1、第十三章交流電電磁場和電磁波第一單元交變電流第1課時交流電的產(chǎn)生及描述要點精析1. (2009通州模擬)某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖中信息可以判斷()A. 在A和C時刻線圈處于中性面位置B. 在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零C. 從AD時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2nD. 若從OD時刻歷時0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次答案D要點二描述交流電的物理量1L_二D1/f2. 如圖所示,交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為,線圈內(nèi)阻為r,外電路電阻為R當(dāng)線圈由圖中實線位置勻速轉(zhuǎn)動90

2、到達(dá)虛線位置過程中，求：(1) 通過R的電荷量q為多少?(2) R上產(chǎn)生的電熱Q為多少?(3) 外力做的功W為多少?答案(1)nBSR-r(2)nn2B2S2R4(R+r)2222(3)nnBS4(R+r)-310題型探究題型1求交流電的有效值【例1】1:I-一S4:耳i如圖所示表示交變電流的電流隨時間變化的圖象，此交變電流的有效值B.5AD.3.5AA. 52AC.3.5.2A答案B題型2交流電圖象的應(yīng)用310【例2】如圖所示,為某交變電動勢隨時間變化的圖象，從圖象中可知交變電動勢的峰值為V,周期T是_匚交變電動勢變化最快的時刻是,穿過產(chǎn)生此電動勢的線圈的磁通量變化最快的時刻是,若此交流線圈

3、共100匝，則穿過此線圈的最大磁通量是Wb2答案3102X10-nT(n=1,2,3)2n1T-2(n=0,1,2,3)1X1024題型3生活物理【例3】曾經(jīng)流行過一種自行車，它有能向車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，如圖甲為其結(jié)構(gòu)示意圖圖中NS是一對固定的磁極，abcd為固定轉(zhuǎn)軸上的矩形線框,轉(zhuǎn)軸過be邊中點,與ab邊平行,它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪,小輪與自行車車輪的邊緣相接觸,如圖乙所示.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm2,磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.010T,自行車車輪的半徑R

4、=35cm小齒輪的半徑Rz=4.0cm,大齒輪的半徑R3=10.0cm.現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大時才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U=3.2V?（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）甲乙讎條摩擦小輪一小坨電機車輪一小齒輪22答案3.2rad/sf一跟蹤訓(xùn)練一1.一個邊長為6cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,電阻為0.36Q.磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，則線框中感應(yīng)電流的有效值為A.、2X10-5AB.6X10-5AD.3.2X10-5答案BA. 1.41Wb/sB. 2.0Wb/sC14.1Wb/sD.20.0Wb/s答案B3. 如

5、圖所示為演示用的手搖發(fā)電機模型，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.5T,線圈匝數(shù)n=50,每匝線圈面積0.48mf,轉(zhuǎn)速150r/min,在勻速轉(zhuǎn)動過程中，從圖示位置線圈轉(zhuǎn)過90開始計時.(1)寫出交變感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式(2) 畫出e-t圖線.答案(1)2.如圖所示,一個匝數(shù)為10的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動周期為T.若把萬用電表的選擇開關(guān)撥到交流電壓擋，測得a、b兩點間的電壓為20.0V,則可知：從中性面開始計時，當(dāng)t=T78時,穿過線圈的磁通量的變化率約為(4. 如圖所示,矩形線框匝數(shù)n=250匝，ab=12cmad=10cm,線框置于B=T的勻/亠n強磁場中，繞垂直于磁場

6、的軸00以120r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線框通過滑環(huán)右茂與外電路相連，外電路接有R=12Q的電阻及一只發(fā)光電壓和熄滅電壓都為12V的氖泡L.求:(1)當(dāng)S接e時，電流表讀數(shù)為多少？R的熱功率為多大?10min內(nèi)外力對線框做功多少？(2)當(dāng)S接f時，氖泡閃光頻率為多大？通電10min,氖泡發(fā)光總時間為多少？(線框電阻不計)答案(1)1.41A24W1.44X104J(2)4Hz400s第2課時交變電流綜合問題電感和電容對交流電的作用要點精析要點一交變電流綜合問題1. 如圖所示,線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，電容器兩極板水平放置.在兩極板間，不計重力的帶正電粒子Q在t=0時由靜止釋放

7、，若兩板間距足夠?qū)?，則下列運動可能的是BA. 若t=0時，線圈平面與磁場垂直，粒子一定能到達(dá)極板B. 若t=0時，線圈平面與磁場平行，粒子在兩極間往復(fù)運動C. 若t=0時，線圈平面與磁場垂直,粒子在兩極間往復(fù)運動D. 若t=0時,線圈平面與磁場平行，粒子一定能到達(dá)極板答案AB要點二電感和電容對交變電流的作用2. 如圖所示，三個燈泡是相同的，而且耐壓足夠，電源內(nèi)阻忽略.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接A時，三個燈亮度相同，那S接B時()A. 三個燈亮度相同B.甲燈最亮，丙燈不亮C.甲燈和乙燈亮度相同，丙燈不亮答案DD.只有丙燈不亮，乙燈最亮一題型探究一題型1交變電流的電路問題X【例1】如圖所示線圈面積為0.0

8、5mf，共100匝，線圈總電阻為r=1Q，外電阻R=9Q，線圈處于B=2T的勻強磁場中.當(dāng)線圈繞00以轉(zhuǎn)速n=300r/min勻速轉(zhuǎn)動時，求:n(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出電動勢的瞬時表達(dá)式.(2) 兩電表的示數(shù).(3) 線圈轉(zhuǎn)過180的過程中，通過電阻的電荷量.(4)線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量.(2)5.2A45.2V答案(1)e=100sin10ntV(3)-C(4)100Jn題型2帶電粒子在交變電場中運動【例2】如圖是示波管的示意圖.豎直偏轉(zhuǎn)電極的極板長1=4cm板間距離d=1cm板右端距熒光屏L=18cm(水平偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓，沒有畫出)電子沿中心線進(jìn)入豎直偏轉(zhuǎn)電場的速度是

9、1.6X107m/s.電子的電荷量e=1.60x10-19C,質(zhì)量m=0.91x10-30kg.若在偏轉(zhuǎn)電極上加u=220sin100ntV的交變電壓，在熒光屏的豎直坐標(biāo)軸上能觀測到多長的線段答案10cm題型3生活物理【例3】如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對隨軸轉(zhuǎn)234動的磁極，另一端裝有摩擦小輪.電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪帶動磁極轉(zhuǎn)動，使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流，給車頭燈供電.已知自行車車輪半徑r=35cm摩擦小輪半徑ro=1.00cm,線圈有n=800匝,線圈框橫截面積S=20cm2,總電阻Ri=40Q.旋轉(zhuǎn)磁極的磁

10、感應(yīng)強度B=0.010T,車頭燈電阻F2=10Q.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動的角速度-.=8rad/s時求:摩擦小輪車輪u型鐵芯fr=35cmINSJ電梅線圈(1) 發(fā)電機磁極轉(zhuǎn)動的角速度(2)車頭燈中電流的有效值答案(1)280rad/s(2)64mA跟蹤訓(xùn)練1.兩個相同的燈泡L1和L2,接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感線圈串聯(lián)，當(dāng)a、b處接電壓最大值頻率為f的正弦交流電源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同.更換一個新的正弦交流電源后，燈Li的亮度高于燈L2的亮度，新電源的電壓最大值和頻率可能是A. 最大值仍為5而頻率大于fb. 最大值仍為um而頻率小于fc. 最大值大于um而頻率仍為fd.

11、最大值小于um而頻率仍為f答案a2.如圖所示，“二分頻”音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器.音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來,送往相應(yīng)的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動輸入丄是線圈,C是電容器，則A.甲揚聲器是咼音揚聲器C.乙揚聲器是高音揚聲器答案BC3.如圖所示,一個被x軸與曲線方程紙面向里,磁感應(yīng)強度B=0.2y=0.2sin3T.正方形金屬線框的邊長是.圖為音箱的電路簡化圖，高、低頻混合電流由a、b端()B.甲揚聲器是低音揚聲器D.乙揚聲器是低音揚聲器xm所

12、圍的空間中存在著勻強磁場.磁場方向垂直0.40m電阻是o.iQ,它的一條邊與x軸重合.在拉力F的作用下，線框以10m/s的速度水平向右勻速運動.試求:(1) 拉力F的最大功率是多少？(2) 拉力F要做多少功才能把線框拉過磁場區(qū)答案(1)1.6W(2)0.048J4. 如圖所示,在真空中速度vo=6.4X103m/s的電子束連續(xù)射入兩平行板之間，板長u、(.、i?L=12cm板間距離d=0.5cm,兩板不帶電時，電子束將沿兩板之間的中線做直線03_6912運動.在兩板之間加一交變電壓u=91sin100ntV,若不計電子間的相互作用，電子電荷量e=1.6X10-19C,電子質(zhì)量m=9.1X10-

13、31kg,不計電子打在極板上對兩極電壓的影響(1)在圖中畫出電子束可能出現(xiàn)的區(qū)域.(畫斜線表示，要求有推理和計算過程)(2) 如果以兩極板剛加上交變電壓時開始計時(t=0),則何時進(jìn)入交變電場的電子打在極板上具036S912036A912有最大的動能？答案(1)見右圖(2)(0.005+0.01n)s(n=0,1,2,)單元檢測Y21.如圖所示的交變電流,最大值為Im周期為T,則下列有關(guān)該交變電流的有效值判斷正確的是A.I=B.I.2答案B2.如圖所示,把電阻R、電感線圈L、電容器C并聯(lián)接到一交流電源上，三個電流表的示數(shù)相同.若保持電源電壓大小不變，而將頻率減小，則三個電流表的示數(shù)丨1、丨2、

14、I3的大小關(guān)系是DI3l1I2A.I1=I2=I3B.I1I2I3CI2I1I3答案C3.如圖所示,交流發(fā)電機的矩形線圈邊長ab=cd=0.4m,ad=bc=0.2m,線圈匝數(shù)N=100,電阻r=1Q,線圈在磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以.=100nrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，外接電阻F=9Q,以圖示時刻開始計時1A. 電動勢瞬時值為160nsin100nVB.t=0時線圈中磁通量變化率最大c.t=2s時線圈中感應(yīng)電動勢最大D.交變電流的有效值是8.2答案BC4.如圖所示,一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，線框中的最大磁通量為m最大感應(yīng)電動勢

15、為E,下列說法正確的是A.當(dāng)磁通量為零時，感應(yīng)電動勢也為零B.當(dāng)磁通量減小時，感應(yīng)電動勢在減小1Jte-jB7?),在轉(zhuǎn)動C.當(dāng)磁通量等于0.5m時,感應(yīng)電動勢等于0.5EmD.角速度等于m答案D5.（2009安陽月考）收錄機等小型家用電器所用的穩(wěn)壓電源，是將的正弦交流電變?yōu)榉€(wěn)定的直流電的裝置，其中的關(guān)鍵部分是整流電路一種整流電路可以將正弦交流電變成如圖所示的脈動直流電（每半個周期都按正弦規(guī)律變化）則該脈動直流電電流的有效值為B. 4.2AD.答案B6. 將阻值為5Q的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示.下列說法正確的是（）-5A. 電路中交變電流的頻率為0.25

16、HzC. 電阻消耗的電功率為2.5W答案C7. 如圖（甲）所示，為電熱毯的電路圖，電熱絲接在B. 通過電阻的電流為.2AD. 用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5Vu=311sin100ntV的電源上，電熱毯被加熱到一定溫度后，通過裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D（乙）所示的波形，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)，若電熱絲電阻保持不變，此時交流電壓表的讀數(shù)是A.110VC.220VB.156VD.311VI答案B8.如圖甲所示電路，電阻R的阻值為50Q,在ab間加上圖乙所示的正弦交流電，則下面說法中錯誤-100/5fl/v1/o.tn必xy乙A交流電壓的有效值為100VB. 電流表示數(shù)為2AC. 產(chǎn)生該交流電的線圈在磁場

17、中轉(zhuǎn)動的角速度為3.14rad/sD. 如果產(chǎn)生該交流電的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流表的示數(shù)也增大一倍答案C9. 一個閉合的矩形線圈放在勻強磁場中，并且可繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為時,線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為E）,周期為To,外力提供的功率為Pd.若使線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?,線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的最大值為E,周期為T,外力提供的功率為P.則E、T和P的大小為（）A. E=2Eo,T=丄To,P=2PoB.E=Eo,T=丄To,P=2Fb22C. E=2Eo,T=T0,P=2P答案D1D. E=2Eo,T=To,P=4Po210. 將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為I,

18、它在磁感應(yīng)強度為B方向如圖的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n.導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路XXjBXXXXXXXXXX連接，外電路接有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部()A(2n2nB)2P答案BB.222(n2nB)2PCnB)22PD.(I2nB)2P11. 如圖所示為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈的長度ab=0.25m寬度bc=0.20m共有n=100匝，總電阻r=1.0Q,可繞與磁場方向垂直的軸00轉(zhuǎn)動.線圈處于磁感應(yīng)強度B=0.40T的勻強磁場中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“3.0V,1.8W的燈泡.當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小燈泡消耗的

19、功率恰好為1.8W則：(1) 推導(dǎo)發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式Em=nBS(其中S表示線圈的面積).(2) 求線圈轉(zhuǎn)動的角速度.(3) 線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動100周過程中發(fā)電機產(chǎn)生的電能.答案(1)線圈平面與磁場方向平行時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大，設(shè)ab邊的線速度為v,該邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1=BLabV與此同時，線圈的cd邊也在切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢Ez=BL=dV,線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為En=n(E1+E2),因為Lab=Lcd,所以En=n2BLabV線速度v=;.-：1Lbc,故Er=nBLabLbcco2而S=LabLcd(S為線圈的面積),E=nBS.2(2)2.5

20、rad/s(3)5.43x10J12. (2009泰安月考)如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平地放置在豎直方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一端接阻值是R的電阻.一電阻是R),艸XXXXitXXXXXXXX質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，在外力F作用下從t=0的時刻開始運動，其速度隨時間的變化規(guī)律是V=Vmsinot,不計導(dǎo)軌電阻.求：(1)安培力F與時間t的關(guān)系式.(2)從t=0到上=丄時間內(nèi)外力F所做的功.2022.222答案(1)F=BLmsin頭(2)1mVm2+nLmR+Ro2佃(R+Ro)13. 真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板a、b之間距離為d,兩極之間的電壓Ukb=ua

21、-Ub,按圖所示規(guī),由a板從靜止開始向b板運律變化，其周期為T,在t=0時刻一帶正電的粒子僅在電場力作用下動，并于t=nT(n為自然數(shù))時刻恰好到達(dá)b板.(1) 求當(dāng)該粒子的位移為多大時，速度第一次達(dá)到最大？速度的最大值是多少？(2) 若該粒子在t=T/6時刻才從a板開始運動，并且以粒子開始運動為計時起點，求粒子經(jīng)過同樣長的時間(nT),將運動到離a板多遠(yuǎn)的地方？(3) 若該粒子在t=T/6時刻才從a板開始運動，求粒子經(jīng)過多長時間才能到達(dá)b板？答案(1)9竺(2)d(3)(3n-丄It(n=0,1,2,3,)nnT336第二單元變壓器電磁場與電磁波第3課時變壓器電能的輸送-要點精析一要點一變壓

22、器1. 如圖所示為由一個原線圈n1和兩個副線圈n2、n3組成的理想變壓器，已知n1:n2:n3=4:2:1,電阻R=3Q,副線圈匕接2個“6V,6W燈泡，副線圈ns接4個3W勺燈泡，所有燈泡均正常發(fā)光，求電源的輸出功率答案36W要點二電能的輸送2. 圖是遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的示意圖(為了簡單，設(shè)用戶的電器是電動機)，下列選項中正確的是()發(fā)電機升壓變壓器輸電線降壓變壓器電動機A.發(fā)電機能發(fā)電的主要原理是庫侖定律,變壓器能變壓的主要原理是歐姆定律，電動機通電后能轉(zhuǎn),電動機通電后能轉(zhuǎn),電動機通電后能轉(zhuǎn)動起來的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律B. 發(fā)電機能發(fā)電的主要原理是安培定律,變壓器能變壓的主要原理是歐姆

23、定律動起來的主要原理是庫侖定律C. 發(fā)電機能發(fā)電的主要原理是歐姆定律,變壓器能變壓的主要原理是庫侖定律動起來的主要原因是法拉第電磁感應(yīng)定律D. 發(fā)電機能發(fā)電的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，變壓器能變壓的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,電動機通電后能轉(zhuǎn)動起來的主要原理是安培定律答案D題型探究*題型1變壓器動態(tài)分析問題【例1】如圖所示為一理想變壓器，S為雙擲開關(guān)，P為滑動變阻器的滑動觸頭，U為加在原線圈兩端的交變電壓，li為原線圈中的電流，則（）A. 保持U及P的位置不變，S由a接到b時，li增大B. 保持U及P的位置不變，S由b接到a時,R消耗的功率減小C. 保持U不變，S接在a處，使P上滑時,I

24、i增大D. 保持P的位置不變，S接在a處，當(dāng)U增大時,11增大答案ABD題型2變壓器原理的拓展應(yīng)用【例2】如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比ni:n2:n3=44:3：1,原線圈兩端輸入電壓U=220V,在變壓器輸出端如何連接可使“20V,10W燈泡L1正常發(fā)光？如何連接可使“10V,5W燈泡L2正常發(fā)光？通過計算，分別畫出連接圖答案見下圖題型3遠(yuǎn)距離輸電問題,發(fā)電機輸出功率為9kW輸出電【例3】如圖所示,某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站壓為500V,輸電線的總電阻為10Q,允許線路損耗的功率為輸出功率的4%.求:(1) 若不用變壓器而由發(fā)電機直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和

25、功率是多少？(2) 用如圖所示的電路輸電，若村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計變壓器的損耗)答案(1)320V5760W(2)1:372:11題型4生活物理【例4】有一臺發(fā)電機，供給一個學(xué)校照明用電，如圖所示升壓變壓器的匝數(shù)比為1:4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1,輸電線的總電阻R=4Q,全校共22個班,每班有“220V,40W燈6盞,若要保證全部電燈正常發(fā)光，則：,!JL,Q3II/M1:44:1(1) 發(fā)電機輸出功率多大？(2) 發(fā)電機輸出電壓多大？(3) 輸電效率是多少？(4) 若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光，發(fā)電機輸出功率是否減半

26、？答案(1)5424W(2)226V(3)97%(4)否1. 如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，P是滑動變阻器R的滑動觸頭，U為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、12分別為原線圈和副線圈中的電流，下列說法正確的是(A.保持P的位置及U不變，S由b切換到a,則R上消耗的功率減小B. 保持P的位置及U不變，S由a切換到b,則12減小C. 保持P的位置及U不變,S由b切換到a,則I1增大D. 保持U不變，S接在b端，將P向上滑動，則I1減小答案BC2. (2009重慶模擬)如圖兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V.

27、若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓,則a、b間與e、f間的電壓分別為A.220V,220VB.220V,110VC110V,110VD.220V,0V3.加在理想變壓器原線圈上的交流電源的電動勢為E內(nèi)阻為r,與副線圈相連的負(fù)答案B載電阻為R,如圖所示，則（1）原線圈中的電流丨1多大時，負(fù)載上獲得的功率最大？最大功率是多少？（2）若想使負(fù)載電阻獲得最大功率，變壓器匝數(shù)比多大？答案（1）I?（2R4. 有條河流，流量Q=2m/s,落差h=5m現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機總效率為50%,輸出電壓為240V,輸電線總電阻R=30Q,允許損失功率為輸出功率的6%,為滿足用電的需求，則該輸電線

28、路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？能使多少盞“220V,100W的電燈正常發(fā)光？答案6:125235:11470盞第4課時電磁場電磁波要點精析要點一麥克斯韋電磁場理論1. 關(guān)于電磁場的理論，下面說法正確的是（）A變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B. 變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C. 均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D. 振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的答案BD要點二電磁波2. 電磁波與機械波相比較有（）A. 電磁波傳播不需要介質(zhì)，機械波傳播需要介質(zhì)B. 電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速率都相同，機械波在同一介質(zhì)中的傳播速率都相同C. 電磁波與機械波都不能產(chǎn)生干

29、涉現(xiàn)象D. 電磁波與機械波都能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象答案AD要點三無線電波的發(fā)射和接收、電視和雷達(dá)at3. 雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間是1卩s,兩次發(fā)射的時間間隔為100卩s,在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示,已知圖中ab=bc,則障礙物與雷達(dá)之間距離是多大？答案7.5X103m題型探究題型1麥克斯韋原理的應(yīng)用【例1】如圖所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球，正以速率Vo沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動.若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間成正比例增加的變化磁場，設(shè)運動過程中小球帶的電荷量不變，那么A. 小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大B. 小球受到

30、的磁場力不斷增大C. 小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時間后，沿順時針方向做加速運動D. 磁場力對小球一直不做功答案CD題型2電磁場與電磁波的理解【例2】關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（）A. 電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B. 變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場C. 電磁波既能在介質(zhì)中傳播，又能在真空中傳播D. 電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時，波長將變短答案CD題型3科技物理【例3】電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子的.如圖所示,在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室，用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強的電場，使電子加速.被加速的電

31、子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動.設(shè)法把高能電子引入靶室，能使其進(jìn)一步加速.在一個半徑r=0.84m的電子感應(yīng)加速器中,電子在被加速的4.2ms內(nèi)獲得的能量為120MeV.這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的，磁通量從零增到1.8Wb,求電子共繞行5了多少周？答案2.8X10*跟蹤訓(xùn)練一1. 電磁波與聲波比較A. 電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)B. 由空氣進(jìn)入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大C. 由空氣進(jìn)入水中時，電磁波波長變小，聲波波長變大D. 電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度，都是由介質(zhì)決定，與頻率無關(guān)答案ABC2. 用麥克斯韋的電磁場理論判斷，圖中表示電場（或磁

32、場）產(chǎn)生磁場（或電場）的正確圖象是（）答案C3. 一雷達(dá)向一方向發(fā)射不連續(xù)的無線電波，每次發(fā)射的時間為百萬分之一秒，兩次發(fā)射的時間間隔是萬分之一秒.下圖是雷達(dá)指示器的顯示屏上顯示的情景，P為發(fā)射出去的無線電波的某一尖形波，Q為其遇到障礙物反射回來被雷達(dá)接收到的尖形波.由圖中所給信息計算障礙物離雷達(dá)站的距離.答案12km4. 如果你想通過同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的無線電話與對方通話，則在你講完話后，至少要等多長時間才能聽到對方的回話？（已知地球的質(zhì)量M=6.0X1024kg，地球半徑R=6.4X106m萬有引力恒量G=6.67X10-1122N-m/kg）答案0.48s1. 我國已成功發(fā)射“神舟”六號載人飛

33、船，飛船在返回途中總有一段時間和地面失去無線電聯(lián)系原因是（）A. 飛船為節(jié)省能量不再發(fā)送信號B. 自由降落階段不必加以控制，地面也不向飛船發(fā)信號C. 由于高速下降和空氣摩擦，在飛船周圍形成等離子云，阻礙了電磁波的傳送D. 雖然不能進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)，但雷達(dá)仍能探測到飛船答案C2. 圖中電容式話筒右側(cè)固定不動的金屬板b,與能在聲波驅(qū)動下沿聲源水平方向振動的鍍有金屬層的.聲源S做聲源電容式話筒振動膜a構(gòu)成一個電容器，a、b分別通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接位移為x=Asin2000nt的振動（）A. a振動過程中a、b板之間的電場強度不變B. a振動過程中話筒會產(chǎn)生電磁波C. 導(dǎo)線ac的電流的頻率為1000

34、HzD. a向右位移最大時，a、b板形成的電容最大答案BCD3. 根據(jù)麥克斯韋電磁理論，下列說法正確的是A. 電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍也一定產(chǎn)生電場B. 變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍也一定產(chǎn)生電場C. 變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D. 電磁波在真空中的傳播速度為3.0X10km/s答案B4. （2009晉中質(zhì)檢）互感器是一種特殊的變壓器，借助它，交流電壓表（或電流表）可以間接測量高電壓和大電流如下圖所示為電壓互感器或電流互感器的接線圖，其中正確的是（）答案A5. 處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直.在t=0時刻，

35、線圈平面與紙面重合（如圖所示），線圈的cd邊離開紙面向外運動.”若規(guī)定由atcta方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流i隨.時間t變化的圖線是（）1o答案C6.如圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的圖象10:1,串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù)為1a,.原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=F列說法正確的是()A.變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20.一2200也-JB.變壓器的輸出功率為200,2WC.變壓器輸出端的交流電頻率為50HzD.串在變壓器輸出端的電流表示數(shù)為10.一2答案C7.(2009聊城模擬)鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖一電纜線繞了3匝,則所示.電流表的讀數(shù)為(),圖(b)的讀數(shù)為2

36、.4A,圖(b)的讀數(shù)為0.4A,圖(b)的讀數(shù)為3.6A,又能測交流電流，圖(b)A. 這種電流表能測直流電流B. 這種電流表能測交流電流C. 這種電流表能測交流電流D. 這種電流表既能測直流電流答案C8.理想變壓器連接電路如圖甲所示,當(dāng)輸入電壓波形如圖乙時培表讀數(shù)為2A,則的讀數(shù)為3.6A-292w/V2取小o.oi0衛(wèi)2.1.2A.圖(b)中用同，已知原、畐U線圈的匝數(shù)比為10:1,)A.伏特表讀數(shù)282VC.輸入功率為56.4W答案D9.如圖甲所示，在變壓器的輸入端串接上一只整流二極管電壓U1=UnisinBt,設(shè)t=0時刻為a“+”、b“-”端電勢時的電壓()B.D.伏特表讀數(shù)輸入功

37、率為28.2V40WD,在變壓器輸入端加上如圖乙所示的交變,則副線圈輸出的電壓的波形(設(shè)c端電勢高于為正)是圖中甲乙答案B10. 如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會有很大的波動輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R)表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動變阻器觸頭P向下移動時，下列說法中錯誤的是()A. 相當(dāng)于在增加用電器的數(shù)目B. Vi表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大C. Ai表的示數(shù)隨A表的示數(shù)的增大而增大D. 變壓器的輸入功率在增大答案B11. 為了減少因火電站中煤的燃燒對大氣的污染而大力發(fā)展水電站.三峽水利工程中某一水力發(fā)電站的

38、發(fā)電機組設(shè)計為：水以vi=3m/s的速度流入水輪機后以V2=1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低10m，水流量Q=10m3/s，水輪機效率為75%,發(fā)電機效率為80%,試問：(1) 發(fā)電機組的輸出電功率是多少？(2) 如果發(fā)電機輸出的電壓為240V，用戶所需電壓為220V，輸電線路中能量損失為5%,輸電線電阻為50/3Q，那么所需升、降壓變壓器的原、畐U線圈的匝數(shù)比分別是多少？答案(1)624Kw433:2600026945:43312. 如圖所示，小型交流發(fā)電機的電動勢為E=20V,內(nèi)阻不計，它通過一個阻*值R=6Q的指示燈連接到一個理想降壓變壓器的輸入端.在變壓器的輸訓(xùn)姒由1+“出端并

39、聯(lián)著24盞規(guī)格都是“6V,0.25W”彩色小燈泡，每只燈泡都正常.發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計.求：*(1) 原線圈中的電流.(2) 降壓變壓器的初級、次級線圈的匝數(shù)比.(3) 若只使用18盞彩色小燈泡，通過計算說明這時每盞小燈泡的工作狀態(tài)如何.(設(shè)小燈泡的電阻不隨溫度變化)13答案(1)丄A(2)331、U2(3) 每盞燈泡的電阻R-=144QP18盞燈的總電阻R總=匹=8Q18設(shè)這時副線圈中的電流為I2,則原線圈中的電流為1I231由功率關(guān)系得E(112)-(3代入數(shù)據(jù)得12=1A13122I2)R=I2R總3這時每盞燈泡的電壓80=|2R總=v6V13,有可能燒壞U2所以燈泡比原來更亮13.如圖所

40、示，原線圈匝數(shù)為ni,兩個副線圈的匝數(shù)分別為n2和ns.四只完全相同的燈泡分別接在理想變壓器的原、畐U線圈的回路中，當(dāng)原線圈回路中b接入交流電壓U0時，四只燈泡均正常發(fā)光，則三組線圈的匝數(shù)比ni:n2：ns等于多少？燈泡的額定電壓U額等于多少？1答案3:2:11U04實驗17:練習(xí)使用示波器典例剖析一【例1】如圖中的示波器面板，屏上顯示的是一條亮度很低，線條較粗且模糊不清的波形(1) 若要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕(2) 若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕.(3) 若要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)與旋鈕答案(1)輝度調(diào)節(jié)(2)聚焦調(diào)節(jié)旋鈕和輔助聚焦(3)旋鈕和“-【例2】如圖實所示

41、為示波器上的面板，圖甲為一信號源甲a端與示波器面板上(1) 若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號如圖乙所示的接線柱相連,b端與(2) 若示波器顯示屏上顯示的波形如圖丙所示(3) 若將信號源改為一節(jié)干電池的直流電源于位置(填“DC或“AC)答案(1)Y輸入地(2)X增益(3)DC【例3】用示波器可以測量直流電壓當(dāng)輸入電壓為50mV時,亮斑恰好偏移中心一格，以此作為標(biāo)準(zhǔn)，就可以根據(jù)亮斑偏移的格數(shù)來計算出電壓值現(xiàn)要測量一節(jié)干電池的電壓(1) 試寫出操作步驟(2) 將“衰減”旋鈕分別處于“10”、“100”擋時，亮斑偏移中心的格數(shù)n分別為多少？(設(shè)一節(jié)干電池的電壓為1.5V)答案(1)測量的步驟如下：做

42、好預(yù)熱準(zhǔn)備、調(diào)好聚焦 按右圖所示，將干電池正極與“Y輸入”相連,將干電池的負(fù)極與示波器的“地相連 把掃描范圍旋鈕置于“外 調(diào)節(jié)水平位移“-” 將“衰減”旋鈕置于“ 將“衰減”旋鈕置于“重復(fù)、步驟再將觀察結(jié)果記錄在自己設(shè)計的表格中(2)當(dāng)“衰減”旋鈕置于向上偏移中心3格當(dāng)“衰減”旋鈕置于“0.3格接線柱相連,要使波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕,并已正確接入示波器，此時選擇開關(guān)“DC,AC應(yīng)置X”處，“DC“AC開關(guān)置于“DC位置.、豎直位移“fj”,使光點位于熒光屏中心10”,觀察亮斑偏移屏中心的格數(shù).100”,觀察亮斑偏移屏中心的格數(shù).燹地丨ffczrrT“10”擋時，按照公式U=nx50X10(衰

43、減倍數(shù))(mV),n=3,即光斑在屏上100”擋時，依上公式可知n=0.3(格),即光斑在屏上向上偏移中心跟蹤訓(xùn)練1.在觀察正弦規(guī)律變化的電壓圖線時，將“掃描范圍”旋鈕置于第一擋“”擋，再調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕(10Hz,屏上便出甲100Hz),把“衰減”旋鈕置于現(xiàn)完整的正弦曲線，如圖所示A. 圖甲是同步開關(guān)置于B. 圖甲是同步開關(guān)置于C. 圖乙是同步開關(guān)置于D. 圖乙是同步開關(guān)置于答案BC2.(2009洛陽質(zhì)檢)示波器是一種常見的電子儀器，利用示波器能夠直接觀察電信號隨時間變化的情況將如圖所示的電路中的c、d兩點分別接示波器的“Y輸入”和“地”掃描范圍旋鈕置于左邊第一擋，對示波器調(diào)節(jié)后，在熒光

44、屏上出現(xiàn)的波形應(yīng)為哪一種波形？()+”+”.則下列關(guān)于同步極性選擇的說法正確的是的結(jié)果的結(jié)果的結(jié)果的結(jié)果c、旋鈕(填旋鈕對答案C3. 如圖所示為示波器面板一位同學(xué)在做“練習(xí)使用示波器”的實驗時，進(jìn)行了如下的操作：(1) 打開電源后，首先在屏上調(diào)出了一個最圓最小的亮斑，但亮斑位于屏上的左上角若想將這個亮斑調(diào)到屏幕的正中央,他應(yīng)該調(diào)節(jié)和旋鈕(填旋鈕對應(yīng)的數(shù)字)；(2) 為觀察示波器的水平掃描作用，他調(diào)節(jié)相應(yīng)的旋鈕，看到屏上的亮斑從左向右移動，到達(dá)右端后又很快回到左端.之后，他順時針旋轉(zhuǎn)掃描微調(diào)旋鈕以增大掃描頻率，此時屏上觀察到的現(xiàn)象是(3) 為觀察按正弦規(guī)律變化的電壓的圖線，他把掃描范圍旋鈕置于左

45、邊第一擋(10100Hz).要由機內(nèi)提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的電壓，他應(yīng)將應(yīng)的數(shù)字)置于擋.答案(1)根據(jù)示波器面板上各旋鈕的作用可知，應(yīng)調(diào)節(jié)豎直位移和水平位移兩個旋鈕，即6、7.(2)當(dāng)將X增益旋鈕順時針轉(zhuǎn)到三分之一處，掃描微調(diào)旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底，掃描范圍旋鈕置于最低擋，可看到亮斑從左向右反復(fù)移動.順時針轉(zhuǎn)動掃描微調(diào)旋鈕，增大掃描頻率，此時可觀察到亮斑迅速地形成一條亮線.(3) 要觀察到清晰的正弦圖線，應(yīng)將掃描范圍旋鈕置于第一擋即應(yīng)將10旋鈕置于4. 如圖甲所示為示波器面板，圖乙為一信號源(1)若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形，應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的接線柱相連，b端與接線

46、柱相連.(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的旋鈕;要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕.答案丫輸入地(2)6X增益5. 在“練習(xí)使用示波器”的實驗中：(1)為觀察亮斑在豎直方向上的偏移，應(yīng)該將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，使亮斑位于屏的，然后,應(yīng)把“DCAC開關(guān)置于“”位置，以備給示波器輸入一個直流電壓(2)為給示波器輸入一個Y方向的直流電壓(要求從零電壓開始逐漸增加)，請將下圖所示的器材與示波器連成正確的電路(3)調(diào)節(jié)變阻器改變輸入電壓調(diào)換電池正、負(fù)極,可以看到亮斑向上的偏移隨之改變,改變輸入電壓，可以看到亮斑向,電壓越高，向上的偏移偏移.答案中心DC知識整合演練高

47、考高考示例題型1交變電流的產(chǎn)生和規(guī)律【例1(2008廣東5)小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示此線圈與一個R=10Q的電阻構(gòu)成閉合電路,不計電路的其他電阻下列說法正確的是A. 交變電流的周期為0.125sB. 交變電流的頻率為8HzC. 交變電流的有效值為、2AD. 交變電流的最大值為4A答案C題型2變壓器與電能輸送【例2(2008上海20B)某小型水電站輸出功率為20kW,輸電線路總電阻是6Q.(1) 若采用380V輸電，求輸電線路損耗的功率(2) 若改用5000V高壓輸電，用戶端利用n1:n2=22:1的變壓器降壓，求用戶得到

48、的電壓答案（1）16.6kW（2）226.2V題型3電磁場和電磁波【例3】（2007江蘇8）2006年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化.他們的出色工作被譽為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點.下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法中正確的是（）A. 微波是指波長在10-3m到10m之間的電磁波B. 微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C. 黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D. 普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說答案ACD高考演練a）所示電壓按正弦規(guī)律變1. （2008山東20）圖（a）、（b）分別表示兩種電壓的

49、波形，其中圖（化.下列說法正確的是A.圖（a）表示交流電，圖B. 兩種電壓的有效值相等100ntV丄10C. 圖（a）所示電壓的瞬時值表達(dá)式為u=311sinD.圖（a）所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10:1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼拇鸢窩2. （2008寧夏19）如圖（a）所示，一矩形線圈abed放置在勻強磁場中并繞過ab、cd中點的軸OO以角速度國逆時針勻速轉(zhuǎn)動.若以線圈平面與磁場夾角0=45時（如圖b）為計時起點，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時電流方向為正.則下列四幅圖中正確的是（）/Oa（0答案D3. （2007廣東6）平行板間加如圖所示周期變化的電壓，重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央從t=0時刻

50、開始將其釋放，運動過程無碰板情況下圖中，能定性描述粒子運動的速度圖象正確的是（）答案A4. （2007北京17）電阻R、R2與交流電源按照圖（a）方式連接，R=10Q,Rz=20Q.合上開關(guān)S后,通過電阻Ra的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖（b）所示.則（CZh(a)A. 通過Ri的電流有效值是1.2AB. R兩端的電壓有效值是6VC. 通過艮的電流最大值是1.2,2AD. R2兩端的電壓最大值是62V答案B5. （2008天津17）一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈有可調(diào)電阻R.設(shè)原線圈的電流為丨1,輸入功率為P1,副線圈的電流為丨2,輸出功率為P2.當(dāng)R

51、增大時（）A.I1減小，P1增大答案BB. I1減小，P1減小C|2增大，P2減小D.I2增大，P2增大6. （2008北京18）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比m:n2=11:5.原線圈與正弦交變電源連接輸入電壓u如圖所示.副線圈僅接入一個10Q的電阻.則22(1/2t/xIOs-22Q/2A. 流過電阻的電流是20AB.與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是1002VC. 經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6X103JD.變壓器的輸入功率是1X103W答案D7.（2008四川16）如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R、R、Rs和R4均為固定電阻開關(guān)S是閉合的.和為理想電壓表，讀數(shù)分別為Ui和U2；、I.和為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3.現(xiàn)斷開S,U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（）A.U2變小、Is變小B. U2不變、13變大C,變小、I2變小D.I1變大、12變大答案BC8.（2008海南7）如圖所示，理想變