(chǎn)生電

場(圖乙)。導(dǎo)體環(huán)的作用僅是用來顯示電場的存在而已。課件ppt例8

(2014安徽理綜,20,6分)英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場變化時(shí)

會(huì)在空間激發(fā)感生電場。如圖所示,一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放

置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場B,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球。已

知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加,其變化率為k,若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周,

則感生電場對(duì)小球的作用力所做功的大小是

()

A.0

B.

r2qk

C.2πr2qk

D.πr2qk課件ppt解析變化的磁場使回路中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)E=

=

·S=kπr2,則感生電場對(duì)小球的作用力所做的功W=qU=qE=qkπr2,選項(xiàng)D正確。答案

D課件ppt3.電磁波與機(jī)械波的比較名稱項(xiàng)目

電磁波機(jī)械波研究對(duì)象電磁現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生波的特點(diǎn)橫波縱波或橫波波速在真空中等于光速(很大,c=3×108m/s)在空氣中不大(如聲波波速在空氣中一般為34

0m/s)介質(zhì)需要不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)能量傳播電磁能機(jī)械能課件ppt例9

[2016課標(biāo)Ⅱ,34(1),5分](多選)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是

。A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時(shí),其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均

垂直D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光

纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波

隨即消失課件ppt解析電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s,與頻率無關(guān),選項(xiàng)A正

確;由麥克斯韋電磁場理論可知,選項(xiàng)B正確;變化的電場和磁場相互激

發(fā),且相互垂直,形成的電磁波的傳播方向與電場和磁場均垂直,選項(xiàng)C

正確;電磁波可以通過電纜、光纜傳輸,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;電磁振蕩停止后,電

磁波可以在空間繼續(xù)傳播,直到能量消耗完為止,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。答案

ABC課件ppt方法技巧方法1交變電流的產(chǎn)生和電路的綜合分析方法部分電路和閉合電路的有關(guān)公式仍適用于正弦交流電路,應(yīng)用時(shí)仍要分

清電源(如發(fā)電機(jī))和外電路、電動(dòng)勢(shì)和路端電壓等,而對(duì)交流電路特別

要注意正確選用交變電流的“四值”。一般常從圖像或瞬時(shí)值表達(dá)式

入手,得出交流電的最大值、有效值,然后再按照電路知識(shí)解決相關(guān)問

題。例1一個(gè)電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO'以如圖所示的角速度ω勻

速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R。(1)在圖中標(biāo)出此刻線圈中感應(yīng)電流的方向。課件ppt(2)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為多大?(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng),其他能量損失不計(jì),線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機(jī)做多

少功?(5)從圖示位置開始,線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電荷量是多少?

課件ppt解析(1)由楞次定律或右手定則可知電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(圖略)。(2)Em=NBSω=NBωL2。(3)線圈平面與B成60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Em·cos60°=

NBωL2。(4)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=

;電流的有效值I=

;柴油機(jī)做的功等于產(chǎn)生的電能,線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機(jī)做的功W=EIT=

T=

·

=

。(5)I平均=

=

,所以電荷量q=I平均·Δt=

=

。答案見解析課件ppt方法2理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析方法理想變壓器的幾個(gè)因果關(guān)系當(dāng)理想變壓器的匝數(shù)比不變時(shí),如圖所示,各量相互關(guān)系如下:

(1)輸入電壓U1決定輸出電壓U2。這是因?yàn)檩敵鲭妷篣2=

U1,當(dāng)U1不變時(shí),不論負(fù)載電阻R變化與否,U2都不會(huì)改變。(2)輸出電流I2決定輸入電流I1,在輸入電壓U1一定的情況下,輸出電壓U2

也被確定。當(dāng)負(fù)載電阻R增大時(shí),I2減小,則I1相應(yīng)減小;當(dāng)負(fù)載電阻R減小課件ppt時(shí),I2增大,則I1相應(yīng)增大。因此在使用變壓器時(shí),不能使變壓器副線圈短

路。(3)輸出功率P2決定輸入功率P1,理想變壓器的輸入功率與輸出功率相

等,即P1=P2。在輸入電壓U1一定的情況下,當(dāng)負(fù)載電阻R增大時(shí),I2減小,

則變壓器輸出功率P2=I2U2減小,輸入功率P1也將相應(yīng)減小;當(dāng)負(fù)載電阻R

減小時(shí),I2增大,變壓器的輸出功率