交变电流和电磁波.ppt

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1、交变电流电磁波高中物理知识块系列复习知识要求Ⅰ类电阻、电感和电容对交变电流的作用感抗和容抗变压器的原理，电压比和电流比，电能的输送电磁场，电磁波，电磁波的波速。无线电波的发射和接收。电视，雷达。Ⅱ类交流发电机及其产生正弦交流电的原理，正弦交流电的图象和三角函数表达式。最大值与有效值，周期与频率。技能要求一、交流电路中电功的计算和电量的计算二、认识身边的电磁波三、水电站的能量转化和能量输送例题一如图所示，矩形线圈共100匝，ad＝0.4m，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中绕垂直磁场的OO’轴以每秒50转的速度转动。（1）线圈在什

2、么位置时感应电动势最大，为多少？（2）以图示位置为计时时刻，电动势的变化规律怎样？（3）从图示位置转过90°的过程中感应电动势的平均值为多少？（4）从图示位置开始计时，t＝1/150s时，线圈中感应电动势是多少？分析与解答（1）线圈平面与磁感线平行时电动势最大，Em=（2）（3）E平均=(请注意到它与有效值E=的区别)例题二一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n＝100，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω。已知感

3、应电动势的最大值Em＝nωφm，其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的示数分析与解答交流电表的示数都是有效值。Em=nωφm,ω=2π/T=2S-1，Em=200VE=100V.I=1.34A例题三如图所示，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈abcd，边长l＝0.2m，线圈ad边跟磁场左侧边界重合，线圈电阻R＝0.4Ω，用外力使线圈从磁场中运动出来，一次是使线圈从左侧边界匀速平行移出磁场，另一次是使线圈以ad边为轴匀速转动出磁场，两次所用时间都是0.1s。试计算两

4、次外力做功之差及两次线圈中通过的电量之比。例题分析与解答向左匀速拉出：V1=l/t=2m/s,E=lVB=0.2V,I=lVB/R=0.5A,F1=IlB=0.05NW1=F1l=0.01J;Δq1=It=0.05C.以ad边为轴匀速转动出磁场过程外力做的功必须用交流电的有效值来计算：ω=5πS-1,Em=ωl2B=0.1πV例题四（2003年上海市高考理综）摄影机、数码相机、录像带、画布、毛笔、光盘、眼镜、照相底片、放映机等陆续出现在人类的生活中。其中作为图像载体的有；作为图像记录工具的有（按发明时间的先后排列）。分析与解答；

5、注意按发明时间的先后排列。作为图像载体的有（画布、照相底片、录像带、光盘）作为图像记录工具的有（毛笔、摄影机、数码相机）（“毛笔”不在第一位不给分）例题五（2003年上海市高考理综）用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（）A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器分析与解答：声控开关是把声波转化为电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把机械信号转化为电信号；电饭煲中控制加热和保温的温控器是把热信号转化为电信号；

6、正确选项只有A例题六如图所示，理想变压器输入电压一定，给负载R供电，使变压器输入功率增大的方法是（）A．只增大负载电阻的阻值B．只减小负载电阻的阻值C．只增加原线圈的匝数D．只增加副线圈的匝数分析与解答只增大负载电阻的阻值导致输出电流减小，A错；理想变压器每一匝的电压都相等，只增加原线圈的匝数使每一匝的电压减小，C错；正确选项为BD。例题七某河段河水流量为5m3/s，水流下落的高度为8m。现在利用它来发电，设所用发电机的效率为50％，求：（1）发电机的输出功率；（2）设发电机的输出电压为5000V，向400km外的用户输电，输电

7、线的电阻率ρ＝1.7×10-8Ω/m，横截面积S＝0.85cm2，输电导线上的电功率损失要求不超过输出功率的4％，则在输电时的电压应升高到多少伏？所用的升压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（g取9.8m/s2）分析与解答（1）P=500×9.8×8×50％=196KW（2）R=ρ×2L/S=160Ω，P失=I2R=7840WI=7A，U2=P/I=28×103V，n1/n2=5/28。例题八如图所示，在真空中速度为v＝6.4×10-7m/s的电子束连续地射出两平行极板之间，极板长度为l＝8.0×10-2m，间距为d＝5.0×1

8、0-3m。两极板不带电时，电子束将沿两极板之间的中线通过，在两极板上加一50Hz的交变电压U＝U0sinωt，如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将出现以下现象：电子束有时能通过两极板；有时间断不能通过。（e＝1.6×10-19C,me＝9.11×10-3