2025版《新亮劍》高中物理：第十三章 交變電流 電磁振蕩 電磁波 傳感器含答案

2025版《新亮劍》高中物理：第十三章交變電流電磁振蕩電磁波傳感器第十三章交變電流電磁振蕩電磁波傳感器核心素養(yǎng)考點內(nèi)容高考真題備考建議物理觀念交流電的產(chǎn)生、變壓器的原理、遠距離輸電、電磁波2023遼寧T4(交變電流的描述)2023湖南T9(交變電流的描述)2023北京T7(理想變壓器)2023廣東T6(理想變壓器)2023海南T11(理想變壓器)2023浙江6月選考T7(遠距離輸電)2023天津T6(遠距離輸電)2023山東T7(遠距離輸電)2023浙江1月選考T14(傳感器)2022河北T3(交變電流的描述、理想變壓器)2022湖南T6(理想變壓器)2022湖北T9(變壓器)2022山東T4(理想變壓器)2022廣東T4(交變電流的產(chǎn)生)2022海南T5(交變電流的圖像)2021廣東T7(理想變壓器)2021湖南T6(理想變壓器)2021河北T8(交變電流的描述、理想變壓器)2021浙江6月選考T5(有效值)本章高考考查內(nèi)容主要有:交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律、交變電流的四值及應用、理想變壓器的工作原理與規(guī)律、理想變壓器的動態(tài)電路分析、遠距離輸電的模式以及電壓和功率的損耗、LC振蕩電路的分析,題型主要為選擇題。物理核心素養(yǎng)主要考查學生的“模型構(gòu)建和科學推理”要素。能力主要考查理解與推理能力。整體難度中等偏易。復習時要重點關注:理解交變電流的產(chǎn)生過程,理解交變電流的圖像和交變電流的四值,掌握理想變壓器電路中原、副線圈與各物理量之間的制約關系,能夠利用閉合電路歐姆定律及理想變壓器知識分析遠距離輸電問題,其中變壓器的動態(tài)變化問題應作為本章的重點和難點科學思維交流發(fā)電機、理想變壓器、遠距離輸電、LC振蕩電路科學探究探究變壓器原、副線圈與匝數(shù)的關系,變壓器的工作原理科學態(tài)度與責任電能的產(chǎn)生和傳輸對人類進步的巨大貢獻,傳感器改變?nèi)祟惖纳畹?講交變電流的產(chǎn)生和描述對應學生用書P298考點一交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律1.產(chǎn)生:線圈繞①勻強磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動。

2.描述交變電流的物理量(1)最大值Em=②,與轉(zhuǎn)軸位置③(選填“有關”或“無關”),與線圈形狀④(選填“有關”或“無關”)。

(2)周期和頻率a.周期(T):交變電流完成⑤變化所需的時間,單位是秒(s),公式T=⑥。

b.頻率(f):交變電流在單位時間內(nèi)完成周期性變化的⑦,單位是赫茲(Hz)。

c.周期和頻率的關系:T=⑧或f=⑨。

答案①垂直于②nBSω③無關④無關⑤一次周期性⑥2πω⑦次數(shù)⑧11.正弦式交變電流產(chǎn)生過程中的兩個特殊位置圖示概念中性面位置與中性面垂直的位置特點B⊥SB∥SΦ=BS,最大Φ=0,最小e=nΔΦΔt=e=nΔΦΔt電流為零,方向改變電流最大,方向不變2.正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈從中性面位置開始計時)函數(shù)表達式圖像磁通量Φ=Φmcosωt=BScosωt電動勢e=Emsinωt=nBSωsinωt電流i=Imsinωt=EmR+rsin電壓u=Umsinωt=REmR+rsin3.解決交變電流圖像問題的四點注意(1)只有當線圈從中性面位置開始計時,電流的瞬時值表達式才是正弦函數(shù)形式,其變化規(guī)律與線圈的形狀及轉(zhuǎn)動軸在線圈平面內(nèi)的位置無關。(2)注意峰值公式Em=nBSω中的S為線圈在磁場中的有效面積。(3)在解決有關交變電流的圖像問題時,應先把交變電流的圖像與線圈的轉(zhuǎn)動位置對應起來,再根據(jù)特殊位置求特殊解。(4)根據(jù)法拉第電磁感應定律E=nΔΦΔt,若Φ按余弦規(guī)律變化,則e必按正弦規(guī)律變化;Φ按正弦規(guī)律變化,e必按余弦規(guī)律變化。故Φ增大時,e必減小;Φ最大時角度1交變電流的常規(guī)產(chǎn)生情況(2024屆廣州三模)在以下四種情境中,線圈中產(chǎn)生的電流與其正下方所示的i-t圖線相對應的是()。A.圖1 B.圖2 C.圖3 D.圖4答案A解析圖1中的線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交流電是余弦交變電流,A項符合題意;圖2中線圈轉(zhuǎn)動時仍產(chǎn)生不間斷的正弦交流電,B項不符合題意;圖3中線圈處于輻射狀的磁場中,線圈的兩邊所處位置的磁場大小不變,則產(chǎn)生大小恒定不變的電動勢,C項不符合題意;圖4中線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦交變電流,D項不符合題意。角度2正弦式交變電流產(chǎn)生的三種非常規(guī)情況下面三種情況也能產(chǎn)生正弦式交變電流。方式與說明圖示磁感應強度隨時間按正弦規(guī)律變化線圈在勻強磁場中處于非平行于磁場的位置不動,勻強磁場的磁感應強度隨時間按正弦規(guī)律變化有效切割速度隨時間按正弦規(guī)律變化導體棒在勻強磁場中做切割磁感線運動的速度隨時間按正弦規(guī)律變化有效切割長度隨時間按正弦規(guī)律變化線圈做切割磁感線運動的一邊的有效長度隨時間按正弦規(guī)律變化(2024屆寧德模擬)(多選)如圖1所示,電阻不計的光滑矩形金屬框ABCD固定于水平地面上,其中AD、BC兩邊足夠長,AB、CD兩邊的長度均為1.0m,且都接有R=0.2Ω的電阻,空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小B=1T。一質(zhì)量m=1.0kg、阻值r=0.1Ω、長度l=1.0m的導體棒ab放置在金屬框上。t=0時刻,導體棒ab在水平外力F作用下從x=-0.2m位置由靜止開始做簡諧運動,簡諧運動的回復力系數(shù)k=100N/m,平衡位置在坐標原點O處。導體棒ab的速度隨時間變化的圖像是如圖2所示的正弦曲線。下列說法正確的是()。A.導體棒在x=0位置時的水平外力F=10NB.導體棒在x=0.1m位置時的動能Ek=1.5JC.0至0.05πs時間內(nèi),通過導體棒ab的電荷量q=2CD.0至0.05πs時間內(nèi),導體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.25J答案AB解析x=0是簡諧運動的平衡位置,此時水平外力F與導體棒受到的安培力大小相等,即F=B2l2vmR總,其中R總=R2+r=0.2Ω,解得F=10N,A項正確;由題圖2可得v=2sin10t(m/s),由題意可知位移與時間的關系式為x=-0.2cos10t(m),當x=0.1m時,得10t=23π或10t=43π,代入v=2sin10t(m/s)可得v=3m/s或v=-3m/s,故導體棒在x=0.1m位置的動能Ek=12mv2=1.5J,B項正確;0至0.05πs時間內(nèi),通過導體棒ab的電荷量q=BΔSR總=1×0.20.2C=1C,C項錯誤;導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時表達式為e=Blv=2sin10t(V),0至0.(2024屆焦作質(zhì)檢)如圖1所示,一固定的矩形導體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝,總電阻r=1.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.04m2,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁感應強度隨時間按如圖2所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為e=nBmS2πTcos2πTt,其中Bm為磁感應強度的最大值,T為磁場變化的周期,不計燈絲電阻隨溫度的變化(1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值。(2)小燈泡消耗的電功率。(3)在磁感應強度變化的0~T4時間內(nèi),答案(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0×10-3C解析(1)由圖2知,線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T=3.14×10-2s,所以Em=nBmSω=2πnBmST=(2)電流的最大值Im=EmR+r=0.80A,有效值I=Im2=225A,小燈泡消耗的電功率P=I(3)在0~T4時間內(nèi),電動勢的平均值E-=nSΔBΔt,平均電流I-=E-R+r=nSΔB(R+r)(2024屆楊浦區(qū)二模)如圖所示,OACO為固定在水平面上的光滑閉合金屬導軌,O、C兩處分別接有阻值R1=4Ω、R2=8Ω的長度可忽略的短電阻絲(圖中用粗線表示),導軌其他部分電阻不計。導軌OAC的形狀滿足y=2sinπ3x(單位:m),勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度B=0.2T。一足夠長、阻值不計的金屬棒ab在水平外力F作用下,以水平向右的恒定速度v=5.0m/s從導軌上O點滑動到C點,棒與導軌接觸良好且始終保持與OC導軌垂直。求:(1)外力F的最大值。(2)在滑動過程中通過金屬棒的電流i與時間t的關系式。答案(1)0.3N(2)i=34sin5π3t解析(1)回路中產(chǎn)生的感應電動勢E=Byv由閉合電路歐姆定律可得I=ER總,其中R總金屬棒勻速運動,可得F外=F安=BIy又ymax=2sinπ2=2則Fmax=F安max=B2ymax2vR總(2)y=2sinπ3又x=vt,e=Byv,i=e聯(lián)立可得i=34sin5π3t(考點二交變電流“四值”的理解和應用1.“四值”的比較物理量物理含義重要關系適用情況及說明瞬時值交變電流某一時刻的值e=①

i=②計算線圈某時刻的受力情況

峰值最大的瞬時值Em=③

Im=④討論電容器的⑤電壓

有效值跟交變電流的熱效應等效的恒定電流的值E=Em2、U=Um2適用于正(余)弦式交變電流(1)交流電流表、交流電壓表的示數(shù)(2)電氣設備“銘牌”上所標的值(如額定電壓、額定電流等)(3)計算與電流的熱效應有關的量(如電功、電功率、電熱、保險絲的熔斷電流等)(4)沒有特別加以說明的指有效值平均值交變電流圖像中圖線與時間軸所圍的面積與時間的比值E?=⑥I?=⑦計算通過導線橫截面的⑧

2.幾種典型的電流及其有效值電流名稱電流圖像有效值正弦式交變電流I=I正弦式半波脈沖電流I=I矩形脈沖電流非對稱性交變電流I=1答案①Emsinωt②Imsinωt③NBSω④EmR+r⑤擊穿⑥nΔ如圖所示,電流的有效值I=A。

答案14解析由于I2Rt=I12Rt1+I22Rt2,其中t=1s,t1=0.4s,t2=0.6s,I1=1A,I2=2A,解得I=角度1交變電流“四值”的理解和應用(2024屆丹東一模)如圖所示,圓形閉合金屬線圈在水平勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動周期為T,豎直轉(zhuǎn)軸OO'過圓心且垂直于磁場方向。從線圈平面與磁場方向平行開始計時,當t=T6時,線圈中的感應電動勢為4V,則線圈感應電動勢的有效值為()。A.43V B.436C.24V D.42答案D解析由題可知,從線圈平面與磁場方向平行開始計時,線圈產(chǎn)生的感應電動勢表達式為e=Emcosωt,當t=T6時,線圈中的感應電動勢為4V,即Emcosπ3=4V,解得Em=8V,故線圈感應電動勢的有效值E=Em2=42(2023年湖南卷)(多選)某同學自制了一個手搖交流發(fā)電機,如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(皮帶不打滑),半徑之比為4∶1,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形,共n匝,總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應強度大小為B的勻強磁場。大輪以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為R的燈泡。假設發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi),下列說法正確的是()。A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ωB.燈泡兩端電壓有效值為32nBL2ωC.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈,則燈泡兩端電壓有效值為4D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?則燈泡變得更亮答案AC解析大輪和小輪通過皮帶傳動,線速度相等,小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動,角速度相等,根據(jù)v=ωr,由題意可知大輪與小輪半徑之比為4∶1,則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為4ω,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4ω,A項正確;線圈產(chǎn)生感應電動勢的最大值Emax=nBS·4ω,又S=L2,聯(lián)立可得Emax=4nBL2ω,則線圈產(chǎn)生感應電動勢的有效值E=Emax2=22nBL2ω,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值U=RER+R=2nBL2ω,B項錯誤;若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈,則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍,線圈產(chǎn)生感應電動勢的最大值Emax'=8nBL2ω,此時線圈產(chǎn)生感應電動勢的有效值E'=Emax'2=42nBL2ω,根據(jù)電阻定律R=ρlS,可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,即為2R,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值U'=RE'R+2R=42nBL2ω3,C角度2交變電流有效值的計算(2024屆衡陽二模)某電流i隨時間t變化的關系如下圖,它的有效值是()。A.10AB.103AC.27AD.20A答案AC解析根據(jù)有效值的定義,可得Q=I12Rt1+I22Rt2+I32Rt3=I有2Rt,可知一個周期3s內(nèi)Q=300R=3I有2R,(2024屆珠海期中)某一線圈通過的交流電的電流—時間關系圖像(前半個周期為正弦波形的12)如圖所示(圖中只畫出了一個周期),則該電流的有效值為()。A.32I0 B.52I0 C.32I0 D.答案B解析設該電流的有效值為I,由I2RT=I022R×T2+(2I0)2R×T4,解得I=5計算交變電流有效值的方法1.設阻值、定時間:設將交變電流加在阻值為R的電阻上,時間取t=T。2.求熱量:Q=Q1+Q2+…。(分段法)3.求解有效值:根據(jù)Q=I2Rt=U2Rt注意:若圖像部分是正弦(或余弦)式交變電流,其中的14(必須是從零至最大值或從最大值至零)和12周期部分可直接應用正弦式交變電流有效值與最大值間的關系I=Im21.(多選)如圖1,R為定值電阻,面積為S的線圈置于磁場中,磁場垂直穿過線圈。磁場的磁感應強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖2所示(垂直紙面向里為正),下列說法正確的是()。A.t1、t3時刻通過線圈的磁通量的變化率為零B.t1、t3時刻線圈中感應電流方向改變C.0~t1與t3~t4時間內(nèi)通過R的電流的方向相同D.t1時刻線圈中的電流大于t4時刻線圈中的電流答案ABC解析由題圖2可知t1、t3時刻通過線圈的磁通量最大,磁通量變化率為零,A項正確;t1、t3時刻通過線圈的磁通量最大,感應電流為0,感應電流方向改變,B項正確;根據(jù)楞次定律可知,0~t1與t3~t4時間內(nèi)通過R的電流的方向相同,C項正確;t1時刻線圈中感應電動勢為零,電流為零,t4時刻線圈中感應電動勢最大,電流最大,t1時刻線圈中的電流小于t4時刻線圈中的電流,D項錯誤。2.(改編)將一匝閉合線圈依次放在兩個變化的磁場中,磁感線垂直線圈平面,磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖1、2所示,其中圖1按正弦規(guī)律變化,圖2周期性線性變化,下列說法正確的是()。A.線圈中均能產(chǎn)生正弦交流電B.線圈置于如圖1所示的磁場中產(chǎn)生交流電,置于如圖2所示的磁場中產(chǎn)生直流電C.置于兩個磁場的線圈中的電流均在1s和5s時方向發(fā)生改變D.線圈在兩個磁場中產(chǎn)生的感應電動勢最大值相等答案C解析線圈置于如圖1所示的磁場中產(chǎn)生正弦交流電,線圈置于如圖2所示的磁場中時,圖線斜率有兩個確定值,產(chǎn)生的是交流電,但不是正弦交流電,A、B兩項錯誤;在1s和5s時,磁場變化由增大變?yōu)闇p小,根據(jù)楞次定律可以判斷電流方向發(fā)生改變,C項正確;設線圈的面積為S,線圈在如圖1所示的磁場中產(chǎn)生感應電動勢的最大值E1=BSω=2πS(V),線圈在如圖2所示的磁場中產(chǎn)生感應電動勢的最大值E2=ΔBmSΔt=8S(V),則E23.(改編)一臺教學用手搖式交流發(fā)電機如圖所示,當緩慢搖動大皮帶輪上的手柄時,連接在發(fā)電機上的小燈泡就會一閃一閃地發(fā)光。已知大皮帶輪半徑為R,小皮帶輪半徑為r,搖動手柄的角速度為ω,且搖動過程中皮帶不打滑,下列說法正確的是()。A.發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流頻率為ωB.小燈泡閃爍的頻率為ωRC.小燈泡瞬時功率等于通過小燈泡的電流、電壓二者有效值的乘積D.發(fā)電機啟動階段,當手搖轉(zhuǎn)速加倍后,小燈泡的功率變?yōu)樵瓉淼?倍答案B解析大皮帶輪與小皮帶輪線速度大小相等,則有ω'r=ωR,解得小皮帶輪的角速度ω'=ωRr,再由ω'=2πf,可知發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動的頻率f=ωR2πr,此即為發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的頻率,A項錯誤;小燈泡發(fā)光頻率只與電流頻率有關,它在一個周期內(nèi)會閃爍兩次,所以閃爍的頻率f'=2f=ωRπr,B項正確;小燈泡閃爍,也就是小燈泡亮度時刻變化,說明小燈泡的瞬時功率是時刻變化的,而電流、電壓二者有效值的乘積是定值,C項錯誤;由題意知ω'加倍,則由Em=nBSω',可知電壓最大值加倍,由P=Em22見《高效訓練》P1011.(2024屆汕頭一模)交流發(fā)電機的模型圖如圖所示,下列說法正確的是()。A.僅對調(diào)磁極N和S,發(fā)電機將輸出直流電B.僅增加線圈匝數(shù),產(chǎn)生的電動勢將增大C.僅提高線圈轉(zhuǎn)速,輸出的電流頻率不變D.僅采用更粗的導線制作的線圈產(chǎn)生的電動勢更大答案B解析磁極的對調(diào)只是實現(xiàn)了電流的方向改變,產(chǎn)生的仍是交流電,A項錯誤;旋轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生電動勢的峰值E=NBSω,增加匝數(shù)N,產(chǎn)生的電動勢自然會增大,B項正確;由ω=2πf可知,提高線圈的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的交變電流頻率增大,C項錯誤;用更粗的導線制作的線圈能夠減小線圈內(nèi)阻,可以提高輸出電壓,但不影響電動勢,D項錯誤。2.(2024屆莆田二模)某家庭電路兩端的電壓u隨時間t變化的關系如圖所示,下列說法正確的是()。A.該交流電的頻率為100HzB.該交流電的電壓有效值為311VC.用交流電壓表測量該電壓時示數(shù)為220VD.該交流電的電壓表達式為u=220sin100πt(V)答案C解析該交流電的周期T=2×10-2s,則該交流電的頻率f=1T=50Hz,A項錯誤;該交流電的電壓最大值為311V,則該交流電的電壓有效值U=3112V≈220V,即用交流電壓表測量該電壓時示數(shù)為220V,B項錯誤,C項正確;該交流電的電壓表達式為u=311sin100πt(V),3.(2024屆廣州一模)某小組用圖1所示的風速儀研究交流電,風杯在風力作用下帶動與其連在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動。某一風速時,線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖2所示,已知風杯轉(zhuǎn)速與風速成正比,則()。A.該交變電流的周期為t0B.該交變電流的峰值為2ImC.風速增大,產(chǎn)生的交變電流周期增大D.風速增大,產(chǎn)生的交變電流峰值增大答案D解析從圖像可以看出該交變電流的周期為2t0,峰值為Im,A、B兩項錯誤;已知風杯轉(zhuǎn)速與風速成正比,風速增大,風杯轉(zhuǎn)速就增大,由T=1f=1n知產(chǎn)生的交變電流周期減小,由Im=EmR=NBSωR=2NBSπn4.(2024屆紹興一模)老師采用手搖式發(fā)電機演示交變電流的產(chǎn)生,并聯(lián)的兩個發(fā)光二極管連接方式如圖所示,二極管兩端正向電壓大于0.7V時才能發(fā)光,反向電壓超過20V時將損壞。勻速轉(zhuǎn)動手柄,1min內(nèi)二極管閃爍100次。已知發(fā)電機中正方形線框的邊長為10cm,匝數(shù)為1000,內(nèi)阻不計。假設線圈所在處的磁場可視為勻強磁場,下列判斷正確的是()。A.線框的轉(zhuǎn)速為100r/minB.線框的電動勢有效值可能是20VC.磁感應強度B不會超過0.4TD.若轉(zhuǎn)速減半,1min內(nèi)閃爍次數(shù)一定會變?yōu)?0次答案C解析正弦式交變電流一個周期內(nèi)電流方向改變2次,二極管1min內(nèi)閃爍100次,所以1min內(nèi)有50個周期,線框的轉(zhuǎn)速為50r/min,A項錯誤;若線框的電動勢有效值是20V,則最大值為202V≈28.2V,二極管將被擊穿,B項錯誤;由最大值Em=nBSω=nBS·2πf=1000×B×0.12×2×3.14×5060V<20V,解得B<0.4T,C項正確;若轉(zhuǎn)速減半,交流電的最大值減半,如果這時的最大值小于0.7V,二極管將不會閃爍,1min內(nèi)閃爍次數(shù)將變?yōu)?次,D5.(2024屆安慶聯(lián)考)一交變電流大小的二次方隨時間變化的關系的圖像(i2-t圖像)如圖所示,則該交變電流的有效值為()。A.23IB.62IC.63ID答案C解析根據(jù)題意,設交流電有效值為I有,根據(jù)交流電有效值的定義與圖中的條件有I有2RT=I2R·T3+12I2R·2T3,解得I有6.(2024屆鐘祥期末)(多選)如圖所示,面積為S1的圓形磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度隨時間變化的關系為B=Bmcosπt。在紙面內(nèi)有一金屬導線圍成面積為S2的單匝圓形線圈,圓心與磁場圓心重合,導線上串有理想二極管、阻值為r的標準電阻和理想交流電流表,導線電阻不計,下列說法正確的是()。A.電流表的示數(shù)為BB.電流表的示數(shù)為BC.在0~2s內(nèi)流過電阻的電荷量為BD.在0~2s內(nèi)流過電阻的電荷量為2答案BD解析圓形線圈中電動勢的最大值Em=NBSω=BmS1π,可知無二極管時U有=Em2=BmS1π2,有二極管時U有2r·T2=U有'2rT,解得U有'=πBmS12,所以I=U有'r=πBmS12r,A項錯誤,B項正確;因存在二極管,且周期T=2πω=2s,所以只有17.(2024屆杭州期中)一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦式交變電流,其電動勢的變化規(guī)律如圖線a所示。在調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,電動勢的變化規(guī)律如圖線b所示。以下關于這兩個正弦式交變電流的說法正確的是()。A.圖線a電動勢的有效值為1502VB.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3C.兩次轉(zhuǎn)動過程中,t=0.06s時,穿過線圈的磁通量均為零D.圖線b電動勢的瞬時值表達式為e=100sin1003πt(V答案D解析由圖像可知,交流電a的最大值為150V,則有效值E=1502V=752V,A項錯誤;圖線a對應的周期Ta=0.04s,圖線b對應的周期Tb=0.06s,根據(jù)轉(zhuǎn)速n=1T,可知轉(zhuǎn)速之比nanb=TbTa=32,B項錯誤;在t=0.06s時刻,兩種情況下電動勢均為0,所以此時穿過線圈的磁通量為最大值,C項錯誤;根據(jù)Em=NBSω=NBS·2πn,可知EmaEmb=32,所以圖線b電動勢的最大值Emb=100V,角速度ωb=2πTb=2π0.06rad/s=8.(2024屆四川月考)(多選)如圖所示,面積為S、電阻為R的單匝矩形閉合導線框abcd處于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中(cd邊右側(cè)沒有磁場)。若線框從圖示位置開始繞與cd邊重合的豎直固定軸以角速度ω開始勻速轉(zhuǎn)動,則線框旋轉(zhuǎn)一周的過程中,下列說法正確的是()。A.線框中感應電動勢的最大值為BSωB.線框中感應電動勢的有效值為BSωC.線框中感應電流的有效值為BSωD.從圖示位置開始轉(zhuǎn)過π6的過程中,通過導線某橫截面的電荷量為答案BD解析根據(jù)題意可知,線框中感應電動勢的最大值Em=BSω,A項錯誤;設電動勢的有效值為E,由電流的熱效應有Em22R·T2=E2R·T,解得E=Em2=BSω2,線框中感應電流的有效值I=BSω2R,B項正確,C項錯誤;線框轉(zhuǎn)過π6后,此時線框在磁場中的有效面積S有=Scosπ6=32S,根據(jù)E-=ΔΦΔ9.如圖所示,空間有一有界勻強磁場,磁感應強度大小為B,半徑為R、圓心角為60°的扇形導線框電阻為r,現(xiàn)令導線框以圓心O為軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω,下列說法正確的是()。A.導線框中產(chǎn)生交流電,半個周期有電流半個周期無電流B.導線框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時的電動勢大小為12BRωC.導線框轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電流的有效值為3D.導線框從開始到轉(zhuǎn)過半圈的過程中,通過導體橫截面的電荷量為零答案C解析導線框中產(chǎn)生交流電,但僅第一個、第四個六分之一周期內(nèi)(線框進、出磁場)有電流,A項錯誤;導線框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時的電動勢大小為12BR2ω,B項錯誤;一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=12BR2ω1r2r·T6·2,設電流的有效值為I,有Q=I2rT,聯(lián)立解得I=3BR2ω10.(改編)(多選)圖1是一種振動發(fā)電裝置的示意圖,半徑r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈位于輻向分布的磁場中,磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖2所示),線圈所在位置的磁感應強度的大小均為B=0.20πT,線圈電阻R1=0.5Ω,它的引出線接有R2=9.5Ω的小電珠L。外力推拉線圈框架的P端,使線圈沿軸線做往復運動,線圈運動速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖3所示(摩擦等損耗不計),則()A.小電珠中電流的峰值為0.16AB.小電珠中電流的有效值為0.16AC.電壓表的示數(shù)約為1.5VD.t=0.1s時外力的大小為0.128N答案AD解析由題意及法拉第電磁感應定律知,線圈在磁場中做往復運動,產(chǎn)生的感應電動勢的大小符合正弦曲線變化規(guī)律,線圈中的感應電動勢的峰值Em=nBlv=nB·2πrvm,故小電珠中電流的峰值Im=EmR1+R2=20×0.20π×2π×0.1×20.5+9.5A=0.16A,A項正確,B項錯誤;電壓表示數(shù)U=Im2R2≈1.07V,C項錯誤;當t=0.1s也就是T4時,由圖3可知此時加速度為零,則此時外力的大小等于線圈受到的安培力,第2講理想變壓器遠距離輸電對應學生用書P303考點一實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系實驗數(shù)據(jù)處理用表格的形式把原、副線圈的匝數(shù)與電壓進行比較,得到理想變壓器原、副線圈兩端電壓與兩個線圈的匝數(shù)之比的關系為U1U2誤差分析1.實際變壓器存在多種損耗(漏磁、銅損、鐵損)。2.交流電表的讀數(shù)存在誤差。(2024屆漳州三模)某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關系,提供的實驗器材有:學生電源、可拆變壓器、交流電壓表、導線若干。圖1為實驗原理圖,在原線圈A、B兩端加上電壓,用電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓,測量數(shù)據(jù)如表:實驗序號原線圈匝數(shù)n1=400原線圈兩端電壓U1/V副線圈匝數(shù)n2=200副線圈兩端電壓U2/V副線圈匝數(shù)n3=1400副線圈兩端電壓U3/V15.82.920.328.04.027.9312.66.244.0請回答下列問題:(1)在圖2中,應將A、B分別與(選填“a、b”或“c、d”)連接。

(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù)得出的實驗結(jié)論是:在實驗誤差允許范圍內(nèi),變壓器原、副線圈的電壓之比等于。

(3)在實驗序號為2的測量中,若把圖3中的可移動鐵芯取走,副線圈匝數(shù)n2=200,則副線圈兩端電壓(選填正確答案標號)。

A.一定小于4.0VB.一定等于4.0VC.一定大于4.0V答案(1)c、d(2)原、副線圈的匝數(shù)之比(3)A解析(1)在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關系的實驗中,原線圈兩端應接入交流電,故應將A、B分別與c、d連接。(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可得,在實驗誤差允許范圍內(nèi),U1U2=n1n2、U1(3)若把題圖3中的可移動鐵芯取走,磁損耗變大,原線圈中磁通量變化率比副線圈磁通量變化率大,根據(jù)法拉第電磁感應定律知,副線圈兩端電壓一定小于4.0V,A項正確?？键c二理想變壓器1.構(gòu)造:如圖所示,變壓器是由閉合①和繞在鐵芯上的兩個②組成的。

(1)原線圈:與③連接的線圈,也叫④線圈。

(2)副線圈:與⑤連接的線圈,也叫⑥線圈。

2.原理:線圈的⑦。

3.理想變壓器的基本關系(1)電壓關系:U1U2(2)電流關系:I1I2(3)功率關系:P入=⑩。

答案①鐵芯②線圈③交流電源④初級⑤負載⑥次級⑦互感現(xiàn)象⑧n1n2⑨1.分析原線圈有串聯(lián)負載的變壓器電路問題時要注意:變壓器的輸入電壓不等于電源的電壓,而是等于電源電壓減去串聯(lián)負載的電壓,即U1=U源-U串。2.含有多個副線圈的變壓器的電路分析有兩個或兩個以上副線圈時,一般從原、副線圈的功率相等入手。利用P1=P2+P3+…,結(jié)合電壓比與匝數(shù)比關系、歐姆定律等分析。角度1變壓器的原理及其規(guī)律的應用(2023年海南卷)(多選)工廠利用u=2202sin100πt(V)的交流電給36V照明燈供電的電路如圖所示,變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝,下列說法正確的是()。A.電源電壓有效值為2202VB.交變電流的周期為0.02sC.副線圈匝數(shù)為180匝D.副線圈匝數(shù)為240匝答案BC解析電源電壓的有效值U=22022V=220V,A項錯誤;交流電的周期T=2πω=2π100πs=0.02s,B項正確;根據(jù)n1n2=U1U2,可得副線圈匝數(shù)n2=U2U(2024屆黔東南模擬)(多選)如圖,電阻R1與R2連接在理想變壓器副線圈的兩端,且阻值相等。變壓器原線圈兩端接入恒定的正弦式交變電壓,原、副線圈匝數(shù)比n0∶n1∶n2=2∶2∶1,下列說法正確的是()。A.原線圈n0與副線圈n1中的電流有效值滿足I0IB.兩個副線圈中電流有效值之比I1∶I2=2∶1C.若電阻R2功率為P,則該交流電源輸出功率為5PD.若僅減小R1的阻值,可使原線圈中電流I0減小答案BC解析根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率有U0I0=U1I1+U2I2,結(jié)合電壓比等于匝數(shù)比,即U0U1=n0n1、U0U2=n0n2,聯(lián)立可得I0I1=n1n0+n2n0·I2I1,A項錯誤;根據(jù)I1=U1R1,I2=U2R2,R1=R2,可得I1I2=U1U2=n1n2=21,B項正確;若電阻R2功率為P,由P=I2R、I1I2=21,則電阻R1功率為4P,根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率,則該交流電源輸出功率為5P,C項正確;若僅減小R1的阻值,由于(2024屆廈門四模)如圖所示,電流互感器是一種測量大電流的儀器,將待測通電導線繞過鐵芯作為原線圈,副線圈兩端接在電流表上,則該電流互感器()。A.電流表示數(shù)為電流的瞬時值B.能測量直流輸電電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流答案D解析電流表示數(shù)為電流的有效值,A項錯誤;電流互感器不能測量直流輸電電路的電流,B項錯誤;原、副線圈電流的頻率相同,C項錯誤;根據(jù)變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)關系可得I2I1=n1n2,兩類互感器電壓互感器電流互感器原理圖原線圈的連接并聯(lián)在交流電路中串聯(lián)在交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箅娏髯優(yōu)樾‰娏骼玫墓経1UI1I角度2含變壓器的電路分析問題1.理想變壓器的制約關系制約關系電壓(1)輸入電壓U1由電源決定(2)U2=n2n1U1?輸出電壓U2由輸入電壓功率P入=P出?輸入功率P入由輸出功率P出決定電流I1=n2n1I2?輸入電流I1由輸出電流2.匝數(shù)比不變的分析思路(1)U1不變,根據(jù)U1U2=n1n2可知,輸入電壓U1決定輸出電壓U2,不論負載電阻(2)當負載電阻發(fā)生變化時,I2變化,輸出電流I2決定輸入電流I1,故I1發(fā)生變化。(3)I2變化引起P2變化,又P1=P2,故P1發(fā)生變化。3.負載電阻不變的分析思路(1)U1不變,n1n2發(fā)生變化時,(2)R不變,U2變化時,I2發(fā)生變化。(3)根據(jù)P2=U22R,P2發(fā)生變化,再根據(jù)P1=P2,故P1變化,又P1=U1I1,U1不變,故(2024屆邵陽三模)如圖1所示,調(diào)壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1,L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“9V6W”的相同燈泡。各電表均為理想交流電表,輸入端交變電壓u的圖像如圖2所示,則下列說法中正確的是()。A.電壓表的示數(shù)為36VB.電流表的示數(shù)為22AC.四只燈泡均能正常發(fā)光D.順時針旋轉(zhuǎn)P,則燈泡L1變亮答案C解析輸入端電壓有效值為36V,設輸出端每個燈泡電流為I,輸出電壓為U,則輸出電流為3I,根據(jù)原、副線圈電流、電壓與匝數(shù)的關系可得,輸入電流為I,輸入電壓為3U,則36V=IR+3U,而U=IR、R=UL2PL,解得U=9V=UL,I=23A,C項正確;電壓表的示數(shù)UV=3U=27V,A項錯誤;電流表的示數(shù)IA=3I=2A,B項錯誤;根據(jù)題意,有36V=I1R+U1,而U1U2=n1n2、U2=I2·R3、I1I2=n2n1,所以36V=I1R+13n1n2含有變壓器的動態(tài)電路問題的解題思路等效思維在變壓器問題中的應用角度1變壓器等效負載電阻設理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,負載電阻為R。我們可以將變壓器與負載看作一個整體,等效為一個新的電阻R',即為a、b間的等效電阻。先畫出等效電路圖如圖2所示,設變壓器等效負載電阻為R',在圖1中由變壓器的電壓規(guī)律U1U2=n1n2,解得U2=n2U1n1,所以負載電阻R消耗的功率P=U22R=n22U12(2024屆湖南聯(lián)考)某理想變壓器如圖所示,其原、副線圈匝數(shù)比為k,所接電源為有效值恒定的正弦交變電流,且不計電源內(nèi)阻。原線圈接有定值電阻R0,副線圈接有定值電阻R1、R3,以及滑動變阻器R2,四個理想交流電表的連接如圖所示?，F(xiàn)將R2的滑片向下滑動少許,電表的示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔI1、ΔI2,則下列說法正確的是()。A.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)減小B.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)增大C.ΔU1ΔID.ΔU1ΔI答案D解析滑動變阻器的滑片向下滑動,則副線圈電路電阻增大,作出該變壓器的等效電路如圖所示,可知等效電阻k2R增大,則電流表示數(shù)減小,從而示數(shù)也減小,又因為R0分壓減小,示數(shù)增大,由變壓器的電壓關系可知示數(shù)增大,A、B兩項錯誤;由原、副線圈電壓比與匝數(shù)比的關系,可得U1U2=n1n2=k,可知U2=U1k,由原、副線圈電流比與匝數(shù)比的關系,可得I1I2=n2n1=1k,可知I2=kI1,則有ΔU1ΔU2=k,ΔI2ΔI1=k,則有ΔU1ΔU2∶ΔI2ΔI1=角度2變壓器等效電源令變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,原線圈交流電源輸出電壓有效值恒為E0,且原線圈中串聯(lián)有一個定值電阻r。自副線圈輸出端向左看過來,我們可以將變壓器、定值電阻與原交流電源看作一個整體,等效為一個新的電源。令新電源的電動勢有效值為E1,新電源等效內(nèi)阻為rx。作出前、后電路圖如圖所示。當負載R斷路時,副線圈兩端電壓即為新電源電動勢的有效值E1,且空載時,對理想變壓器而言,原線圈中的電流I1=0,則原線圈輸入電壓U1即為交流電源輸出電壓E0,則由電壓比關系有E0E1=n1n2,即新電源電動勢E1=n2E0n1。當原線圈接入電阻r時,在原線圈電路中有E0=I1r+U1,此時,副線圈輸出電壓為U2,在等效電源電路中,相當于該新電源的路端電壓,則E1=I2rx+U2,又U1U2=n1n2(2024屆臺州期中)心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器,其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電源和定值電阻R0串聯(lián),如圖所示。心電圖儀與一理想變壓器的原線圈連接,一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接,原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下,將可變電阻R的阻值調(diào)大的過程中,()。A.原線圈兩端的電壓不變,副線圈兩端的電壓不變B.通過原線圈的電流不變,通過副線圈的電流變小C.當R=R0時,R獲得的功率最大D.當R=n2n12R0答案D解析將交流電源、R0、變壓器等效成一個電動勢為n2U0n1、內(nèi)阻為n2n12R0的新電源。R串聯(lián)在電路中,則當R增大時,R兩端電壓增大,即副線圈兩端電壓增大,原線圈兩端電壓增大;通過R的電流減小,即副線圈電流變小,原線圈電流變小,A、B兩項錯誤。當R等于內(nèi)阻時,即R=n2n12R0,R考點三電能的輸送如圖所示,若發(fā)電站輸出電功率為P,輸出電壓為U,用戶得到的電功率為P',用戶的電壓為U',輸電電流為I,輸電線總電阻為R。1.輸電電流:I=PU=①2.電壓損失:(1)ΔU=②。

(2)ΔU=IR。3.功率損失:(1)ΔP=③=(ΔU)I。

(2)ΔP=④=PU2R。

4.降低輸電損耗的兩個途徑(1)減小輸電線的電阻R。由R=ρlS知,可加大導線的⑤、采用⑥(2)減小輸電導線中的電流。在輸電功率一定的情況下,根據(jù)P=UI可知,要減小電流,必須⑦。

答案①U-U'R②U-U'③P-P'④I2R⑤橫截面積遠距離輸電的模式圖如圖所示。(1)為什么要高壓送電?(2)結(jié)合閉合電路的知識,分別分析三個回路中各物理量之間的關系。(發(fā)電機內(nèi)阻、n1、n2、n3、n4線圈的電阻均忽略不計)(3)若兩個變壓器均為理想變壓器,則每個變壓器中的電流、電壓、功率有什么關系?答案(1)因遠距離的輸電導線有電阻,存在電壓損失和電能損失;損失的電壓ΔU=IR線=PU·R線(P為輸送總功率、U為輸送的電壓),損失的電功率ΔP=I2R線=PU2·R(2)電源回路:P1=U1I1,輸送回路:U2=ΔU+U3,P2=ΔP+P3=I線2R+P3,用戶回路:P4=U4I(3)每個變壓器中的電流、電壓、功率的關系:U1U2=n1n2、I1I2=n2n1、P1=P2;U分析遠距離輸電問題的三個“關鍵”1.理清三個回路2.抓住兩個聯(lián)系(1)回路1和回路2的聯(lián)系——升壓變壓器基本關系:U1U2=n1n2,I1I(2)回路2和回路3的聯(lián)系——降壓變壓器基本關系:U3U4=n3n4,I3I3.明確三個重要關聯(lián)式(聯(lián)系兩個變壓器的紐帶)(1)功率關聯(lián)式:P2=ΔP+P3,其中ΔP=(ΔU)I線=I線2R線=(2)電壓關聯(lián)式:U2=ΔU+U3。(3)電流關聯(lián)式:I2=I線=I3。角度1負載電阻變化的影響問題(2024屆徐州一模)某遠距離輸電的原理圖如圖所示,假設發(fā)電廠輸出電壓恒定不變,兩個變壓器均為理想變壓器。當用戶用電器(假設所有用電器均可視為純電阻)增加時,電網(wǎng)中數(shù)據(jù)發(fā)生變化,下列說法正確的是()。A.降壓變壓器的輸出電流I4減小B.輸電線上損失的功率減小C.升壓變壓器的輸出電壓U2增大D.發(fā)電廠輸出的總功率增大答案D解析根據(jù)原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得U1U2=n1n2,可得升壓變壓器的輸出電壓U2=n2n1U1,由于匝數(shù)不變,發(fā)電廠輸出電壓恒定不變,可知升壓變壓器的輸出電壓U2不變,C項錯誤;設輸電線電阻為R線,用戶端總電阻為R,I2=I3,在高壓傳輸電路上,有U2=U3+I2R線,又U3U4=n3n4,I3I4=n4n3,I4=U4R,聯(lián)立可得U2=n3n4R+n4n3R線I4,當用戶用電器增加時,可知R減小,則降壓變壓器的輸出電流I4增大,A項錯誤;根據(jù)I3I4=n4n3,I2=I3,由于I4增大,可知I2增大角度2電能損耗的計算問題(2023年山東卷)某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡如圖所示,發(fā)電機的輸出電壓U1=250V,輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4=50∶1,輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計,用戶端電壓U4=220V,功率88kW,所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是()。A.發(fā)電機的輸出電流為368AB.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kWD.升壓變壓器的匝數(shù)比n1∶n2=1∶44答案C解析由題可知,發(fā)電機的輸出電壓U1=250V,輸出功率500kW,則有I1=PU1=2×103A,A項錯誤;由題可知,用戶端電壓U4=220V,功率為88kW,則有U3U4=I4I3=n3n4、P'=U4I4,聯(lián)立解得I4=400A,I3=8A,U3=11000V,則輸電線上損失的功率P損=I32R=4kW,且U2=U3+I3R=11500V,再根據(jù)U1U2=n1n2,解得n1n2=146,1.(改編)如圖所示,理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同,滑動觸頭P初始位置在副線圈正中間,輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源,原、副線圈分別接可變電阻R1、R2,理想電壓表、的示數(shù)為U1、U2,理想電流表、的示數(shù)為I1、I2。下列說法正確的是()。A.在保持P位置不變,R1增大、R2不變的情況下,I1減小,U1不變B.在保持P位置不變,R1不變、R2增大的情況下,I2減小,U2減小C.保持P位置不變,R1不變,使R2=R14時,RD.在R1不變、R2減小的情況下,P向下移,R1消耗的功率減小答案C解析設原、副線圈的匝數(shù)比為k,根據(jù)等效電阻原理,把變壓器的原、副線圈和負載R2整體看作一個等效電阻,其阻值R'=k2R2,設輸入交流電的電壓有效值為U,則I1=Uk2R2+R1。保持P位置不變,R1增大、R2不變,則I1減小,等效電阻R'兩端電壓減小,則U1增大,A項錯誤。保持P位置不變,R1不變、R2增大,則I1減小,易知I2減小,則U1減小,U2增大,B項錯誤。由電源輸出功率的規(guī)律可知,當R'=R1時,即R1=k2R2=4R2時,R2消耗的功率有最大值,C項正確。在R1不變、R2減小的情況下,P向下移,k減小,等效電阻R'減小,I1增大,U1也增大,2.(改編)某物理興趣小組設計了一個如圖所示的發(fā)電裝置,永磁鐵在螺線管中做簡諧振動時能產(chǎn)生周期為0.02s的正弦式交流電,電壓最大值為2V。理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶10,燈泡L的電阻恒為5Ω,額定電壓為2.5V,定值電阻R1=30Ω、R2=10Ω,滑動變阻器R的最大阻值為30Ω。下列說法正確的是()。A.通過燈泡L的交流電的頻率為500HzB.滑動變阻器滑片向下移動,燈泡變亮C.為使燈泡正常工作,滑動變阻器接入電路的電阻應調(diào)為20ΩD.燈泡正常工作時,原線圈輸入功率為52W答案C解析變壓器不改變交流電的頻率,則通過燈泡L的交流電的頻率f=1T=50Hz,A項錯誤;滑動變阻器滑片向下移動,負載電路中總電阻變大,而副線圈的電壓不變,則副線圈中電流減小,即流過燈泡的電流減小,燈泡變暗,B項錯誤;由題意知,變壓器原線圈中電壓有效值U1=1V,則U2=n2n1U1=10V,燈泡正常工作,則流過R1的電流IR1=U2-ULR1=10-2.530A=0.25A,則通過滑動變阻器的電流IR=ULRL-IR1=2.55A-0.25A=0.25A,滑動變阻器接入電路的電阻R=U2-ULIR-R2=20Ω,C項正確;燈泡正常工作時,副線圈中的電流I2=IL=ULRL=0.5A,根據(jù)I13.如圖1所示,所圍面積為1m2、總電阻為R的100匝矩形線圈固定在磁場中,用導線與理想變壓器原線圈構(gòu)成閉合電路,磁感應強度B垂直于線圈所在平面。磁感應強度B隨時間t變化的圖像如圖2所示。已知原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2,變壓器輸出端有兩個定值電阻,R1=R2=R。若電路其他部分的電阻及矩形導線框的自感系數(shù)均可忽略不計,則下列說法正確的是()。圖1圖2A.矩形線圈中感應電動勢的有效值E=100πVB.從t=0開始計時,矩形線圈中電動勢的瞬時值e=50πcos100πt(V)C.變壓器原線圈的輸入電壓U1=502πD.僅減小R1的阻值,R2不變,則變壓器副線圈的輸出電壓增大答案C解析ω=2πT=100πrad/s,感應電動勢的最大值Em=nΦmω=100πV,從t=0開始計時,電動勢的瞬時值e=100πcos100πt(V),有效值E=100π2V=502πV,A、B兩項錯誤;變壓器原線圈的輸入電壓為U1,輸出電壓為2U1,輸出功率P2=(2U1)22R=2U12R,輸入功率P1=I1U1=E-U1RU1,因P1=P2,解得U1=E3=502π3V,C項正確;減小R1的阻值,不妨設R1=kR,0<k<1,4.(多選)如圖1、圖2所示,在兩個完全相同的理想變壓器右側(cè)副線圈中接有兩個相同的燈泡S1、S2和相同的兩個理想交流電流表、,假設兩個燈泡的電阻均為R且不變,左側(cè)原線圈通過輸電線(總電阻等效為圖中的電阻R)、兩個理想交流電流表、與發(fā)電機連接,已知n1n2=12。圖1中,一根長為L、電阻為r的導體棒繞一端點在垂直勻強磁場方向上以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,磁場的磁感應強度為B;圖2中,長為L、電阻為r的導體棒兩端分別與兩個半徑也為L的電阻不計的豎直金屬環(huán)良好接觸,并以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,且整個空間存在方向水平、與金屬環(huán)平行、磁感應強度為B的勻強磁場。關于圖1、2中四個電流表的示數(shù),下列說法正確的是()。A.的示數(shù)I1=BLB.的示數(shù)I2=BLC.的示數(shù)I3=22D.的示數(shù)I4=2B答案AC解析圖1中電源產(chǎn)生的電動勢E1=12BL2ω,理想交流電流表的示數(shù)I1=E1r+R=BL2ω2(r+R),因為E1是直流電,所以理想交流電流表的示數(shù)I2=0,A項正確,B項錯誤;圖2中電源產(chǎn)生正弦式交流電,電動勢最大值E2m=BL2ω,有效值E2=BL2ω2,理想交流電流表的示數(shù)I3=E2r+R+R',變壓器及其右側(cè)電路的等效電阻R'=n1n22見《高效訓練》P1031.(2024屆韶關三模)一小型水電站通過升壓變壓器和降壓變壓器給某生活區(qū)供電,發(fā)電機組輸出電壓恒定,輸電線總電阻R線保持不變。該生活區(qū)夜晚用電量大于白天用電量,則夜晚與白天比較()。A.發(fā)電機的輸出功率不變B.用戶獲得的電壓升高C.輸電線上損失的功率減小D.降壓變壓器輸出電壓降低答案D解析生活區(qū)夜晚用電量大于白天用電量,所以對應的發(fā)電機的輸出功率夜晚大于白天,A項錯誤;夜晚輸電線上電流比較大,輸電線上的電壓損失比較大,所以到達用戶時,用戶獲得的電壓變低,B項錯誤;夜晚輸電線上電流比較大,根據(jù)P損=I2R線,輸電線上損失的功率變大,C項錯誤;夜晚輸電線上電流比較大,輸電線上的電壓損失比較大,所以到達降壓變壓器時,降壓變壓器的輸入電壓降低,對應的降壓變壓器的輸出電壓也降低,D項正確。2.(2024屆廣州三模)用降壓變壓器給用戶供電的電路示意圖如圖所示,R0表示輸電線的總電阻,假設用戶端的用電器(并聯(lián))均為純電阻器件,總電阻為R(用圖中滑動變阻器表示),若將變壓器視為理想變壓器,輸入電壓恒定,電表可視為理想電表,當用戶使用的用電器減少時,則()。A.電壓表示數(shù)增大B.電流表示數(shù)保持不變C.用電器R兩端電壓升高D.電流表示數(shù)保持不變答案C解析輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定,輸入電壓恒定,則電壓表示數(shù)不變,A項錯誤;當用戶使用的用電器減少時,輸出端總電阻增大,根據(jù)I2=U2R總,電流表示數(shù)減小,B項錯誤;用電器R兩端電壓U=U2-I2R0,用電器R兩端電壓升高,C項正確;根據(jù)I1I2=n2n1可知3.(2024屆福州檢測)(多選)如圖所示,某高鐵的供電流程為將電網(wǎng)高壓U1經(jīng)過牽引變電所變壓(可視作理想變壓器)降至U2,通過接觸網(wǎng)上的電線與車頂上的受電器進行接觸完成受電,機車最終獲得U3的電壓,此電壓可使高鐵機車運行,牽引變電所到機車之間線路的電阻不可忽略。根據(jù)上述信息可知()。A.牽引變電所變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=U1∶U2B.機車獲得的電壓U3與牽引變電所輸出的電壓U2相等C.若高鐵機車消耗的電功率為P,則牽引變電所到機車之間線路的等效電阻為(D.若高鐵機車消耗的電功率為P,牽引變電所到機車之間線路損耗的電功率為P答案AD解析根據(jù)U1U2=n1n2,可得n1n2=U1U2,A項正確;由于牽引變電所到機車之間線路有電阻,故電壓有損失,則機車獲得的電壓U3小于牽引變電所輸出的電壓U2,B項錯誤;如果高鐵機車消耗的電功率為P,根據(jù)P=U3I,則I=PU3,牽引變電所到機車之間線路的等效電阻R=U2-U3I=U2-U4.(多選)如圖所示,矩形線框的匝數(shù)為N、面積為S,在勻強磁場中繞OO'以恒定的角速度ω沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,燈泡L正常發(fā)光。已知理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=3∶1,勻強磁場的磁感應強度大小為B,線圈電阻為r,燈泡L的電阻為R(視為不變)。下列說法正確的是()。A.燈泡L的額定電流I=3B.若減小轉(zhuǎn)速,則燈泡L也能正常發(fā)光C.矩形線圈由圖示位置轉(zhuǎn)動半個周期內(nèi)通過線圈的電荷量為2D.若在燈泡L兩端并聯(lián)一個定值電阻,副線圈輸出電壓減小答案AD解析線框轉(zhuǎn)動過程電源的電動勢有效值E=22NBSω,設副線圈電流為I,則原線圈電流為I3,U1=E-Ir3,U2=IR,且U1=3U2,聯(lián)立解得I=32NBSω2(9R+r),A項正確;若減小轉(zhuǎn)速,即ω減小,由A項分析知通過燈泡的電流減小,燈泡不能正常發(fā)光,B項錯誤;由q=I-Δt,I-=E-R總,E-=NΔΦΔt,可得q=NΔΦR總,其中R總為變壓器的等效電阻,有R總>r,半個周期內(nèi)ΔΦ=2BS,所以q<2NBSr,C5.(2024屆華南師大附中三模)某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖如圖所示。發(fā)電站輸出的電壓U1不變,升壓變壓器輸出電壓為U2,降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4。為了測高壓電路的電壓和電流,在輸電線路的起始端接入電壓互感器和電流互感器,若不考慮變壓器和互感器自身的能量損耗,所有的電表均為理想電表,則()。A.①為電流表,②為電壓表B.U2>U3C.僅將滑動觸頭P下移,U2升高D.凌晨時分用電減少,用戶家的燈將變得更暗答案B解析由題圖可知①接在火線和零線之間,為電壓表,②接在同一條線上,測的是電流,為電流表,A項錯誤;由于輸電線上有電壓降,所以U2>U3,B項正確;因為U1不變,只要Q位置不變,U2就不變,調(diào)節(jié)P的位置,不影響U2,C項錯誤;凌晨時分,降壓變壓器的輸出功率減少,電路中的電流減小,則輸電線上的電壓降減小,降壓變壓器的輸入電壓增大,用戶得到的電壓變大,用戶家的燈將變得更亮,D項錯誤。6.(2024屆溫州一模)我國已投產(chǎn)運行的1100kV特高壓直流輸電工程送電功率最大可達1200萬千瓦。輸電線路流程和數(shù)據(jù)的簡化圖如圖所示,若直流線路的輸電線總電阻為10Ω,變壓與整流等造成的能量損失均不計,直流和交流逆變時有效值不發(fā)生改變。當直流線路輸電電流為4×103A時,下列說法正確的是()。送端換流站接入550kV交流電升壓變壓器整流成1100kV直流電輸送逆變成交流電降壓變壓器受端換流站接入500kV交流系統(tǒng)A.輸送電功率為1.2×1010WB.降壓變壓器匝數(shù)比為11∶5C.直流輸電線上損失的功率為1.6×107W,損失的電壓為40kVD.若保持輸送電功率不變,改用550kV輸電,直流輸電線上損失的功率為6.4×108W答案D解析輸送電功率P2=U2I2=1100×103×4×103W=4.4×109W,A項錯誤;輸電導線末端電壓U3=U2-I2r線=(1100-40)kV=1060kV,則降壓變壓器的匝數(shù)之比n3n4=U3U4=1060500<115,B項錯誤;輸電導線上損失的功率ΔP=I22r線=(4×103)2×10W=1.6×108W,損失的電壓ΔU=I2r線=4×103×10V=40kV,C項錯誤;保持輸送功率不變,用550kV輸電,輸電導線上損失的功率ΔP=P2U2'2r線=4.4×107.(2024屆大連二模)交流發(fā)電機的輸出電壓為U,采用圖示理想變壓器輸電,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為m,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n?，F(xiàn)輸電距離增大,輸電線電阻r隨之增大,若要保證負載仍能正常工作,下列做法可行的是()。A.增大m B.減小mC.增大n D.減小U答案B解析若要保證負載仍能正常工作,即負載兩端電壓U4、通過負載的電流I4均不變,根據(jù)U3U4=n,I3I4=1n,在升壓變壓器處有UU2=m,在輸電過程有U2=U3+I3r,解得U4=Umn-I4rn2,輸電線電阻r增大,若要U4、I4不變,可以減小m或增大U,A、D兩項不符合題意,B項符合題意;根據(jù)上述函數(shù)關系,設負載消耗的電功率為P,則I4=PU4,代入上面公式可得U4=UPm(Pn+rn),當8.(改編)(多選)一理想變壓器如圖所示,其原線圈和可變電阻相連,副線圈接一阻值恒為RL的白熾燈。原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。保持交流電源輸出電壓的有效值U0不變,調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值,當R的值增大時,則(設題中所涉及的所有情形都沒有超過燈泡的額定電壓)()。A.副線圈兩端的電壓不變B.原線圈中電流減小C.R兩端電壓增大D.燈將變暗答案BCD解析由題意可知,原、副線圈的匝數(shù)一定,交流電源輸出電壓的有效值U0不變,對原線圈則有U0=I1R+U1,由原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比,電流與匝數(shù)成反比,可得U0=n2n1I2R+n1n2U2,又有I2=U2RL,則U0=U2n2Rn1RL+n1n2,當R增大時,副線圈兩端的電壓U2減小,I2減小,燈泡將變暗,根據(jù)I1=I2n2n1可知I1減小,A項錯誤,9.(2023屆房山二模)實驗測量、實驗操作、數(shù)據(jù)分析和誤差分析是物理實驗的重要環(huán)節(jié)。(1)用10分度的游標卡尺測量某物體直徑時的示數(shù)如圖1所示,則直徑d=cm。

圖1(2)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系”的實驗中,所用實驗器材如圖2所示,包括可拆變壓器,學生電源,數(shù)字萬用表。圖2關于本實驗,下列說法正確的是。

A.為了保證人身安全,只能使用低壓交流電源,原線圈所接電壓不超過12VB.為了保證人身安全,變壓器通電后不要用手接觸裸露的導線或接線柱C.變壓器正常工作后,通過鐵芯導電將電能從原線圈傳遞到副線圈D.使用交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋測試,大致確定電壓后再選用適當?shù)膿跷贿M行測量(3)現(xiàn)將數(shù)字多用電表的選擇開關旋至最合適的擋位后,分別測量原線圈匝數(shù)為n1時的輸入電壓U1和副線圈匝數(shù)為n2時的輸出電壓U2,數(shù)據(jù)如下表。原線圈匝數(shù)n1/匝副線圈匝數(shù)n2/匝輸入電壓U1/V輸出電壓U2/V1002004.328.271008004.3233.904008004.338.2640016004.3316.52①在誤差允許范圍內(nèi),表中數(shù)據(jù)基本符合的規(guī)律。

②進一步分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)輸出電壓比理論值偏小,出現(xiàn)這一情況的原因是。

答案(1)0.52(2)ABD(3)①變壓器原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比②有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導線發(fā)熱等能量損耗解析(1)根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則有5mm+2×0.1mm=5.2mm=0.52cm。(2)變壓器改變的是交流電壓,因此為了人身安全,原線圈兩端只能使用低壓交流電源,所用交流電壓不超過12V,A項正確;為了保證人身安全,變壓器通電后不要用手接觸裸露的導線或接線柱,B項正確;變壓器開始正常工作后,通過電磁感應將電能從原線圈傳遞到副線圈,C項錯誤;使用多用電表測電壓時,先用最大量程擋試測,再選用恰當?shù)膿跷贿M行測量,D項正確。(3)①根據(jù)表中數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內(nèi)基本符合變壓器原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比的規(guī)律,即有U1U2②輸出電壓小于理論值,主要原因是變壓器不是理想變壓器,有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導線發(fā)熱等能量損耗。第3講電磁振蕩與電磁波對應學生用書P309考點一電磁振蕩1.產(chǎn)生:在LC振蕩電路中,電容器不斷地充電和放電,就會使電容器極板上的電荷量q、電路中的電流i、電容器內(nèi)的電場強度E、線圈內(nèi)的磁感應強度B發(fā)生①的變化,這種現(xiàn)象就是②。

2.周期和頻率周期:T=③。

頻率:f=④(其中L指自感系數(shù),C指電容)。

答案①周期性②電磁振蕩③2πLC④1如圖所示的實驗裝置,將開關S擲向1,先給電容器充電,再將開關擲向2,從此時起,電容器通過線圈放電,思考并探究下面的問題:(1)線圈中是否會產(chǎn)生自感電動勢?自感電動勢產(chǎn)生什么效果?(2)畫出線圈中的電流i、電容器上的電荷量q隨時間變化的圖像。答案(1)線圈中的電流發(fā)生變化時,線圈中會產(chǎn)生自感電動勢,阻礙線圈中電流的變化;放電過程線圈中的電流逐漸增大,電容器上的電荷逐漸減少。當線圈中的電流減小時,會對電容器充電。(2)如圖所示。角度1電磁振蕩的產(chǎn)生及能量變化(2024屆東莞期中)如圖1所示,在LC振蕩電路中,通過P點的電流i變化規(guī)律如圖2所示,若把通過P點向右的方向規(guī)定為電流i的正方向,則()。A.0.5s到1s時間內(nèi),電容器在放電B.0.5s至1s時間內(nèi),電容器的上極板帶正電C.1s至1.5s時間內(nèi),Q點的電勢比P點的電勢高D.t=0.5s時電路中電場能最大,磁場能最小答案C解析0.5s至1s時間內(nèi),振蕩電流是充電電流,此段時間電容器的上極板帶負電,A、B兩項錯誤;1s至1.5s時間內(nèi),振蕩電流是放電電流,電流為負值,所以Q點的電勢較高,C項正確;t=0.5s時電流最大,磁場能最大,電路中電場能最小,D項錯誤。角度2電磁振蕩的周期與頻率(多選)圖1為某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡化原理圖:預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路,當車輛靠近地感線圈時,線圈自感系數(shù)變大,使得振蕩電流頻率發(fā)生變化,檢測器將該信號發(fā)送至車牌識別器,從而向閘機發(fā)送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電流如圖2所示,則下列有關說法正確的是()。A.t1時刻電容器間的電場強度為最小值B.t1~t2時間內(nèi),電容器處于充電過程C.汽車靠近線圈時,振蕩電流頻率變小D.從圖2波形可判斷汽車正靠近地感線圈答案ABC解析t1時刻電流最大,線圈中磁場能最大,電容器中電場能最小,電容器間的電場強度為最小值,A項正確;t1~t2時間內(nèi),電流逐漸減小,線圈中磁場能減小,電容器中電場能增大,電容器處于充電過程,B項正確;當車輛靠近地感線圈時,線圈自感系數(shù)變大,根據(jù)T=2πLC可知周期變大,頻率變小,C項正確;從圖2波形可知周期越來越小,頻率越來越大,汽車正遠離地感線圈,D項錯誤?？键c二電磁場、電磁波1.麥克斯韋電磁場理論變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生①;變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生②。

2.電磁波(1)電磁場在空間由近及遠地向周圍傳播,形成③。

(2)電磁波的傳播不需要④,可在真空中傳播,在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相同(都等于光速)。

(3)不同頻率的電磁波,在同一介質(zhì)中傳播,其速度是不同的,頻率越高,波速越⑤。

(4)v=⑥,f是電磁波的頻率。

3.電磁波的發(fā)射與接收(1)發(fā)射電磁波需要開放的高頻振蕩電路,并對電磁波根據(jù)信號的強弱進行⑦(兩種方式:調(diào)幅、調(diào)頻)。

(2)接收電磁波需要能夠產(chǎn)生電諧振的調(diào)諧電路,再把信號從高頻電流中⑧出來,調(diào)幅波的解調(diào)也叫⑨。

4.電磁波譜按照電磁波的⑩或波長的大小順序把它們排列成譜。按波長由長到短排列的電磁波譜為:無線電波、紅外線、、紫外線、X射線、γ射線。

答案①電場②磁場③電磁波④介質(zhì)⑤?、蕈薴⑦調(diào)制⑧解調(diào)⑨檢波⑩頻率可見光1.對麥克斯韋電磁場理論的理解2.電磁波與機械波的比較名稱項目電磁波機械波產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生傳播介質(zhì)不需要介質(zhì)(真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)波的種類波橫波既有橫波也有縱速度特點由介質(zhì)和頻率決定,在真空中等于光速(c=3×108m/s)僅由介質(zhì)決定能量都能攜帶能量并傳遞能量速度公式v=λf遵循規(guī)律都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象角度1麥克斯韋電磁場理論的理解某電路中電場隨時間變化的圖像如下圖所示,其中能發(fā)射電磁波的電場是()。ABCD答案D解析電場不隨時間變化,不會產(chǎn)生磁場,A項不符合題意;電場隨時間均勻變化,只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波,B、C兩項不符合題意;電場隨時間做不均勻的變化,能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場,而這磁場的變化也是不均勻的,又能產(chǎn)生變化的電場,從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體,即形成電磁場,才能發(fā)射電磁波,D項符合題意。角度2無線電波的發(fā)射和接收在無線電波的接收中,調(diào)諧和檢波是兩個必須經(jīng)歷的過程,下列關于接收過程的順序,正確的是()。A.調(diào)諧→高頻放大→檢波→音頻放大B.檢波→高頻放大→調(diào)諧→音頻放大C.調(diào)諧→音頻放大→檢波→高頻放大D.檢波→音頻放大→調(diào)諧→高頻放大答案A解析在無線電波的接收中,首先要選擇出所需要的電磁波——調(diào)諧,然后經(jīng)高頻放大后,再將音頻信號提取出來——檢波,最后再進行音頻放大,A項正確。(2024屆寧波模擬)某同學自己繞制天線線圈,制作一個最簡單的收音機,用來收聽中波的無線電廣播。他發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到,但可以接收其他中波電臺。為了收到這個電臺,他應該()。A.增加線圈匝數(shù)B.減少線圈匝數(shù)C.往線圈中插入鐵芯D.換一個信號更好的位置答案B解析收不到高頻率的電臺信號,因此需要增加調(diào)諧電路的固有頻率,根據(jù)f=12πLC可知,減小線圈匝數(shù),會導致自感系數(shù)減小,從而導致固有頻率增加,即應該減少線圈的匝數(shù),而往線圈中插入鐵芯,會導致自感系數(shù)增大,角度3電磁波特點及應用電磁波譜的分析及應用電磁波譜頻率變化規(guī)律波長變化規(guī)律特性應用遞變規(guī)律無線電波波動性強,易發(fā)生明顯衍射無線電技術(shù)紅外線熱效應紅外遙感可見光引起視覺照明、攝影紫外線化學效應、熒光效應、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線貫穿本領強醫(yī)用透視γ射線貫穿本領最強工業(yè)探傷、醫(yī)用治療(2024屆海淀二模)關于電磁波的應用,下列說法正確的是()。A.雷達可以利用反射電磁波定位,是因為其工作波段的電磁波衍射效應較為明顯B.移動電話選擇微波作為工作波段,是因為微波比其他波段的電磁波的波速更快C.X射線衍射能探測晶體內(nèi)原子的排列結(jié)構(gòu),是因為X射線的波長與原子間距相近D.工程上用γ射線探測金屬內(nèi)部缺陷,是因為γ射線具有頻率高、波動性強的特點答案C解析雷達可以利用反射電磁波定位,是因為其工作波段的電磁波衍射效應不明顯,A項錯誤;真空中微波和其他波段的電磁波的波速一樣,都為光速,B項錯誤;X射線衍射能探測晶體內(nèi)原子的排列結(jié)構(gòu),是因為X射線的波長與原子間距相近,C項正確;工程上用γ射線探測金屬內(nèi)部缺陷,是因為γ射線具有頻率高、波動性弱的特點,D項錯誤。(2024屆泉州期末)(多選)國產(chǎn)新能源汽車安裝了“防撞預警安全系統(tǒng)”。新能源汽車配備的雷達會發(fā)射毫米級電磁波(簡稱“毫米波”),并對前車反射的毫米波進行處理,比較頻率變化情況。下列關于毫米波和防撞系統(tǒng)的說法正確的是()。A.毫米波是橫波B.毫米波不能在真空中傳播C.毫米波遇到前車時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D.該系統(tǒng)運用了多普勒效應答案AD解析雷達發(fā)射的毫米級電磁波是橫波,A項正確;毫米波作為電磁波,能在真空中傳播,B項錯誤;毫米波由于波長較短,遇到前車時,不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,C項錯誤;該系統(tǒng)對前車反射的毫米波進行處理,比較頻率變化的情況,運用了多普勒效應,D項正確。見《高效訓練》P1051.(2024屆梅州期末)下列關于電磁波的說法正確的是()。A.只要有磁場就能產(chǎn)生電磁波B.電磁波不能在真空中傳播C.麥克斯韋預言了電磁波的存在D.法拉第用實驗證實了電磁波的存在答案C解析如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么它就在空間引起周期性變化的磁場,于是變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生,由近及遠地向周圍傳播,就形成電磁波,故只要有磁場就能產(chǎn)生電磁波的說法是錯誤的,A項錯誤;電磁波可以在真空中傳播,B項錯誤;麥克斯韋預言了電磁波的存在,C項正確;赫茲用實驗證實了電磁波的存在,D項錯誤。2.(2024屆廣東聯(lián)考)行車安全越來越被人們所重視,現(xiàn)在許多車企都在汽車上配置有自動緊急剎車系統(tǒng)(AEB)。該系統(tǒng)主要分為控制模塊、測距模塊和制動模塊,利用微波雷達、圖像識別技術(shù)和紅外攝像頭,可以將道路的圖像和路況實時傳遞給控制模塊,在緊急情況下,由車載微處理器發(fā)出控制命令,自動采取制動措施,保證車輛安全。微波的波長范圍在0.001m~10m,下列說法正確的是()。A.產(chǎn)生微波的LC振蕩電路中,要想增大振蕩周期,可以增大電容器的電容CB.微波只能在空氣中傳播而不能在真空中傳播C.微波遇到障礙物時,只能發(fā)生反射現(xiàn)象而不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.微波遇到障礙物時,只能發(fā)生衍射現(xiàn)象而不能發(fā)生反射現(xiàn)象答案A解析根據(jù)T=2πLC,可知要想增大振蕩周期,可以增大電容器的電容C,A項正確;微波的傳播可以不需要傳播介質(zhì),它既可以在空氣中傳播,也可以在真空中傳播,B項錯誤;微波遇到障礙物時,既可以發(fā)生衍射現(xiàn)象也可以發(fā)生反射現(xiàn)象,C、D兩項錯誤。3.藍牙和NFC是手機里常見的模塊,藍牙