高中物理必備知識(shí)點(diǎn)交變電流總結(jié)

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1、交變電流、電磁振蕩和電磁波　　[內(nèi)容和方法]　　本單元內(nèi)容包括交流電、正弦交流電的圖象、最大值、有效值、周期與頻率、振蕩電路，電磁振蕩、電磁場，電磁波，電磁波的速度等基本概念，以及交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦交流電的原理，變壓器的原理，電能的輸送方法、LC電路產(chǎn)生的電磁振蕩的周期和頻率等?！　”締卧婕暗降幕痉椒ㄓ欣每臻g想象的各種方法理解正弦交流電的產(chǎn)生原因和電磁振蕩的物理過程，運(yùn)用圖象法理解并運(yùn)用它來解決交流電和電磁振蕩的判斷、計(jì)算問題。從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)出發(fā)來理解交流電的有效值問題和電磁振蕩問題。　　[例題分析]　　在本單元知識(shí)應(yīng)用的過程中，初

2、學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在：不能從能的轉(zhuǎn)化的角度理解有效值，致使出現(xiàn)亂套公式的問題；由于初始條件不清，對(duì)電磁振蕩物理過程判斷失誤；不善于運(yùn)用兩個(gè)圖象對(duì)一個(gè)物理過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析?！　±?如圖12－1所示，矩形線圈在外力的作用下，在勻強(qiáng)磁場中以ω=200πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的面積為100cm2，匝數(shù)n=500匝，負(fù)載電阻R=30Ω，磁場的磁感強(qiáng)度B=0.2T。交流電壓表的示磁力矩的大小?！　　惧e(cuò)解分析】　　錯(cuò)解一：　　　　　錯(cuò)解二：　　解得M=8.66N·m　　錯(cuò)解一中用電流的有效值計(jì)算某一瞬間線圈的電磁力矩是錯(cuò)誤的?！　　　〗夥ǘ袥]

3、有注意到另一個(gè)隱含條件“線圈平面與磁感線垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)”而導(dǎo)致上當(dāng)?！　　菊_解答】　　本題有三個(gè)隱含條件：一為“瞬時(shí)”。二為線圈平面與磁感線垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)，三為電路是純電阻的電路。M＝nBISsinωt　　解得：M=10N·m　　【小結(jié)】　　審題時(shí)要注意關(guān)鍵詞的物理意義。并且能在頭腦中把文字?jǐn)⑹龅奈镆约熬€圈在此位置的受力情況，力臂情況標(biāo)在圖上。這樣解題，就會(huì)言之有物，言之有據(jù)。　　例2圖12－2表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象，此交流電的有效值是：[　]　　　　【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：　　平均值（如圖12-3），　　　　有效值才有這樣的數(shù)量關(guān)系

4、。本題所給的交流電的圖象不是正弦交流電的圖形，故該公式不適用此交流電。第二，交流電的最大值不是兩個(gè)不同峰值的算術(shù)平均值。　　【正確解答】　　交流電的有效值是根據(jù)其熱效應(yīng)而定義的，它是從電流產(chǎn)生焦耳熱相等的角度出發(fā)，使交流電與恒定電流等效。設(shè)交流電的有效值為I，　　所以該交流電的有效值為　　所以應(yīng)選D。[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]　　【小結(jié)】　　上兩道題的小結(jié)等效是有條件的。請(qǐng)注意每一種等效方法的成立條件和適用范圍。　　例3如圖12－4所示，矩形線圈abcd在磁感強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′，以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈共10匝，

5、ab=0.3m，bc=0.6m，負(fù)載電阻R=45Ω。求（l）電阻R在0.05s內(nèi)所發(fā)出的熱量；（2）0.05s內(nèi)流過的電量（設(shè)線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)）[來源:Z,xx,k.Com]　　【錯(cuò)解分析】　　錯(cuò)解一：　　第一步，求電流的有效值，用有效值來計(jì)算熱量?！　‰妱?dòng)勢的最大值為　　εm=2nBLv=nBSε=10×2×0.3×0.6×10π=113.1（V）　　電流的有效值　　　　所以0.05s內(nèi)R上發(fā)出的熱量Q=I2Rt=5.76（J）　　第二步，根據(jù)有效值求通過R上的電量，由題意0.05s內(nèi)通過R的電流方向不變q＝It＝1．6×0.05＝0

6、.08（C）　　錯(cuò)解二：　　第一步求平均電流，用平均電流計(jì)算熱量?！　來源:Zxxk.Com]　　第二步，由平均電流求電量　　　　交流電的有效值是從電流產(chǎn)生焦耳熱相等的角度出發(fā)，使交流電與恒定電流等效；交流電的平均值是從電流通過導(dǎo)線橫截面的電量相等的角度出發(fā)，使交流電與恒定電流等效，兩個(gè)概念的出發(fā)點(diǎn)不同。　　【正確解答】　　電動(dòng)勢的最大值為εm=2nBLv=nBSω=10×20.3×0.6×10π=113．1（V）[來源:學(xué)*科*網(wǎng)]　　　　所以0.05s內(nèi)R上發(fā)出的熱量Q=I2Rt=5.76（J）　　　　例4圖12－5中，降壓變壓器的變壓系

7、數(shù)是3，即初級(jí)線圈匝數(shù)與次級(jí)線圈的匝數(shù)之比是3。初級(jí)線圈的輸入電壓是660V，次級(jí)線圈的電阻為0.2Ω，這臺(tái)變壓器供給100盞220V，60W的電燈用電?！　∏螅骸　。╨）空載時(shí)次級(jí)線圈的端電壓和輸出功率；　　（2）接通時(shí)次級(jí)線圈的端電壓；　?。?）每盞燈的實(shí)際功率　　【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：　　　　　　　　（2）接通時(shí)，次級(jí)線圈的端電壓仍為220V?！　　　≡颍骸　。?）變壓器空載時(shí)，電路的電流為零，無能量的轉(zhuǎn)化，不能用P=　?。?）接通后次級(jí)線圈有電阻要消耗電能，由于次級(jí)線圈內(nèi)部存在電壓降，所以次級(jí)線圈的端電壓不再是220V，而應(yīng)以次級(jí)線圈為研

8、究對(duì)象應(yīng)用閉合電路歐姆定律去求次級(jí)線圈的端電壓?！　。?）由于次級(jí)線圈的端電壓達(dá)不到燈泡的額定電壓，燈泡的實(shí)際功率要小于每盞燈的額定功率?！　　菊_解