高三物理總複習D 交流 波

2021-09-19 05:10:00 字數 2469 閱讀 7135

交流電電磁振盪和電磁波

1.交流電

(1)交流電的產生

強度和方向都隨時間做週期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流,俗稱交流電。按照正弦或余弦規律變化的交流電叫做正弦交流電。

矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動就產生了正弦交流電,參見課本p88圖3-1、p91圖3-4。線圈每經過中性面(跟磁感線垂直的平面)一次,感應電動勢和感應電流的方向就改變一次,線圈轉動一周,感應電動勢和感應電流的方向改變兩次。

(2)正弦交流電的變化規律

參見課本p89圖3-2,從線圈平面跟中性面重合的時刻開始計時,感應電動勢e、電流i和電壓u的計算公式為:e=εmsinωt,i=imsinωt,u=umsinωt,其中,e、i和u是瞬時值,εm、im和um是最大值,εm=nbsω。正弦交流電的變化規律也可以用圖象直觀地表示出來。

(3)表徵交流電的物理量

有效值:交流電的有效值是根據電流熱效應來規定的。讓交流電和直流電通過相同阻值的電阻,如果它們在相同時間內產生的熱量相等,就把這一直流電的數值叫做這一交流電的有效值。

通常用ε、i和u分別表示交流的電動勢、電流和電壓的有效值,正弦交流電的有效值與最大值之間的關係為:ε=,i=,u=。

週期和頻率:交流電完成一次週期性變化所需的時間,叫做交流電的週期,用t表示,單位是秒。交流電在1秒鐘內完成週期性變化的次數,叫做交流電的頻率,用f表示,單位是赫茲。

週期和頻率的關係是:t=,f=。

我國工農業生產和生活用的交流電,週期是0.02秒,頻率是50赫,電流方向每秒改變100次。

2.變壓器

(1)原理

變壓器是由閉合鐵心和繞在鐵心上的兩個線圈組成。乙個線圈跟電源連線,叫原線圈(也叫初級線圈);另乙個線圈跟負載連線,叫做副線圈(也叫次級線圈)。

互感現象是變壓器工作的基礎,變壓器是利用交流電通過線圈時在鐵心中產生交變磁通量從而在副線圈中產生感應電動勢而完成變壓作用的。

忽略漏磁,原、副線圈中產生的感應電動勢分別是:ε1=n1,ε2=n2,由此可得:。忽略線圈的電阻,加在原線圈兩端的電壓u1=ε1,副線圈兩端的電壓u2=ε2,所以,。

忽略銅損和鐵損,變壓器的輸出功率等於輸入功率,即p1=p2,則u1i1=u2i2,所以,。

n1n2的為降壓變壓器。

(2)理想變壓器

無銅損、鐵損和漏磁的變壓器叫做理想變壓器。

乙個原線圈、乙個副線圈(單輸出):,

乙個原線圈、多個副線圈(多輸出):u1:u2:u3:…=n1:n2:n3:…,n1i1=n2i2+n3i3+…

(3)幾種常見變壓器:自耦變壓器、調壓變壓器、互感器、鉗形電流錶

3.電能的輸送

在遠距離輸電的過程中,導線有電阻,電流通過時要發熱,為了減少這種能量損耗,可以採用提高輸電電壓的辦法。

參見課本p121圖3-30,設公升壓變壓器的副線圈電壓(輸電電壓)為u,輸電功率為p; 降**路上的電壓為u線,線路上的熱損耗功率為p線;降壓變壓器的原線圈電壓為u用,使用者得到的電功率為p用。那麼,輸電電流i=,u=u線+u用,p=p線+p用,其中u線=ir線,p線=i2r線。輸電效率η= (%)。

4.電磁振盪

lc迴路產生振盪電流的過程,參見課本p149圖4-2。

在lc振盪電路裡產生振盪電流的過程中,電容器極板上的電荷、通過線圈的電流以及跟電荷和電流相聯絡的電場和磁場、電場能和磁場能都發生週期性的轉化(按正弦規律變化),這種現象叫做電磁振盪。

電磁振盪的分類:自由振盪和受迫振盪,阻尼振盪和無阻尼振盪。

高中主要研究:理想的無阻尼自由振盪

三種圖線:i-t圖、u-t圖和q-t圖,聯絡:i=,u=∝

lc迴路發生無阻尼自由振盪時,固有週期和頻率只與電感l和電容c有關:t=,f=。

5.電磁波

(1)麥克斯韋的電磁場理論

變化的磁場能在周圍空間產生電場(渦旋電場),參見課本p153圖4-4。如果磁場變化是均勻的,產生的電場就是穩定的;如果磁場的變化是不均勻的,產生的電場就是變化的。例如,磁場是交變(週期性變化)的,產生的電場也是交變的。

變化的電場能在周圍空間產生磁場,參見課本p154圖4-5。如果電場變化是均勻的,產生的磁場就是穩定的;如果電場的變化是不均勻的,產生的磁場就是變化的。例如,電場是交變的,產生的磁場也是交變的。

變化的磁場和變化的電場是不可分割的統一體,這就是電磁場。

有靜電場、靜磁場,不存在靜止的電磁場。

(2)電磁波

電磁場由近及遠地傳播就形成電磁波。電磁波是電磁場的一種運動形式,是電磁能量的傳播過程。

電磁波是橫波(參見課本p156圖4-7),在真空中的傳播速度等於光速,波的公式v=適用於電磁波。

電磁波與機械波主要有如下區別:

電磁波本身就是一種物質,可以在真空中傳播;而機械波必須借助彈性媒質傳播。

不同頻率的電磁波在同一種媒質中的傳播速度不同,而不同頻率的機械波在同一種媒質中的傳播速度相同。

無線電波:參見課本p162**。

[課外作業]

(1)讀書:第三冊,第三章第

一、二、

三、四、

九、十節,第四章第一至五節

(2)完成單元練習十二

高三物理總複習五

高考物理 訓練 一 一 選擇題 在每小題給出的四個選項中,至少有乙個選項正確。14.用 粒子轟擊硼 10 b 產生乙個中子和乙個具有放射性的核,這個核能放出正電子衰變成一種原子r,下列關於r原子的敘述中正確的是 a.該原子的質量數為13 b.r原子的原於核內中子數為7 c.r原子在化學反應中既不易失...

高三物理總複習帶答案

高三物理總複習資料 一 2014.7.11 一 選擇題 至少有乙個答案正確 1.下列說法正確的是 正電荷只在電場力作用下一定從高電勢處運動到低電勢處 正電荷只在電場力作用下一定從電勢能大的地方處運動到電勢能小的地方 帶電粒子垂直電場方向進入勻強電場且只受電力作用動能和電勢能均要增加 電場中電勢相同的...

高三物理總複習經典光學

光學 知識網路 第一節光的傳播 考點透視 一 考綱指要 1 光的直線傳播 本影和半影。2 光的反射,反射定律,平面鏡成像作圖法。3 光的折射 折射定律,折射率,全反射和臨界角。4 光導纖維 稜鏡 光的色散。二 命題落點 1 光的直線傳播方面的計算題 包括日食 月食 本影 半影問題 畫好示意圖,利用數...