高三物理课件《交流电、电磁振荡、电磁波》（新人教版）

欢迎进入物理课堂 综合物理 第九章交流电 电磁振荡 电磁波 一 交变电流 1 交变电流的定义 方向随时间做周期性变化的电流 2 交流电的产生 中性面 和磁感线垂直的平面 具有最大的磁通量 max BS 具有最小的感生电动势 min 0 因V B 3 方向变化原因 线圈和磁场的相对位置发生变化 线圈通过中性面时 线圈中的I感方向将发生变化 线圈每转动一周 感生电流I感方向变化两次 4 交流电的变化规律 1 线圈在匀强磁场中绕垂直磁感强度B的转轴从中性面开始转动时 电动势为e 2BL1Vsin t BS sin t Emsin t 是正弦规律变化的 3 外电路电阻上的电压也按正弦规律变化 大小为u iR外 ImR外sin t Umsin t 5 交流电的变化规律的图象描述 6 交流电发电机 发电机构造 转子 转动部分 定子 不动部分 转子 线圈 定子 磁体 输出电压不高 功率不大 转子 磁体 定子 线圈 功率可达几十万千瓦 电压可达几万伏 0 a t S i A b c d 二 表征交变电的物理量 交流电在变化一周过程中能达到的最大值 反映交流电变化范围 电器元件的耐压值要高于交流电的峰值 峰值分别用Em Um Im等大写字母表示 定义 让交 直流过同样电阻 如在时间t内产生相等热量 则直流电值称为交流电有效值 正弦交流电的有效值和峰值间关系 交流电表的测量值是有效值 交流电完成一次周期性变化 大小 方向和变化趋势都回到原态 所需时间 单位是秒 周期越长 交流电变化越慢 交流电1秒钟内完成周期性变化的次数 单位是赫兹 频率越高 交流电变化越快 3 某线圈中感生电动势瞬时值是e 311sin314t伏 则它的峰值为 伏 该线圈转动角速度为 rad S 该线圈转动周期为T 秒 频率为f Hz 若此线圈与阻值为100欧的电阻相连 则通过电阻的电流的最大值为Im 安 有效值为I 安培 电流的瞬时值表达式为 安 1秒钟内电路中产生的热量Q 焦耳 50 314 0 02 311 3 11 2 20 i 3 11sin314t 484 2 5 0 0 4 10 8 66 5 i 10sin5 t 500 三 变压器 2 理想变压器 没有漏磁 没有铜损 没有铁损 3 变压器工作原理 1 原理图 电磁感应规律 4 理想变压器的变压比 5 理想变压器的变流比 A B C C B C D 8 当理想变压器原线圈输入电压为220伏特的交流电时 副线圈的输出电压为22伏 若将副线圈在多绕100匝 则输出电压增加到33伏 则该变压器原来的原 副线圈的匝数名是多少 解法1 设原 副线圈匝数分别为n1 n2 则由题意得 解法2 1 减少能量损失的方法 减小电线电阻 减小电路电流 四 远距离输电 2 热损失功率的计算 9 发电机输出电压为220伏 输出功率为110千瓦 输电线电阻为0 2欧 若不用变压器 则输电线上损失功率P损1 若用变压器将电压升到5500伏再输送 求变压器原 副线圈的匝数比K和输电线上损失的功率P损2 解析 五 电磁振荡的产生 1 振荡电流 电流的大小和方向随时间做周期性变化 称为振荡电流 2 振荡电路 能够产生振荡电流的电路叫振荡电路 最简单的振荡电路是LC回路 LC振荡电路产生的振荡电流是按正弦规律变化的 分析思路 3 LC振荡电路的振荡过程 4 LC振荡电路的振荡电流图象的分析 电流增加磁场增强 磁增加 电减少EC减小QC减少正向放电 电流减小磁场减弱 磁减少 电增加EC增强QC增加反向充电 电流增加磁场增强 磁增加 电减少EC减小QC减少反向放电 电流减小磁场减弱 磁减少 电增加EC增强QC增加正向充电 频率 一秒钟内完成周期性变化的次数 六 电磁振荡的周期和频率 1 周期 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间 2 LC回路的固有周期和固有频率 理论和实验都可得到 LC回路的固有周期T和固有频率f仅和LC回路本身的因素有关 C和L的大小 和外界条件 充电多少 板间的电压的高低 无关 故称为固有周期和固有频率 正确的答案 A 正确的答案 A D 正确的答案 B C D 正确的答案 A B D 七 麦克斯韦电磁场理论要点 1 变化的磁场产生电场 磁场均匀变化 产生的电场是恒定的 磁场变化不均匀 产生的电场是变化的 磁场变化越快 产生的电场越强 反之越弱 电场均匀变化 产生的磁场是恒定的 电场变化不均匀 产生的磁场是变化的 电场变化越快 产生的磁场越强 反之越弱 2 变化的电场产生磁场 变化的电场和磁场 变化的磁场和电场总是相互依存 紧密联系 组成一个统一的 不可分割的电磁场 3 电磁场 2 电磁波的产生 1 振荡电路 快速振动的电荷 振荡的电场 或磁场 可视为电磁波源 2 电磁波的周期和频率等于激发电磁波的电磁振荡 振荡电流 的周期和频率 八 电磁波 1 电磁波 变化的电场 磁场由近及远传播就形成电磁波 3 真空中电磁波的速度 4 波长 频率与波速的关系 电磁波在空间以一定的速度传播 电磁波在真空中传播的速度C 3 0 108米 秒 14 电磁波在传播过程中 不变的物理量有A 频率 B 波长 C 波速 D 振幅 是阻尼振动还是无阻尼振动 答案 A 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全