高中物理二轮总复习 交变电流、电磁场和电磁波教案

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1、第二十六讲交变电流、电磁场和电磁波2010年命题特点对本部分内容的考查呈现以下特点：1.考查范围相对稳定，高考中复出率较高的是交流电的产生及其描述，单相变压器的变压比和变流比及变压器的电压、电流、功率的决定因素以及电磁波的基础知识等.2.考查方式上有对本专题知识的单独考查，也有与力学、电学其他知识结合的综合考查，特别是带电粒子在加的交变电压的平行板电容器中的运动问题.3.以选择题形式出现.应试高分瓶颈在这部分试题中，考生容易出现的问题主要是比对变压器的原理和使用理法解不够，导致不会分析、处理含有变压的问题，结果出现错误而丢分,搞清楚变压器的电压、电流和电功率之间的决定关系是关键.命题点1

2、交变电流的描述命题点2变压器、远距离输电命题点3电磁场、电磁波和示波器的使用命题点1交变电流的描述本类考题解答锦囊解答“交变电流的描述”一类试题，主要了解以下几点：1.描述交变电流一般有两种方法：分式法和图象法．2.根据公式或图象，分析交变电流产生的物理过程，掌握线圈平面经过中性面或垂直于中性面时，穿过线圈的磁通量、磁通量的变化率以及感应电动势的特点：根据公式的图象，能求出交变电流的瞬时值、最大值、有效值、平均值、周期和频率等物理量，理解它们的物理意义，掌握它们之间的区别和联系：根据交变电流的表达式能画出它的图象，或根据图象写出它的表达式．Ⅰ高考最新热门题1(典型例题)曾经流行过一种向自

3、行车车头灯供电的小型交发电机，图26—1—1为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点与ab边平行．它的一端有一半径ro=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图26-1-2所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动．设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=10cm2，磁级间的磁场可视作匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35CHI，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm图26—1—2．现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发

4、电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)命题目的与解题技巧：考查正弦交流电的产生与圆周运动知识的综合应用，考查考生联系实际分析问题和解决问题的能力．解题关键是找中间联系量．[解析]设摩擦小轮、车轮、小齿轮、大齿轮的角速度分别为ω1、ω2、ω3、ω4，其中ω2=ω3.当车轮转动时线框中产生正弦交流电，其电动势最大值为Em=NBSω，又Em=所以NBSω1=①由于摩擦小轮和车轮边缘线速度相同，大齿轮和小齿轮边缘线速度相同，所以r0ω1=ω2R1,R3ω4=R2ω3,ω2=ω3．解得ω1=RR3ω2/R2r0②．由①②联立得ω4=[答案]ω=3.2rad/s

5、2(典型例题)磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机．如图26—1—3所示，已知一台单相发电机转子导线框共有N匝，线框长为l1、宽为l2，转子的转动角速度为ω，磁极间的磁感应强度为且试导出发电机的瞬时电动势E的表达式．现在知道有一种强永磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可增大到原来的k倍．如果保持发电机结构和尺寸、转子转动角速度、需产生的电动势能都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝?3(典型例题)26—1—4是一台发电机定子中的磁场分布图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状，M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、

6、大小近似均匀的磁场，磁感强度B=0.05T图26—1—5是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)．矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图26—1—4的铁芯M共轴的固定转轴00'旋转，在旋转过程中，线框的ab、cd边始终处在图26-1-4所示的缝隙内的磁场中．已知ab边长l1=25.0cm，ad边长l2=10.0cm，线框共有N=8匝导线，转动的角速度ω=250rad／s．将发电机的输出端接入图中的装置K后，装置K能使交流电变成直流电，而不改变其电压的大小．直流电的一个输出端与一可变电阻R相连，可变电阻的另一端P是直流电的正极，直流电的另一个输出端Q是它的负极．图26-1-6

7、是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y.I．现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连，调节R，使CuSO4溶液中产生I=0.21A的电流，假设发电机的内阻可忽略不计，两铜片间的电阻r是恒定的．(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小；(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和．Ⅱ．(1)当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.