专题03 交变电流 电磁振动与电磁波（期末复习课件）高二物理下学期粤教版

这是一份专题03 交变电流 电磁振动与电磁波（期末复习课件）高二物理下学期粤教版，共46页。PPT课件主要包含了考点解读，目标引领，交变电流的产生和描述，变压器和远距离输电，电磁振荡和电磁波，知识梳理·技巧点拨，交变电流，电磁振动与电磁波，变压器，远距离输电等内容，欢迎下载使用。
理解交变电流产生过程中的中性面和垂直中性面的面的特点，以及瞬时值、最大值、有效值和平均值的求法。
理解变压器的基本规律，并能利用基本规律，几何闭合电路欧姆定律处理有关动态分析的问题和远距离输电的问题。
理解电磁振荡的基本规律，明确电荷、电流、磁场和电场的变化规律，同时明确电磁波的发射和电磁波谱。
一、正弦式交变电流的产生和描述
知识点一：正弦式交变电流的产生
(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，磁通量变化率为零，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，磁通量变化率最大，e最大，i最大，电流方向不改变。(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。(4)交变电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
知识点二：交变电流的描述——“四值”
（1）在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值，在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流指的都是有效值。（2）在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值，如电功率的计算式P＝UI中，U、I均为有效值；若计算通过电路某一横截面的电量，必须用交变电流的平均值。
知识点一：理想变压器原理与基本关系
知识点二：理想变压器的动态分析
知识点二：两个联系一个守恒
1．抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是:
(2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是:
2．掌握一个守恒：能量守恒关系式:
知识点三：远距离输电问题中的电压和功率损失
1.电压损失：输电线路上I2＝I线＝I3，总电阻R线导致的电压损失ΔU＝U2－U3＝I线R线。2.功率损失：①P损＝P1－P4
注意：(1)当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率减小到原来的 。(2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆。
知识点一：电磁振荡物理量的变化
振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示)
知识点一：各物理量变化情况一览表
知识点二：LC振荡电路的周期和频率
知识点一：有效发射电磁波，必须满足的两个条件
1.要有足够高的振荡频率．频率越高，发射电磁波的本领越大。
2.振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间.因此,采用开放电路。
知识点二：电磁波两种调制方式
(1)调幅：使电磁波的振幅随信号改变，频率始终保持不变，如图所示。
(2)调频：使电磁波的频率随信号而改变，如图.
知识点三：无线电波的接收
1.电谐振现象：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，电磁波会使接收电路中产生电流最强，这种现象叫做电谐振.与机械振动中的共振现象类似。
2.调谐：使接收电路产生电谐振的过程.
3.调谐电路：能够进行调谐的接收电路。
4.解调：从高频振荡电流中把音频信号还原出来的过程，是调制的逆过程，也叫检波。
1.电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。2.不同电磁波的特点及应用
一、交变电流产生的两个特殊位置
【例1】（24-25高二下·广西河池·期末）高空风车（高空风力发电系统）是一种利用高空风能发电的创新技术，如图所示是一款高空风车的发电模块原理图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，某时刻发电机线圈ab恰与磁场方向平行，则（　　）A．风车发电是利用了电流的磁效应B．该时刻线圈磁通量的变化率为零C．风车每转一圈，线圈中电流方向改变一次D．风力增大，线圈ab的感应电动势增大
二、交变电流的四值问题
三、变压器基本规律应用
【变式3】（24-25高二下·湖北咸宁·期末）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，小灯泡的电阻为1Ω且不变，定值电阻R=4Ω，开关S断开，在a、b两端加上8V的正弦交流电压，小灯泡正常发光；开关S闭合后电动机刚好正常工作，电动机内阻和灯泡电阻相等。则下列判断正确的是（　　）A．小灯泡的额定电压为4VB．S闭合后，灯泡有可能被烧毁C．电动机工作的额定功率为4WD．S闭合后，通过电动机的电流小于通过灯泡的电流
【变式4】（24-25高二下·四川眉山·期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4，正弦交流电源的电压有效值恒为U＝12V，电阻R1=2Ω，R2=2Ω。若滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω，则（　　）A．当R3接入电阻为30Ω时，R2和R3的总功率达最大值B．通过R1的电流为6AC．若向上移动P，电压表读数将变大D．若向上移动P，滑动变阻器消耗的电功率将变大
【例5】（24-25高二下·天津南开·期末）中国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V，通过升压变压器将电压升为10kV后向远处输电，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（　　）A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4B．输电线上损失的功率为50WC．降压变压器原、副线圈中的电流之比为22∶995D．若仅用户端并联更多的灯泡，用户端的电压仍为220V
【变式6】（24-25高二下·安徽滁州·期末）LC振荡器通过电感（L）与电容（C）的默契配合，在无线电通信、医疗设备、工业控制等领域发挥着重要作用。如图为某一时刻LC振荡电路中电流方向与电容器极板带电情况的示意图，下列说法正确的是（　　）A．该时刻电容器处于放电状态B．该时刻线圈中的磁场能正在增加C．若减小电容器的板间距离，电磁振荡的频率将减小D．若在线圈中插入铁芯，电磁振荡的周期将减小
【例7】（24-25高二下·新疆阿勒泰·期末）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（　　）A．红外线的频率比紫外线的大B．真空中红外线的波长比紫外线的长C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
【变式7】（24-25高二下·广西河池·期末）电磁波在日常生活中有广泛的应用，极大地改变了人类的生活，下列说法正确的是（　　）A．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在B．与机械波不同，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播C．不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
3．（24-25高二下·山东枣庄·期末）如图所示，储罐中装有不导电液体，平行板电容C置于储罐中并与其外壳绝缘。当开关S从a拨到b时，电感L与电容C构成的回路中将产生振荡电流。已知电容器极板正对面积一定、极板间距离一定。下列说法正确的是（　　）A．开关S从a拨到b，磁场能最大时，电路中的电流为零B．开关S从a拨到b至电场能再次最大，电路中的电流逐渐增大C．若储罐内的液面高度降低，则电容器的电容增大D．若储罐内的液面高度降低，则LC回路中振荡电流的频率增大