新教材 人教版高中物理選擇性必修第二冊(cè)全冊(cè)知識(shí)點(diǎn)提煉及考點(diǎn)

高中物理選擇性必修第二冊(cè)知識(shí)點(diǎn)提煉及考點(diǎn)第1章安培力與洛倫茲力 第1節(jié)安培力及其應(yīng)用 第2節(jié)洛倫茲力 第3節(jié)洛倫茲力的應(yīng)用 章末復(fù)習(xí)總結(jié) 第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 第1節(jié)科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向(第1課時(shí)) 第1節(jié)科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向(第2課時(shí)) 第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律 第3節(jié)自感現(xiàn)象與渦流 44-第3章交變電流與遠(yuǎn)距離輸電 第1節(jié)交變電流的特點(diǎn) 第2節(jié)交變電流的產(chǎn)生 第3節(jié)科學(xué)探究：變壓器 第4節(jié)電能的遠(yuǎn)距離輸送 變壓器綜合問(wèn)題 章末復(fù)習(xí)總結(jié) 第1節(jié)電磁波的產(chǎn)生 第2節(jié)電磁波的發(fā)射、傳播和接收 第3節(jié)電磁波譜 90- 95-第5章傳感器及其應(yīng)用 第1節(jié)常見(jiàn)傳感器的工作原理 第2節(jié)科學(xué)制作：簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置 第3節(jié)大顯身手的傳感器 章末復(fù)習(xí)總結(jié) 第1章安培力與洛倫茲力判斷方法：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓考點(diǎn)1安培力的方向(教師用書(shū)獨(dú)具)教材P?“迷你實(shí)驗(yàn)室”答案提示：安培力方向與電流方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直，即垂直于電流方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向決定的平面。教材P?“迷你實(shí)驗(yàn)室”答案提示：反向電流相互排斥，同向電流相互吸引，因?yàn)槠渲幸粋€(gè)電流放置于另一個(gè)電流的磁場(chǎng)中，可用左手定則判斷。用兩根細(xì)銅絲把一根直導(dǎo)線(xiàn)懸掛起來(lái)，放入蹄形磁鐵形成的磁時(shí)，你能看到通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中朝一個(gè)方向擺動(dòng)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?改變電池的正負(fù)極接線(xiàn)柱或?qū)⒋盆F的N極、S極交換位置，閉合開(kāi)關(guān)，你能看到通電導(dǎo)線(xiàn)的擺動(dòng)方向發(fā)生改NN不管電流方向與磁場(chǎng)方向是否垂直，安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向所決定的平面，即總有F⊥I和F⊥B。(2)已知F、B的方向，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的位置確定時(shí)，可唯一確定7的方向。2.安培定則(右手螺旋定則)與左手定則的區(qū)別安培定則(右手螺旋定則)左手定則判斷電流的磁場(chǎng)方向向象電流在磁場(chǎng)中法拇指指向電流的方向四指彎曲的方向表示電流的環(huán)繞方向磁感線(xiàn)穿過(guò)手掌心，四指指向電流的方向結(jié)果四指彎曲的方向表示磁感線(xiàn)的方向拇指指向軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向拇指指向電流受到的磁場(chǎng)力的方向【例1】畫(huà)出圖中通電直導(dǎo)線(xiàn)A受到的安培力的方向。[解析](1)中電流與磁場(chǎng)垂直，由左手定則可判斷出A所受安培力方向如圖甲所示。(2)中條形磁鐵在A處的磁場(chǎng)分布如圖乙所示，由左手定則可判斷A受到的安培力的方向如圖乙所示。(3)中由安培定則可判斷出電流A處磁場(chǎng)方向如圖丙所示，由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丙所示。(4)中由安培定則可判斷出電流A處磁場(chǎng)如圖丁所示，由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丁所示。[答案]AB1AA判斷安培力方向常見(jiàn)的兩類(lèi)問(wèn)題問(wèn)題一問(wèn)題三B與!有夾角B//I安培力的大小9,與電流方向平行的分量B?=Bcos9,平行于導(dǎo)線(xiàn)的分量B?對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有作用力，通電導(dǎo)線(xiàn)所受的作用力F僅由B決定，即F=I1B,故F=I1Bsin9(9為B與I的夾角)。相應(yīng)的電流沿/由始端流向末端。導(dǎo)線(xiàn)所處的磁場(chǎng)應(yīng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，公式僅適用于很短的通電導(dǎo)線(xiàn)。3.電流在磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力作用，但是電流在磁場(chǎng)中不一定受安培力作用。當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流不受安培力作用。4.當(dāng)電流同時(shí)受到幾個(gè)安培力時(shí)，則電流所受的安培力為這幾個(gè)安培力的矢量和。強(qiáng)度均為B,求各導(dǎo)線(xiàn)所受到的安培力的大小。式本質(zhì)是有效長(zhǎng)度或有效磁場(chǎng)，正確分解。B圖中，B⊥I,導(dǎo)線(xiàn)再怎么放，也在紙平面內(nèi)，故F=IIB。C圖是兩段導(dǎo)線(xiàn)組成的折線(xiàn)abc,整體受力實(shí)質(zhì)上是兩部分直導(dǎo)線(xiàn)分別受力的矢量和，其有效長(zhǎng)度為ac,故F=丶2I1B。D圖中，從a→b的半圓形電流，分析圓弧上對(duì)稱(chēng)的每應(yīng)用安培力公式F=BIlsin9解題的技巧(1)公式F=IIBsin9中9是B和I方向的夾角，不能盲目應(yīng)用題目中所給的夾角，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。(2)公式F=IBlsin9中的Isin9也可以理解為垂直于磁場(chǎng)方向的“有效長(zhǎng)度”。如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，將兩電極接在電池的兩極上，然后在玻璃皿中放入Q-Q-N'鹽水，把玻璃皿放入蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，N極在下，S極在上，通電后鹽水就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。通電到安培力使得鹽水逆時(shí)針(自上向下看去)轉(zhuǎn)電流把整段導(dǎo)線(xiàn)分為多段電流元，先用左手定則判斷每段電流元所受安培力的方然后判斷整段導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向，從而確定導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線(xiàn)管可以等效成條形磁鐵通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線(xiàn)到某個(gè)便于分析的特殊位置，判斷其所而確定其運(yùn)動(dòng)方向兩平行直線(xiàn)電流在相互作用過(guò)程中，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；不平行的兩直線(xiàn)電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流而確定磁體所受合力及其運(yùn)動(dòng)方向【例3】一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)圈L?和一個(gè)固定的線(xiàn)圈L?互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)線(xiàn)圈的圓心重合。當(dāng)兩線(xiàn)圈通以如圖所示的電流時(shí)，從左向右看，則L?產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，據(jù)安培定則可知各電流元所在處磁場(chǎng)向上。由左手定則可得，上部電流元不管是電流還是磁體，對(duì)通電導(dǎo)體的作用都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，此類(lèi)問(wèn)題可按(3)如果電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)方向夾角為9,f=qvBsin9截取一段長(zhǎng)度1=v△t的導(dǎo)線(xiàn)，這段導(dǎo)線(xiàn)中所含的自由電子數(shù)為N,則F=I1B=neSv2B△2.向心力：由洛倫茲力f提供，即得質(zhì)量成正比，與電荷量和磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比，而與軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān)考點(diǎn)1子運(yùn)動(dòng)方向相同的電流的導(dǎo)線(xiàn)放入該位置，則所電子束狹壁電子束狹壁熒光屏陰極陽(yáng)極甲SS十N乙(2)將磁鐵的N極、S極交換位置，電子流有什么變化，說(shuō)明了什么?1.洛倫茲力方向的特點(diǎn)若一個(gè)因素相反則F*方向相反(2)洛倫茲力的方向既與磁場(chǎng)方向垂直，又與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即洛倫茲力垂直于v和B兩者所決定的平面。不改變v的大小洛(1)區(qū)別①洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力，而安培力是指通電直導(dǎo)線(xiàn)所受到的磁場(chǎng)力?！纠?】如圖所示，各圖中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,帶電粒子的速率均為v,所帶電荷量均為q,試求出各圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并標(biāo)出洛倫茲力的方向。甲乙丙丁如圖所示的裝置叫作洛倫茲力演示儀。玻璃泡內(nèi)的電子槍(泡內(nèi)的低壓汞蒸氣發(fā)出輝光，這樣就可顯示出電子的軌跡。電子垂直射入磁場(chǎng)時(shí)，電子為什①已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直甲乙②已知入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線(xiàn)，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線(xiàn)，這兩條垂線(xiàn)的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖乙所示，圖中P為入射點(diǎn)，3.帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)的幾種常見(jiàn)情形(1)直線(xiàn)邊界：進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性，射入和射出磁場(chǎng)時(shí)，速度與邊界夾角大小相等，如甲乙丙(2)平行邊界：存在臨界條件，如圖所示。丁戊己(3)圓形邊界：沿徑向射入必沿徑向射出，如圖所示。庚量為m、電荷量為e)以v的速度從點(diǎn)O與M成30。角的方向射入磁場(chǎng)中，求：2,磁偏轉(zhuǎn)；利用磁場(chǎng)改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向稱(chēng)為磁偏轉(zhuǎn)。3.顯像管的構(gòu)造和原理(2)原理：電子槍發(fā)出的電子，經(jīng)電場(chǎng)加速形成電子束，在水平偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈和豎直偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈產(chǎn)生的不斷變化的磁場(chǎng)作用下，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)掃描，在熒光屏上顯示圖像。二、質(zhì)譜儀1.原理圖：如圖所示。質(zhì)譜儀原理示意圖2.加速：帶電離子進(jìn)入質(zhì)譜儀的加速電場(chǎng)，由動(dòng)能定理得：3.偏轉(zhuǎn)：離子進(jìn)入質(zhì)譜儀的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力②由①②兩式可以求出離子的半徑4.質(zhì)譜儀的應(yīng)用：可以分析比荷和測(cè)定離子的質(zhì)量。1.構(gòu)造圖：如圖所示?；匦铀倨髟硎疽鈭D2.工作原理(1)電場(chǎng)的特點(diǎn)及作用特點(diǎn)：兩個(gè)D形盒之間的窄縫區(qū)域存在交變電壓。作用：帶電粒子經(jīng)過(guò)該區(qū)域時(shí)被加速。作用：帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而改變運(yùn)動(dòng)方向，半個(gè)周期后再考點(diǎn)1如圖所示為質(zhì)譜儀原理示意圖。離子從容器A下方的小孔S?進(jìn)入質(zhì)譜儀后打在底片上，什么樣的粒子打在質(zhì)譜儀顯示屏上的位置會(huì)不同?位置SU得1.速度選擇器只選擇粒子的速度(大小和方向)而不選擇粒子的質(zhì)量、電荷量和電性。2.從S?與S?之間得以加速的粒子的電性是固定的，因此進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)空間的粒子的電3,打在底片上同一位置的粒子，不能確定其質(zhì)量或電荷量一定中與圓心0等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向沿徑向指向圓心0;磁分析器中在以O(shè)?為圓經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界又垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于[解析]設(shè)離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)的速度為v,離子在加速電場(chǎng)中加速的過(guò)程中，由動(dòng)②③④⑤方向垂直紙面向外應(yīng)用質(zhì)譜儀的兩點(diǎn)注意(1)質(zhì)譜儀的原理中包括粒子的加速、受力的平衡(速度選擇器)、牛頓第二定律和勻速圓(2)分析粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，建立各運(yùn)動(dòng)階段的模型、理清各運(yùn)動(dòng)階段之間的聯(lián)系，根據(jù)帶電粒子在不同場(chǎng)區(qū)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律列出對(duì)應(yīng)的方程。對(duì)回旋加速器工作原理的理解回旋加速器中磁場(chǎng)和電場(chǎng)分別起什么作用?對(duì)交流電源的周期改變是否要求越來(lái)越以便能使粒子在縫隙處剛好被加速?應(yīng)等于帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，是不變的，和粒子1.速度和周期的特點(diǎn)：在回旋加速器中粒子的速度逐漸增大，但粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓2.最大半徑及最大速度：粒子的最大半徑等于D形盒的半徑3.最大動(dòng)能及決定因素：最大動(dòng)能即粒子所能達(dá)到的最大動(dòng)能由磁場(chǎng)B、D形盒的半徑R、粒子的質(zhì)量m及帶電荷量q共同決定，與加速電場(chǎng)的電壓無(wú)關(guān)。4.粒子被加速次數(shù)的計(jì)算：粒子在回旋加速器盒中被加速的次數(shù)(U是加速電壓大小),一個(gè)周期加速兩次。設(shè)在電場(chǎng)中加速的時(shí)間為ti,縫的寬度為d,則5.粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間總時(shí)間為t=場(chǎng)，使粒子每穿過(guò)狹縫都得到加速；兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面。粒子源(3)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短，高頻交變電壓頻率要符合粒子回旋頻率則則速度[答案](1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(3)頻率速度[鞏固層·知識(shí)整合小NFEQ\*jc3\*hps12\o\al(\s\up6(mg),q)bs4R[提升層·能力強(qiáng)化]主題11.安培力的大小(3)當(dāng)通電導(dǎo)體和磁場(chǎng)方向的夾角為9時(shí)，F(xiàn)=IIBsin9。2.安培力的方向(1)安培力的方向由左手定則確定。3.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的平衡和加速(1)首先把立體圖畫(huà)成易于分析的平面圖，如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等。(2)確定導(dǎo)線(xiàn)所在處磁場(chǎng)的方向，根據(jù)左手定則確定安培力的方向。【例1】如圖所示，在傾角9=30°的斜面上固定一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離1=0.25m,兩導(dǎo)軌間接有滑動(dòng)變阻器R和電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池。垂直導(dǎo)軌放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab,它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)[解析]當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，金屬棒在重力沿斜面的分力mgsinθ作用下有沿斜面下滑的趨甲乙面上滑的趨勢(shì)，此時(shí)導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的摩擦力沿斜面向下(如圖乙所示)。金屬棒剛好不上滑時(shí)有[一語(yǔ)通關(guān)]是先進(jìn)行受力分析，再根據(jù)共點(diǎn)力平衡的條件列出平衡方程，注意在受力分析過(guò)程中不要漏掉安培力。對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，注意安培力大小和圖、剖面圖或側(cè)視圖等。將抽象的空間受力分析轉(zhuǎn)移到紙面上進(jìn)行，最后結(jié)合正交分解或平受洛倫茲力作用的帶電粒子，可能帶正電，也可能帶負(fù)若帶正電，其軌跡為a;若帶負(fù)電，其軌跡為b。磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，如果題述條件只給出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，而未說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，則應(yīng)考慮因磁場(chǎng)方向不確定而導(dǎo)致的多解。如圖所示，帶正電的粒子以速率v垂直進(jìn)入帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場(chǎng)時(shí)，由于粒帶電粒子在部分是電場(chǎng)、部分是磁場(chǎng)的空間運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)往往具有往復(fù)性，從而形成多【例2】橫截面的邊界線(xiàn)。一帶電粒子從ad邊的若該帶電粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m(重力不計(jì)),則該帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間最長(zhǎng)是粒子帶正電，由左手定則可知它將向ab方向偏轉(zhuǎn)，帶電粒子可能的軌跡如圖所示(磁場(chǎng)方向最大，那么,帶電粒子從ad邊飛出的軌跡中，與ab相切的軌跡半徑也就是它所有可能軌跡[答案]主題3帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.復(fù)合場(chǎng)洛倫茲力必不為零，且其大小和方向不斷變化，但洛倫茲力不做功，這類(lèi)問(wèn)題一般應(yīng)用動(dòng)能【例3】在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限存在沿y成9=60。角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示。不計(jì)(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;[解析](1)設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v,有解得(2)如圖所示，粒子在磁場(chǎng)中以0為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為0′N(xiāo),有解得(3)由幾何關(guān)系得ON=rsin9設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tt,有ON=ott,解得i粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tz,有則粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間[一語(yǔ)通關(guān)]帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的處理方法(1)首先要弄清復(fù)合場(chǎng)的組成。其次，要正確地對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分在進(jìn)行受力分析時(shí)要注意洛倫茲力方向的判定方法——左手定則。在分別注意洛倫茲力的特點(diǎn)——始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功。最后題的分析方法基本相同，不同之處是多了靜電力和洛倫題的分析方法基本相同，不同之處是多了靜電力和洛倫茲力。因此，帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題要注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用特點(diǎn)，如靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力方正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一個(gè)使正負(fù)電子產(chǎn)生對(duì)撞的設(shè)備，它將各種粒子(如質(zhì)子、電子等)加速到極高的能量，然后使粒子轟擊一固定靶。通過(guò)研究高能粒子與靶中粒子碰撞時(shí)產(chǎn)生的各正電子與負(fù)電子在自然界已有產(chǎn)出，人們研究微電子粒子的結(jié)構(gòu)特性，是當(dāng)今高能粒子物理是高能物理研究的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。由電子槍產(chǎn)生的電子，和電子打靶產(chǎn)生的正電子，在加速器里加速到15億電子伏特，輸入到儲(chǔ)存環(huán)。正負(fù)電子在儲(chǔ)存環(huán)里，可以22億電子伏即接近光的速度相向運(yùn)動(dòng)、回旋、加速，并以每秒125萬(wàn)次不間斷地進(jìn)行對(duì)撞。而每秒有價(jià)值的對(duì)撞只有幾次。有著數(shù)萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)通道的北京譜儀，猶如幾萬(wàn)只眼睛，實(shí)時(shí)觀測(cè)對(duì)撞產(chǎn)生的次級(jí)粒子，所有數(shù)據(jù)自行傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。科學(xué)家通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理和分析，進(jìn)一步認(rèn)1.北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)是世界八大高能加速器中心之一，是我國(guó)第一臺(tái)高能加2.正負(fù)電子在儲(chǔ)存環(huán)里，可以22億電子伏即接近光的速度相向運(yùn)動(dòng)、回旋、加速，并以每秒125萬(wàn)次不間斷地進(jìn)行對(duì)撞。其的直線(xiàn)加速器加速后，沿圓環(huán)切線(xiàn)方向注入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()qⅢqB.對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷-越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越?、驝.對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓L越大，思路分析：解此題的關(guān)鍵是掌握正負(fù)離子運(yùn)動(dòng)的 BC[在加速器中有,在環(huán)狀空腔內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑即故加速電壓越大，粒子的速率v越大，其周期越小，選項(xiàng)C正確。]第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用第1節(jié)科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向(第1課時(shí))一知識(shí)梳理二如圖所示，將磁鐵的不同磁極插入、拔出螺線(xiàn)管，觀察感應(yīng)電流方向的變化。通過(guò)分析感應(yīng)電流的方向與磁鐵的磁場(chǎng)方向、通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化之間的關(guān)系，探究影響感應(yīng)電磁鐵運(yùn)動(dòng)及電流方向S線(xiàn)圈中的方向四、數(shù)據(jù)處理SNSNS感應(yīng)電流在線(xiàn)圈中的方向原磁場(chǎng)方向φ的變化情況向(線(xiàn)圈中)向與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系將螺線(xiàn)管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的任一極插入、抽出螺線(xiàn)管，如圖所圖號(hào)磁場(chǎng)方向的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)向下向上感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加向下向下感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論考點(diǎn)1楞次定律的理解感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙強(qiáng)磁體的下落。如圖所示，將一銅環(huán)懸掛在一水平光滑細(xì)桿上使其保持靜止并插入銅環(huán)、拔出銅環(huán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象?的方向移動(dòng)，當(dāng)磁鐵從中拔出時(shí)，則銅環(huán)隨磁鐵運(yùn)動(dòng)。因?yàn)楦袘?yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙磁體和閉合導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。閉合導(dǎo)體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的產(chǎn)生是感應(yīng)電流存在的結(jié)果，即只有當(dāng)閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，才會(huì)有感應(yīng)電流的磁場(chǎng)2.楞次定律中“阻礙”的含義錐阻礙誰(shuí)又3.“阻礙”的表現(xiàn)從能量守恒定律的角度，楞次定律可廣義地表述為：感應(yīng)電流的“效果”總是要反抗(或阻礙)引起感應(yīng)電流的原因。常見(jiàn)的情況有三種：(1)阻礙原磁通量的變化(增反減同)。(2)阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來(lái)拒去留)。(3)通過(guò)改變線(xiàn)圈面積來(lái)“反抗”(增縮減擴(kuò))。4.楞次定律的實(shí)質(zhì)“阻礙”的結(jié)果，是實(shí)現(xiàn)了其他形式的能向電能轉(zhuǎn)化，如果沒(méi)有“阻礙”,將違背能量守恒定律，可以得出總能量增加的錯(cuò)誤結(jié)論。所以楞次定律體現(xiàn)了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化與守恒，能量守恒定律也要求感應(yīng)電流的方向服從楞次定律。B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，必受磁場(chǎng)阻礙作用C.原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原磁場(chǎng)反向的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平行磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受磁場(chǎng)阻礙作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原磁場(chǎng)穿過(guò)閉流的磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流如圖所示，觀察開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流表的指提示：開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，時(shí)而左偏，時(shí)而右偏。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間穿過(guò)該線(xiàn)圈的磁通量變化情況不同，閉合時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增(2)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(增反減同)。(4)判定感應(yīng)電流的方向。2.磁通量變化比較復(fù)雜時(shí)可以分段：把磁通量變化分成單調(diào)變化的區(qū)間來(lái)處理。【例2】如圖所示，一水平放置的矩形線(xiàn)圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置I經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置I和Ⅲ都很靠近I.Ⅲ.過(guò)線(xiàn)圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd,A正確。]運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路楞次定考點(diǎn)3右手定則的應(yīng)用(1)如圖所示，導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)楞次定律判斷導(dǎo)體棒ab中的電流場(chǎng)方向相反，故感應(yīng)電流的方向?yàn)閎→a。(2)能否找到一種更簡(jiǎn)單的方法來(lái)判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電流的方向呢?比較內(nèi)容右手定則區(qū)別適用范圍只適用于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切應(yīng)用的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例【例3】如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平………規(guī)律方法………第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律甲乙SNSN(2)分別用一根磁鐵和兩根磁鐵以同樣速度快速插入，磁通量的變化量△φ相同嗎?指(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小取決于穿過(guò)電路的磁通量的變化率而與①的大小、△①的大小沒(méi)有必然的關(guān)系，與電路的電阻R無(wú)關(guān)；感應(yīng)電流的大小與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和回路總電【例1】如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)全部為裸導(dǎo)線(xiàn)，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于平面的勻強(qiáng)磁00應(yīng)用應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題(3)用求的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為整個(gè)閉合電路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖所示的裝置，由一塊安裝在列車(chē)車(chē)頭底部的強(qiáng)磁鐵和埋設(shè)在軌道下面的一組線(xiàn)圈及電學(xué)測(cè)量?jī)x器組成(記錄測(cè)量?jī)x器未畫(huà)出)。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈上方時(shí)，由于穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。請(qǐng)思考：線(xiàn)圈I線(xiàn)圈Ⅱ如果已知強(qiáng)磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、線(xiàn)圈垂直列車(chē)運(yùn)行方向的長(zhǎng)度1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E,能否1.對(duì)公式E=BIvsinθ中各量的理解(1)對(duì)θ的理解：當(dāng)B、1、v三個(gè)量方向互相垂直時(shí)，θ=90°,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí)，θ=0°,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。(2)對(duì)1的理解：式中的/應(yīng)理解為導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的有效長(zhǎng)度，如果導(dǎo)線(xiàn)不和磁場(chǎng)垂直，I應(yīng)是導(dǎo)線(xiàn)在與磁場(chǎng)垂直方向投影的長(zhǎng)度；如果切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)是彎曲的，如圖所示，則應(yīng)取與B和v垂直的等效直線(xiàn)長(zhǎng)度，即ab的弦長(zhǎng)。線(xiàn)的速度不同，可取其平均速度求電動(dòng)勢(shì)。如圖所示，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中繞A點(diǎn)在紙面內(nèi)以角則區(qū)別回路中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體適用范圍只適用于導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況△t內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)某一時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)聯(lián)系0是由定條件下推導(dǎo)出來(lái)的，該公式可看(2)在這一過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如何?(3)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至經(jīng)過(guò)圓心的過(guò)程中直導(dǎo)線(xiàn)中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少?(3)應(yīng)用E=B1v時(shí)找準(zhǔn)導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度。[解析](1)由E=BIv可知，當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度1最大時(shí)，E最大，/最大為2R,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E=2BRv。(2)對(duì)于L隨t變化的規(guī)律應(yīng)求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由幾何關(guān)系可求出直導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度I隨時(shí)間t變化的情況為I=2√R-R-vt2,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算的三點(diǎn)說(shuō)明(1)一般求某一位置或某一時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)公式求解。如切割磁感線(xiàn)情,(2)求某一段時(shí)間或某一過(guò)程的電動(dòng)勢(shì)要用其中△t為對(duì)應(yīng)的這段時(shí)間。1.實(shí)驗(yàn)探究：通電自感和斷電自感操作電路自感電動(dòng)勢(shì)的作用通電自感來(lái)阻礙燈泡2電流的增加斷電自感LL刻熄滅，燈泡1過(guò)一會(huì)兒后一下，然后逐漸變暗阻礙燈泡1電流的減小2.自感電動(dòng)勢(shì)的方向：原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反，原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同。3.自感電動(dòng)勢(shì)的作用：自感電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化，4.自感系數(shù)(1)物理意義：能表征線(xiàn)圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)的大??；(2)大小決定因素：線(xiàn)圈的形狀、橫截面積、長(zhǎng)短、匝數(shù)等其中L為線(xiàn)圈的自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感，1.概念：由于磁通量變化，在大塊金屬中形成的像旋渦一樣的感應(yīng)電流。2.特點(diǎn)：金屬塊的電阻較小，渦流往往較大。3.應(yīng)用與防止(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用：如電磁爐。(2)渦流的防止：電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備中為防止鐵芯中因渦流損失能量，常用增大鐵芯如圖所示，在演示斷電自感實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)燈泡D會(huì)閃亮一下，然后逐漸熄滅，你能說(shuō)出DDL$與D構(gòu)成回路，斷電瞬間由于自感現(xiàn)象，I將延遲減弱，則流過(guò)燈泡D的電流為I大于原電電，并且剛斷開(kāi)電路的瞬間通過(guò)自感線(xiàn)圈的電流大小和方向與電路穩(wěn)定時(shí)通過(guò)自感線(xiàn)圈的電斷電自感電路圖LRSLsL很大(有鐵芯),在S閉合瞬間，L?燈立即亮起來(lái)，L?在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，L?燈突然閃亮一下后再漸時(shí)，會(huì)看到L?燈馬上熄滅)原因斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，流過(guò)線(xiàn)圈L的電流減小，產(chǎn)生比流過(guò)L?燈的電流增加得慢在一段時(shí)間；在S斷開(kāi)后，通過(guò)L的電流反向通過(guò)燈LA,且由于R<RA,使得流過(guò)LA燈的發(fā)光功率突然變大能量電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能【例1】如圖所示，電感線(xiàn)圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計(jì)，L?、Lg是兩…規(guī)律方法………線(xiàn)圈沒(méi)有電阻，相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn)(短路);當(dāng)電路斷開(kāi)瞬間，自感線(xiàn)圈相當(dāng)于電源?？键c(diǎn)2考點(diǎn)2渦流的產(chǎn)生條件是什么?電磁爐的鍋具為什么用平底的鐵鍋?能夠形成閉合回路。②穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生變化。在平底的鐵鍋底部產(chǎn)生渦流，從而使得鍋底溫度升高，起到加熱做飯或炒菜的作伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，最終在金屬塊中塊放在了變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果是金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)【例2】在水平放置的光滑導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵，如圖所示，現(xiàn)有銅、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以同樣的速度向磁鐵滑去。各A.都做勻速運(yùn)動(dòng)B.甲、乙做加速運(yùn)動(dòng)C.甲、乙做減速運(yùn)動(dòng)D.乙、丙做勻速運(yùn)動(dòng)渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)的變化起阻礙作用，所以銅塊和鋁塊向磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受阻礙而(2)磁場(chǎng)變化越,導(dǎo)體的橫截面積S越大，導(dǎo)體材料的電阻率越小，形EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up0("),A)理解是繳及女為μ。若用恒力F沿水平方向向右拉金屬棒使[解析]金屬棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由到b方向的電流；由左手定則知，安培力方向向左，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的合力逐漸減小，故金屬棒向右做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)安培力與摩擦力的合力增大到大小流確定桿或線(xiàn)圈受力求合力“四步法”分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題流確定桿或線(xiàn)圈受力求合力“源”的分析“源”的分析 “路”的分析弄清串、并聯(lián)關(guān)系5由力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系由力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系“運(yùn)動(dòng)”的分析主題2主題2電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題安培力做功使得電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(通常為內(nèi)能),外力克服安培力做功，則是其他形公式法焦耳熱等于克服安培力做的功能量轉(zhuǎn)化法[解析](1)當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)安培力F=mgsin9[一語(yǔ)通關(guān)]電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒問(wèn)題的一般思路(2)畫(huà)出等效電路圖，求出回路中消耗的電能表達(dá)電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型1.模型分類(lèi)桿問(wèn)題，不過(guò)要注意問(wèn)題包含著一個(gè)條件：甲桿靜止、受力平衡。另一類(lèi)是兩桿都在運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種情況，要注意在用到整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，兩桿切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相電阻不計(jì)，間距L=0.4m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域I和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線(xiàn)為體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開(kāi)始下滑。cd在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)中，ab、cdE=BLv此時(shí)ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件得(3)設(shè)ca棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電路中產(chǎn)生的總熱量為Q,由能量守恒得[答案](1)由a流向b(2)5m/s(3)1.3J渦流效應(yīng)衍生出一系列工業(yè)產(chǎn)品，感應(yīng)加熱電源就是其利用渦流加熱金屬導(dǎo)體，使之非接觸式發(fā)熱。很多工業(yè)產(chǎn)品是不能用明火加熱的，這時(shí)候感應(yīng)渦流加熱就成功地解決了這個(gè)問(wèn)題，也使產(chǎn)品有了革命性的進(jìn)步。感應(yīng)加熱是將被加熱金屬置于高頻變化的電磁場(chǎng)中(實(shí)際應(yīng)用是在感應(yīng)線(xiàn)圈中),強(qiáng)大的電磁場(chǎng)在其表面形成感應(yīng)渦流，依靠材料本身的內(nèi)阻，使之迅速發(fā)熱，以改善工件的機(jī)械性能。感應(yīng)加熱是渦流熱應(yīng)用最典型的例子，是金屬熱處理中必不可少的加熱方式，也是以后工業(yè)加熱的趨勢(shì)。感應(yīng)渦流不僅用于金屬的熱處理，也用于海底管道鋪設(shè)，石油、天然氣管道預(yù)熱焊接，焊后熱處理，紫銅釬焊，蒸發(fā)鍍膜，電機(jī)短路環(huán)焊接等。這些應(yīng)用的最基本原理就是電磁感應(yīng)，即應(yīng)用了放在變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻?qū)俟ぜ芯彤a(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過(guò)焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法正確的是()A.電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大。而放出的電熱與電流的平方成正[素養(yǎng)點(diǎn)評(píng)]本題是聯(lián)系現(xiàn)代科技的考題，將復(fù)雜的渦流感應(yīng)加熱抽象為簡(jiǎn)題，考查學(xué)生對(duì)渦流產(chǎn)生的理解及渦流在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用的了解，學(xué)生只有掌握高頻焊接原理及電流產(chǎn)熱的計(jì)算方法，才能順利解決此類(lèi)問(wèn)題，體現(xiàn)科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任在物第3章交變電流與遠(yuǎn)距離輸電甲頻率(f)定義交變電流完成1次周期性變化所需的時(shí)間交變電流在一段時(shí)間內(nèi)完成周期性變化s(秒)作用聯(lián)系交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值叫作交變電流的讓交變電流和恒定電流分別通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)诘?，則該恒定電流的數(shù)值就叫作交變電流的有效值。交變電流的電流、電壓的有效值分別用,,考點(diǎn)1交變電流與直流電(教師用書(shū)獨(dú)具)教材Ps?“迷你實(shí)驗(yàn)室”答案提示：燈探究交變電流的特點(diǎn)如圖所示，把電流表接入到模型發(fā)電機(jī)的輸出柄，觀察電流表的指針擺動(dòng)情況是怎樣的?電流表指針的擺提示：隨著線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的指針不停地在“0”刻度線(xiàn)兩側(cè)1.直流、交流、恒定電流的特點(diǎn)【例1】對(duì)于如圖所示的電流i隨時(shí)間t做周期性變化的圖像，下列描述哪些是正確的()B[由i-t圖像可知，電流的大小變化，但電流方向一直為正，故電流方向不變，根據(jù)(2)在i-t或t圖中，正負(fù)表0,還要觀察i(u)的值有無(wú)正負(fù)變化。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到干電池上怎樣調(diào)整也不打點(diǎn)，而接到學(xué)生電源的低壓交流擋上就順利打點(diǎn)，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為什么打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s?其時(shí)間間隔由什么決為50Hz,所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔1.對(duì)交變電流的周期和頻率的理解周期和頻率是描述交變電流的物理量，跟任何周期性過(guò)程一樣，交流電也要用周期或頻變100次。2πneC.交變電流方向變化的頻率為交變電流頻率的2倍D.50Hz的交變電流，其周期等于0.05s和負(fù)向最大值各一次，但相鄰兩個(gè)峰值的時(shí)間間隔為半個(gè)周期；交變電流在一個(gè)周期內(nèi)方向s,知選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]如圖甲、圖乙中電爐燒水，設(shè)其他條件都相同，水的質(zhì)量相等，水的初溫相同。若恒定電流用10分鐘把水燒開(kāi)，而交變電流也用10分鐘把水燒開(kāi)。兩種情況的通電時(shí)間、電阻熱量相同嗎?交流電電流的有效值是多少?量相同嗎?交流電電流的有效值是多少?(1)若按正(余)弦規(guī)律變化的交變電流，可利用交變電流的有效值與峰值的關(guān)系求解，即,,(2)對(duì)于非正弦式交變電流，必須根據(jù)有效值的定義進(jìn)行計(jì)算。第一步：計(jì)算交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q:第二步：將熱量6用相應(yīng)的物理量的有效值表示Q=FRT或第三步：代入數(shù)值，求解有效值。2.幾種常見(jiàn)電流有效值的計(jì)算電流名稱(chēng)電流圖線(xiàn)正弦式交變電流0正弦半波電流正弦單向脈動(dòng)電流100電流iiI【例3】如圖所示為一交變電流的圖像，則該交變電流的有效值為()T熱量為Q?等效直流FRT,它在后半周產(chǎn)生的熱量故在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q(1)首先要分析交變電流的變化規(guī)律，正弦式交變電流的最大值和有效值的關(guān)系是I=第2節(jié)交變電流的產(chǎn)生知識(shí)梳理二一、交流發(fā)電機(jī)1.交流發(fā)電機(jī)的原理由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，只要通過(guò)閉合導(dǎo)體的磁通量發(fā)生變化，就可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。2.交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：發(fā)電機(jī)主要由線(xiàn)圈(電樞)和磁極兩部分組成。3.交流發(fā)電機(jī)的種類(lèi)兩種類(lèi)型定子特點(diǎn)電樞電壓低，功率小電樞電壓高，功率大1.產(chǎn)生條件：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。2.過(guò)程分析(如圖所示):0甲0乙丙3.中性面：物理學(xué)中，把線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置叫作中性面。電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零。三、正弦式交變電流的變化規(guī)律1.正弦式交變電流的表達(dá)式(1)e=Esinwt(從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，其中E=考點(diǎn)1丙電流方向中性面中性面的垂面線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行零零感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)零線(xiàn)圈邊框切割磁感線(xiàn)的有效速度零零電流方向改變甲乙零，線(xiàn)圈處于與中性面垂直的位置，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均為最大，故C、D均錯(cuò)如圖所示，矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)0(1)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與什么因素有關(guān)?(2)多匝線(xiàn)圈不垂直切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何表達(dá)?1.推導(dǎo)正弦式交變電流瞬時(shí)值的表達(dá)式(2)ab邊的線(xiàn)速度跟磁感線(xiàn)方向的夾角9=wt。(4)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=BLbvsint定，與線(xiàn)圈的形狀無(wú)關(guān)，與轉(zhuǎn)軸的位置無(wú)關(guān)，但轉(zhuǎn)軸必須垂直于磁場(chǎng)，因此如圖所示幾種情【例2】有一匝數(shù)為10匝的正方形線(xiàn)圈，邊長(zhǎng)為20cm,線(xiàn)圈總電阻為1Ω,線(xiàn)圈繞(2)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大?(3)寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式。確定瞬時(shí)值E=NBSo10×0.5×0.22×10π(V)=6.28V,電流的最大值為(2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Esin60°=5.44V。(3)由于線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)是從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)的，所以瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Esinwt=6.28sin確定正弦式交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的基本方法(1)明確線(xiàn)圈從什么位置開(kāi)始計(jì)時(shí)以確定瞬時(shí)值表達(dá)式正弦函數(shù)零時(shí)刻的角度。(2)確定線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、線(xiàn)圈的面積、匝數(shù)，從而確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。(3)根據(jù)e=Esinwt寫(xiě)出正弦式交變電流的表達(dá)式?？键c(diǎn)3考點(diǎn)3交變電流的圖像如圖所示，矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)們得到如下關(guān)系式e=Esinwt,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)y=Asina,你能知道e=E的函數(shù)圖像是什么形式嗎?該圖像能直接得到哪些信息?0t1.對(duì)交變電流圖像的認(rèn)識(shí)如圖所示，正弦交變電流隨時(shí)間的變化情況可以從圖像上表示出來(lái)，圖像描述的是交變【例3】一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖所示，A.交流電的頻率是4πHz=.“-”號(hào)表示方向，D錯(cuò)誤。]一看：看“軸”、看“線(xiàn)”、看“斜率”、看“點(diǎn)”,并理解其物理意義。第3節(jié)科學(xué)探究：變壓器23456(5)改變線(xiàn)圈匝數(shù)，重新測(cè)量輸入、輸出端電壓，記錄在上面設(shè)計(jì)好的表格4.注意事項(xiàng)1.電壓與匝數(shù)的關(guān)系：原、副線(xiàn)圈的電壓之比等于兩個(gè)線(xiàn)圈的匝數(shù)之比，民考點(diǎn)1在課外，某同學(xué)在進(jìn)行低壓交流變壓器實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)缺種摩托車(chē)的蓄電池代替，按圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。閉合電鍵后，燈泡是否發(fā)原因是：恒定電壓加在原線(xiàn)圈上后，線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量不發(fā)生變化，因而副線(xiàn)圈中的磁通量也不發(fā)生變化，所以故副線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.理想變壓器的特點(diǎn)【例1】關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說(shuō)法正確的是()A.通有正弦交變電流的原線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量不變B.穿過(guò)原、副線(xiàn)圈的磁通量在任何時(shí)候都不相等C.穿過(guò)副線(xiàn)圈磁通量的變化使副線(xiàn)圈…………易錯(cuò)警示…………)原線(xiàn)圈通過(guò)電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中的磁場(chǎng)也在不斷地變化，變化的磁場(chǎng)在副線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副線(xiàn)圈中就存在輸出電1.數(shù)據(jù)處理1234562.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，變壓器線(xiàn)圈兩端的電壓副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為η=120匝、m=240匝，某實(shí)驗(yàn)小組在原線(xiàn)圈兩端依次加上不同的電壓，實(shí)驗(yàn)序號(hào)原線(xiàn)圈兩端的電壓f(V)副線(xiàn)圈兩端的電壓b(V)U12123學(xué)生電源(低壓交流12V),可拆變壓器，多用表(交流電壓擋),電路圖如圖所示。對(duì)于理想變壓器，只有一組副線(xiàn)圈的情況下，原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈的電流跟它們的所以推導(dǎo)出1.理想變壓器的變壓(變流)規(guī)律依據(jù)備注E=h-適于一個(gè)原線(xiàn)圈及多個(gè)副功率關(guān)系Pλ=P出能量守恒適于一個(gè)原線(xiàn)圈一個(gè)副線(xiàn)圈適于一個(gè)原線(xiàn)圈，多個(gè)副線(xiàn)圈適于一個(gè)原線(xiàn)圈一個(gè)副線(xiàn)圈2.理想變壓器各物理量間的制約關(guān)系A(chǔ).電流頻率為100HzB.◎的讀數(shù)為24VC.④的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6W電能的遠(yuǎn)距離輸送知識(shí)梳理一主要原因電功率損失生焦耳熱電壓損失用戶(hù)用戶(hù)二、高壓交流輸電與直流輸電1.高壓交流輸電系統(tǒng)(1)輸電環(huán)節(jié)：在發(fā)電站附近用升壓變壓器升高電壓，用輸電線(xiàn)輸送到遠(yuǎn)方，在用電地區(qū)附近，用降壓變壓器降到所需電壓。U?2.高壓直流輸電(1)采用高壓直流輸電的原因當(dāng)交流輸電功率很大時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的電感、電容引起的電壓及電能損失很大；同一電網(wǎng)供電的發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行，技術(shù)上也存在困難。(2)高壓直流輸電系統(tǒng)的工作程序：交變電流升壓后輸送到整流器，把高壓交變電流變換成高壓直流電流，經(jīng)由高壓直流線(xiàn)路輸送到用電地區(qū)后，逆變器將高壓直流電流變換成高壓交變電流，再經(jīng)降壓變壓器降壓。(3)高壓直流輸電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)①不存在感抗和容抗引起的損耗。③不需要考慮電網(wǎng)中的各發(fā)電機(jī)的同步運(yùn)行問(wèn)題。出許多優(yōu)越性。與蒸汽機(jī)相比，電動(dòng)機(jī)靈活、小巧、適應(yīng)力強(qiáng)，更加廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)換為電能都離不開(kāi)發(fā)電機(jī)。火力發(fā)電，是利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能將水加熱，產(chǎn)生高壓水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)外電路把電能輸送出去；水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電則是直接利用水和風(fēng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。高鐵、動(dòng)力機(jī)械等，都是利用電動(dòng)機(jī)的通電線(xiàn)圈受到磁場(chǎng)的力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?？键c(diǎn)1如圖所示的輸電線(xiàn)路，為什么在用電高峰期家中的白熾燈燈光較暗?怎樣才能減小導(dǎo)線(xiàn)發(fā)惠用戶(hù)R輸電電路圖因此加在白熾燈上的電壓變低，達(dá)不到額定功率，因此白熾燈燈光較暗；為減小導(dǎo)線(xiàn)上損失的電壓可減小輸電線(xiàn)電阻，提高輸電電壓。1.功率損失的原因在電能輸送過(guò)程中，電流流過(guò)輸電線(xiàn)時(shí)，因輸電線(xiàn)有電阻而發(fā)熱，(1)電壓損失減小的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800kW(2)若想使輸電效率提高到98%,又不改變輸電線(xiàn)，那么發(fā)電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸思路點(diǎn)撥：輸電線(xiàn)上損失的功率為P=Pr,輸電功率P=UI,要提高輸電效率，就要輸電線(xiàn)上損耗的功率計(jì)算輸電線(xiàn)上損失的功率時(shí)，要注意區(qū)分兩個(gè)電壓：輸電電壓(輸電線(xiàn)始端的電壓)U和輸電線(xiàn)上的損失電壓△U。我們?nèi)粘Ｉ铍x不開(kāi)電，電是由發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生的。為了合理地利用自然資源，火力發(fā)電廠(chǎng)將電能安全、保質(zhì)地由發(fā)電廠(chǎng)送往遠(yuǎn)方，同時(shí)又不能浪費(fèi)太多的電能?；鸢l(fā)出電的電壓一定很高嗎?怎樣才能提高輸送電壓?用戶(hù)消耗的電功率和電廠(chǎng)發(fā)出的電功率高，通常借助變壓器將低電壓變?yōu)楦唠妷骸Ｓ脩?hù)消耗的電功率和電廠(chǎng)發(fā)出的電功率不相等，因?yàn)樵陔娔艿妮斔途€(xiàn)路上有電阻要消耗部分電功率，所以電廠(chǎng)發(fā)出的電功率大于用戶(hù)獲取的1.遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的分析方法關(guān)系、電壓關(guān)系和電流關(guān)系，抓住一圖三關(guān)系，按照從前到后或從后向前的順序，即可找到,【例2】發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220V,輸出功率為44kW,每條輸電線(xiàn)的電阻為0.2(2)如果發(fā)電站先用變壓比為1:10的升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)同樣的輸電線(xiàn)路后經(jīng)→→尋找突→破口VV損失的電壓Ug=I′mR=2×0.2×20V=8V損失的功率P'g=UgI′μ=8×20W=160變壓器綜合問(wèn)題 考點(diǎn)1理想變壓器的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題 【例1】如圖所示，理想變壓器初級(jí)線(xiàn)圈接一正弦交流電源，其交變電壓的有效值恒定不變。則下列說(shuō)法中正確的是()A.只將S?從2撥向1時(shí)，電流表示數(shù)變小??母

凸☆☆Ω??0??Ω

由=會(huì)考點(diǎn)2幾種特殊的變壓器在現(xiàn)實(shí)生活中，除了輸電線(xiàn)路用的大型變壓器之外，在日常的工作和生活中還會(huì)用到一些常見(jiàn)的變壓器，我們一起來(lái)認(rèn)識(shí)一下它們的結(jié)構(gòu)和原理。1.自耦變壓器如圖所示，鐵芯上只繞一個(gè)線(xiàn)圈，低壓線(xiàn)圈是高壓線(xiàn)圈的一部分，既可以作為升壓變壓器使用，也可以作為降壓變壓器使用。丙2.電壓互感器(1)接法：原線(xiàn)圈并聯(lián)在高壓電路中，副線(xiàn)圈接電壓表；為了安全，外殼和副線(xiàn)圈應(yīng)接地。(2)作用：將高電壓變?yōu)榈碗妷?，通過(guò)測(cè)量低電壓，計(jì)算出高壓電路的電壓。3.電流互感器(1)接法：原線(xiàn)圈串聯(lián)在被測(cè)電路中，副線(xiàn)圈接電流表；為了安全，外殼和副線(xiàn)圈應(yīng)接地。(2)作用：將大電流變成小電流，通過(guò)測(cè)量小電流，計(jì)算出被測(cè)電路中的大電流?！纠?】(多選)如圖所示，L、L?是高壓輸電線(xiàn)，圖中兩電表示數(shù)分別是220V和10A,已知甲圖中原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為100:1,乙圖中原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為1:10,則()A.甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000VB.甲圖是電流互感器，輸電電流是100AC.乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000VD.乙圖是電流互感器，輸電電流是100A有有×220V=22000V,故A正確；乙圖是電流互感器，電表是電流表，故C錯(cuò)誤；只有一個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器，電流比等于匝數(shù)的反l有…規(guī)律方法故D正確。]互感器的區(qū)分技巧電流互感器是升壓變壓器，知(2)區(qū)分電壓互感器與電流互感器的三個(gè)標(biāo)志①測(cè)量?jī)x器不同，前者電壓表后者電流表。②原、副線(xiàn)圈匝數(shù)關(guān)系不同。③原線(xiàn)圈接線(xiàn)方式不同，前者接在火線(xiàn)和零線(xiàn)間，后者接在火線(xiàn)上?！耙辉喔薄钡淖儔浩?.副線(xiàn)圈有多個(gè)時(shí)，電壓比等于匝數(shù)比仍然成立，電流比不再與匝數(shù)比成反比，而要用AA找比例關(guān)系；而要把原線(xiàn)圈所在電路當(dāng)作一回路處理，原線(xiàn)圈相當(dāng)于一非純電阻用電器，其【例3】如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈的匝數(shù)為1000,兩個(gè)副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n=50和n?=100,L?是“6V2W”的小燈泡，L?是“12V)項(xiàng)C正確。])驚線(xiàn)圈線(xiàn)畫(huà)工作原理}的線(xiàn)過(guò)交變副勢(shì)電互晚原通生交在動(dòng)為的線(xiàn)過(guò)交變副勢(shì)電互晚原通生交在動(dòng)為EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up2(加),就)的受在閉的變交鐵量過(guò)生或交有合通穿產(chǎn)刺時(shí)用變交鐵量過(guò)生或交有合通穿產(chǎn)刺時(shí)用商下戰(zhàn)這。使遠(yuǎn)距離高壓輸電減少電能粗耗的方法交變電流交變電流完成周期和一時(shí)刻的數(shù)值，用字母ü、表示[提升層·能力強(qiáng)化]主題1主題1交變電流“四值”的辨析及應(yīng)用重要關(guān)系瞬時(shí)值況效的恒定電流值(1)計(jì)算與電流熱效應(yīng)相關(guān)的量(如功率、熱量)(2)交流電表的測(cè)量值(4)保險(xiǎn)絲的熔斷電流交變電流圖像中圖線(xiàn)與時(shí)間軸所夾面積與時(shí)間的比值=0.4m,l?=0.2m,矩形線(xiàn)圈所在處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,線(xiàn)圈總電阻r=1(2)若線(xiàn)圈從通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出回路中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式；(4)此交流發(fā)電機(jī)的總功率和輸出功率。i=16sin200t(A).發(fā)電機(jī)的輸出功率等于外電路電阻消耗的電功率。即W[一語(yǔ)通關(guān)應(yīng)用“四值”的幾點(diǎn)技巧3.各種交流電表、交流電器上標(biāo)注的額定值及與熱效應(yīng)有關(guān)的計(jì)算等都指的是有效值。4.計(jì)算流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)必須用平均值。主題2主題2理想變壓器的分析思路2.功率思路：理想變壓器的輸入、輸出功率關(guān)系為Pλ=P,即R=B;當(dāng)變壓器有多3.電流思路(方法上同功率思路):由,對(duì)只有一個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器當(dāng)4.制約思路(變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題)(1)電壓制約：當(dāng)變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)l時(shí)，輸入電壓U?決定輸出電壓U?,電流I?決定原線(xiàn)圈中的電流Ij,即5.原理思路變壓器原線(xiàn)圈中磁通量發(fā)生變化，鐵芯t等，[此式適用于交流電或電壓(電流)變化的直流電，但不適用于恒定電流。輸出端總電阻減小，輸出電流增大，所以輸入電流增大，[一語(yǔ)通關(guān)]主題31.輸電示意圖：如圖所示，遠(yuǎn)距離輸電的示意圖包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線(xiàn)等效(5)輸電導(dǎo)線(xiàn)上損耗的電功率(6)輸電導(dǎo)線(xiàn)上的電壓損失哦=殘·踐=L?-L?！纠?】某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW,輸出電壓為500V,輸電線(xiàn)的總電阻為102,線(xiàn)路損耗的功率為輸出功率的4%。求：(1)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比各為多少?(不計(jì)變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少?[解析]建立如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線(xiàn)圈兩端的電壓之比。本題可以線(xiàn)路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線(xiàn)上的電流I線(xiàn)，再根據(jù)輸出功率求出U?,然后再求出U。(1)由線(xiàn)路損耗的功率殘=2踐可得根據(jù)理想變壓器規(guī)律所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比分別是1:3和72:11。(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送(模型如圖所示),用戶(hù)得到的電壓用戶(hù)=U-I′線(xiàn)=(500-18×10)V=320V。[一語(yǔ)通關(guān)](2)研究三個(gè)回路，分析其中的已知量、可求量、待求(3)研究?jī)蓚€(gè)變壓器，分析其中的已知量、可求量、待求(4)確定求解思路，根據(jù)回路及變壓器上的電壓、電[培養(yǎng)層·素養(yǎng)升華]風(fēng)能是地球“與生俱來(lái)”的豐富資源，加快開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能已成為全球能源界的共識(shí)。風(fēng)正積極促進(jìn)風(fēng)能事業(yè)的發(fā)展。中國(guó)風(fēng)力資源十分豐富，國(guó)家氣象局提供資料顯示，我國(guó)陸地上10米高度可供利用的風(fēng)能資源為2.53億千瓦，陸上50米高度可利用的風(fēng)力資源為5億多也超過(guò)5億千瓦。風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的風(fēng)第4章電磁波麥克斯韋從場(chǎng)的觀點(diǎn)得出，即使沒(méi)有電流存在，只要空間某處的電場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在這種變化的電磁場(chǎng)以電磁波的形式在空間傳播。當(dāng)電磁波經(jīng)過(guò)接收器時(shí)，導(dǎo)致接收器產(chǎn)生感5.LC振蕩電路的周期和頻率空間存在如圖所示的電場(chǎng)，那么在空間能不能產(chǎn)提示：如題圖所示的電場(chǎng)是均勻變化的，根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知會(huì)在空間激發(fā)出均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)場(chǎng)不均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的電場(chǎng)A.恒定的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定B.變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生變化的電場(chǎng)D.均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)D[麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論的核心內(nèi)容是：變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)。對(duì)此理論全面正確的理解為：不變化的電場(chǎng)周?chē)划a(chǎn)生磁場(chǎng)；變化的電場(chǎng)周?chē)梢援a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，也可以產(chǎn)生不變化的磁場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。變化…………規(guī)律方法…線(xiàn)圈放電，線(xiàn)圈中是否會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)?自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生什么化?電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為什么形式的能?當(dāng)線(xiàn)圈中的電流減小時(shí)，5CL電流逐漸增大，電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能；線(xiàn)圈中電流減小時(shí)，對(duì)電容器充電，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能。1.用圖像對(duì)應(yīng)分析i、q的變化關(guān)系(如圖所示)2.相關(guān)量與電路狀態(tài)的對(duì)應(yīng)情況電路狀態(tài)abCde0T4T24T電荷量q最多0最多0最多電場(chǎng)能最大0最大0最大電流0正向最大000最大0最大03.幾個(gè)關(guān)系在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過(guò)程中，電容器上的物理量：電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電振蕩線(xiàn)圈上的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能Eg也是同步變化的，即【例2】(多選)如圖所示，是LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A.電容器正在充電B.電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在增加C.電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D.此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大BCD[由題圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和右手螺旋定則可知，此時(shí)電流向著電容器帶負(fù)電的極板流動(dòng)，也就是電容器處于放電過(guò)程中，這時(shí)兩極板上的電荷量和電壓、電場(chǎng)能處于減少過(guò)程，而電流和線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能處于增加過(guò)程，由楞次定律可知，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大。]電磁振蕩狀態(tài)分析的三點(diǎn)注意(2)判斷電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化要依據(jù)電流的增減或極板上電荷量的增減。(3)自感電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙電流的增大還是阻礙電流的減小，可依據(jù)放電電流不斷增大，波長(zhǎng)或頻率順序排列起來(lái)，就構(gòu)成了電磁波譜。電磁波譜中的各種波有一定的波長(zhǎng)范圍，它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它們?cè)谡婵罩杏糜谶h(yuǎn)距離短波通信及調(diào)幅廣播；微波主要用于調(diào)頻廣播、電視、衛(wèi)星導(dǎo)航和雷達(dá)，微波爐②紫外線(xiàn)：紫外線(xiàn)能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光，很容易讓底片感光。當(dāng)適量(3)X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)的應(yīng)用②γ射線(xiàn)：從原子核內(nèi)發(fā)出的電磁波，能量較高，穿透力很強(qiáng)，對(duì)生物的破壞電磁波的發(fā)射、傳播、接收考點(diǎn)11895年，一位年輕的意大利人馬可尼(公元1874~1937年)發(fā)明了無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)。從此，攜帶了人類(lèi)信息的電磁波開(kāi)始在空間自由旅行，人們不必依賴(lài)電線(xiàn)，就可以在遙遠(yuǎn)的地提示：電視信號(hào)要有效地發(fā)射出去，必須采用高頻開(kāi)放電路，電視信號(hào)所用電磁波的波長(zhǎng)比較短，以直線(xiàn)傳播為主，遇到障礙物會(huì)被阻擋，所以發(fā)射天線(xiàn)要架得高一些。1.電磁波的發(fā)射：由振蕩器(常用LC振蕩電路)產(chǎn)生高頻振蕩電流，用調(diào)制器將需傳送的電信號(hào)調(diào)制到振蕩電流上，再耦合到一個(gè)開(kāi)放電路中激發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波，向四周發(fā)射出去，2.“調(diào)幅”和“調(diào)頻”是調(diào)制的區(qū)別(1)高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)幅，一般電臺(tái)的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖像信號(hào)采用調(diào)幅波。如圖所示是調(diào)幅的作用，其中甲為聲音信號(hào)的波形；乙為高頻等幅振蕩電流的波形；丙為經(jīng)過(guò)調(diào)幅的變頻振蕩電流的波形。(2)高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)頻，電臺(tái)的立體聲廣播和電視中的伴音信號(hào)，采用調(diào)頻波。如圖所示調(diào)頻的作用，其中甲為聲音信號(hào)的波形；乙為高頻等幅振蕩電流的波形；丙為經(jīng)過(guò)調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形。3.電磁波的接收：天線(xiàn)接收到的所有的電磁波，經(jīng)調(diào)諧選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)解調(diào)取出攜帶的信號(hào)，放大后再還原成聲音或圖像的過(guò)程。4.解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程聲音、圖像等信號(hào)頻率相對(duì)較低，不能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)直接發(fā)射出去，而要將這些低頻信號(hào)加載到高頻電磁波信號(hào)上去。將聲音、圖像信號(hào)加載到高頻電磁波上的過(guò)程就是調(diào)制。而將聲音、圖像信號(hào)從高頻信號(hào)中還原出來(lái)的過(guò)程就是解調(diào)。5.正確理解調(diào)諧的作用那必然是一片混亂，分辨不清。因此接收信號(hào)時(shí)，首先要從各種電磁波中把我們需要的選出B.音頻電流的頻率比較低，不能直接用來(lái)發(fā)射電磁波不能直接用來(lái)發(fā)射電磁波；電磁波接收原理是一種叫電諧振的現(xiàn)象，與機(jī)械振動(dòng)中的共振有些相似；電視機(jī)顯示圖像時(shí)，必須通過(guò)檢波過(guò)程，把有效的信號(hào)從高頻信號(hào)中取出來(lái)，否則電磁波的應(yīng)用紅外體溫計(jì)不用與人體接觸便可以迅速測(cè)量體溫，如1.各種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用電磁波譜紅外線(xiàn)紫外線(xiàn)γ射線(xiàn)頻率(Hz)由左向右，頻率由小到大(填“大”或“小”)真空中由左向右，波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短(填“長(zhǎng)”或“短”)波動(dòng)性強(qiáng)熱作性強(qiáng)化學(xué)作用，熒光效應(yīng)穿透力強(qiáng)穿透力最強(qiáng)導(dǎo)航加熱、遙測(cè)、攝像、紅外制導(dǎo)照相等日光燈、殺菌消毒、治療皮膚病等檢查、探測(cè)、治療3.對(duì)X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)的兩點(diǎn)說(shuō)明(2)X射線(xiàn)與γ射線(xiàn)都具有穿透能力，但γ射線(xiàn)的穿透能力更強(qiáng)。X射線(xiàn)能穿過(guò)人體，通常做人體透視；而γ射線(xiàn)可以穿過(guò)幾厘米厚的鉛板，可以做探測(cè)金屬砂眼的射線(xiàn)。D.在電磁波譜中，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線(xiàn)涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線(xiàn)更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，無(wú)線(xiàn)電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)電磁波可以脫離源主題1理解電磁振蕩的三個(gè)“兩”1.兩類(lèi)物理量向?yàn)檎较?，下列說(shuō)法正確的是()甲乙[一語(yǔ)通關(guān)]緊抓住能量轉(zhuǎn)化這條線(xiàn)，理解電主題2電磁波與機(jī)械波的區(qū)別和聯(lián)系電磁波與機(jī)械波都是波，但又各有自己的特點(diǎn)，如能正確比較電磁波和機(jī)D.電磁波的波速與介質(zhì)無(wú)關(guān)[一語(yǔ)通關(guān)]2.電磁波可以在真空中傳播也可以在介質(zhì)中傳播，機(jī)械波只能3.電磁波的波速與頻率和介質(zhì)均有關(guān)，機(jī)械波的波速僅與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)[培養(yǎng)層·素養(yǎng)升華]電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交互變化產(chǎn)生電磁波。電磁波向空中發(fā)射或匯汛的現(xiàn)象，叫電磁輻量的電磁輻射就造成了電磁污染。電磁污染是指天然的和人為的各種電磁波的干擾及有害的工頻交變電磁場(chǎng)。例如在大功率電機(jī)、變壓器以及輸電線(xiàn)等附近的電磁場(chǎng)，它并不以電磁波的形式向外輻射，但在近場(chǎng)區(qū)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾。③射頻電磁輻射。例如無(wú)線(xiàn)電廣播、電視、微波通信等各種射頻設(shè)備的輻射，頻率范圍寬，影響區(qū)域也較大，能危害近場(chǎng)區(qū)的工作科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，電磁波的應(yīng)用也是這樣。它在使人類(lèi)的備向四面八方均勻地發(fā)射電磁波，且電磁波在傳播過(guò)程中無(wú)能量損失。由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，球面的面積S=4πr2(式中r為球半徑),球半徑與球面總是垂直的。根據(jù)上述資料，可估算出人體到該通信設(shè)備發(fā)射電磁波處的安全距離至少應(yīng)為多少時(shí)，人體所受的電磁輻射強(qiáng)度才不第5章傳感器及其應(yīng)用1.定義：能夠感受外界信息，并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)(主要是電信②對(duì)于一個(gè)給定的霍爾元件，當(dāng)電流/固定時(shí)，則考點(diǎn)1有自動(dòng)控制功能的蔬菜大棚，要靠傳感器感知作物生長(zhǎng)所需的各種菜大棚內(nèi)信息采集與自動(dòng)控制示意圖。試結(jié)合圖中信息思考，在蔬菜種植菜大棚內(nèi)信息采集與自動(dòng)控制示意圖。試結(jié)合圖中信息思考，在蔬菜種植自動(dòng)排氣電腦遮陽(yáng)棚噴淋器空氣濕度、溫用器。1.傳感器的核心元件傳感器感受的通常是非電學(xué)量，如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等，而它輸出的通常是電學(xué)量，如電壓、電流、電荷量等，這些輸出信號(hào)是非常微弱的，通常要經(jīng)過(guò)放舉例器檢測(cè)出待測(cè)對(duì)象信息器利用化學(xué)反應(yīng)識(shí)別和檢測(cè)信息器利用生物化學(xué)反應(yīng)識(shí)別和檢測(cè)信號(hào)屬膜盒3連通成密封的系統(tǒng)，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，上述材料就構(gòu)成了一個(gè)溫度傳感器。膜盒3為扁圓形(圖中顯示為它的切面),右表面固定，左表面通過(guò)小柱體與彈簧片4連接。盒中氣體的壓強(qiáng)增大時(shí)，盒體就會(huì)膨脹。測(cè)溫泡1安裝上，連桿9的下端是裝在機(jī)箱上的軸。凸輪8是由設(shè)定溫度的旋鈕(圖中未畫(huà)出)控制的。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)凸輪連桿上端右移，從而加大對(duì)彈簧7的拉力。帶動(dòng)彈簧片4使動(dòng)觸點(diǎn)5與靜觸點(diǎn)6接觸，控制壓縮機(jī)自動(dòng)開(kāi)始工作，而當(dāng)達(dá)到設(shè)定的低溫時(shí)彈簧7帶動(dòng)彈簧片4將觸點(diǎn)5、6斷開(kāi)，使壓縮機(jī)停止工作。(2)凸輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)會(huì)加大連桿9對(duì)彈簧7的拉力，該拉力與膜盒3共同控制彈簧片4的號(hào)處理系統(tǒng)得到低電壓，每通過(guò)一個(gè)物體就獲得一次低電壓，計(jì)數(shù)一次。甲乙A.電壓表的示數(shù)增大)R兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示如圖所示的霍爾元件能把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿(mǎn)足什么關(guān)系?NEB1根據(jù)電流的微觀解釋?zhuān)琁=nqSv,整理后，得則令則1.霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測(cè)試和研究中。例如用霍爾效應(yīng)可以確定一種半導(dǎo)交流電路中的電流和功率，轉(zhuǎn)換信號(hào)，如把直流轉(zhuǎn)換成交流并對(duì)它進(jìn)行調(diào)制，放大直流或交【例3】(多選)如圖所示為某霍爾元件的工作原理示意圖，該元件中電流I由正電荷B.用霍爾元件可以測(cè)量地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度第2節(jié)科學(xué)制作：簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置第3節(jié)大顯身手的傳感器全自動(dòng)洗衣機(jī)的水位控制裝置中使用壓力傳感器，當(dāng)筒內(nèi)水位到達(dá)設(shè)定高度時(shí)，凸起的指紋識(shí)別器是通過(guò)電容傳感器來(lái)識(shí)別指紋的。手指皮膚與電容傳感器表面構(gòu)成了電容陣考點(diǎn)11.數(shù)據(jù)測(cè)量關(guān)系①將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示電路連接好，其中多甲③打開(kāi)電源，讓小燈泡發(fā)光，