高中物理必備知識點交變電流總結

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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。　　本單元涉及到的基本方法有利用空間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，運用圖象法理解并運用它來解決交流電和電磁振蕩的判斷、計算問題。從能量轉(zhuǎn)化的觀點出發(fā)來理解交流電的有效值問題和電磁振蕩問題?！　例題分析]　　在本單元知識應用的過程中，初

2、學者常犯的錯誤主要表現(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，對電磁振蕩物理過程判斷失誤；不善于運用兩個圖象對一個物理過程進行動態(tài)分析?！　±?如圖12－1所示，矩形線圈在外力的作用下，在勻強磁場中以ω=200πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈的面積為100cm2，匝數(shù)n=500匝，負載電阻R=30Ω，磁場的磁感強度B=0.2T。交流電壓表的示磁力矩的大小?！　　惧e解分析】　　錯解一：　　　　　錯解二：　　解得M=8.66N·m　　錯解一中用電流的有效值計算某一瞬間線圈的電磁力矩是錯誤的。　　　　解法二中沒

3、有注意到另一個隱含條件“線圈平面與磁感線垂直時開始計時”而導致上當?！　　菊_解答】　　本題有三個隱含條件：一為“瞬時”。二為線圈平面與磁感線垂直時開始計時，三為電路是純電阻的電路。M＝nBISsinωt　　解得：M=10N·m　　【小結】　　審題時要注意關鍵詞的物理意義。并且能在頭腦中把文字敘述的物以及線圈在此位置的受力情況，力臂情況標在圖上。這樣解題，就會言之有物，言之有據(jù)?！　±?圖12－2表示一交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電的有效值是：[　]　　　　【錯解分析】錯解：　　平均值（如圖12-3），　　　　有效值才有這樣的數(shù)量關系

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不同峰值的算術平均值?！　　菊_解答】　　交流電的有效值是根據(jù)其熱效應而定義的，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。設交流電的有效值為I，　　所以該交流電的有效值為　　所以應選D。[來源:學科網(wǎng)ZXXK]　　【小結】　　上兩道題的小結等效是有條件的。請注意每一種等效方法的成立條件和適用范圍?！　±?如圖12－4所示，矩形線圈abcd在磁感強度B=2T的勻強磁場中繞軸OO′，以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動，線圈共10匝，

5、ab=0.3m，bc=0.6m，負載電阻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（設線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動）[來源:Z,xx,k.Com]　　【錯解分析】　　錯解一：　　第一步，求電流的有效值，用有效值來計算熱量。　　電動勢的最大值為　　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）　　錯解二：　　第一步求平均電流，用平均電流計算熱量?！　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，兩個概念的出發(fā)點不同?！　　菊_解答】　　電動勢的最大值為εm=2nBLv=nBSω=10×20.3×0.6×10π=113．1（V）[來源:學*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，即初級線圈匝數(shù)與次級線圈的匝數(shù)之比是3。初級線圈的輸入電壓是660V，次級線圈的電阻為0.2Ω，這臺變壓器供給100盞220V，60W的電燈用電?！　∏螅骸　。╨）空載時次級線圈的端電壓和輸出功率；　　（2）接通時次級線圈的端電壓；　?。?）每盞燈的實際功率　　【錯解分析】錯解：　　　　　　　　（2）接通時，次級線圈的端電壓仍為220V?！　　　≡颍骸　。?）變壓器空載時，電路的電流為零，無能量的轉(zhuǎn)化，不能用P=　?。?）接通后次級線圈有電阻要消耗電能，由于次級線圈內(nèi)部存在電壓降，所以次級線圈的端電壓不再是220V，而應以次級線圈為研

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