高中物理总复习易错知识点专题讲解12---交流电、电磁振荡、电磁波

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高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析

高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析

高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析高二物理学科常见问题解答——电磁学知识点的易错点解析在高二物理学科的学习中,电磁学是一个重要的知识点。

然而,由于其理论涉及较多且抽象,很多同学在学习过程中会出现易错点。

本文将针对电磁学的常见问题进行解答,并对易错点逐一进行解析。

一、电磁学基础知识1. 什么是电磁感应?电磁感应是指磁场与导体相互作用,导致导体中产生感应电流的现象。

根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势。

2. 什么是洛伦兹力?洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力。

当电荷运动且与磁场垂直时,洛伦兹力的大小与电荷的速度、磁场强度和两者之间夹角有关。

3. 什么是电动势?电动势是指单位正电荷在电路中绕一圈所做的功。

根据电动势的定义可知,电动势与电荷的速度以及磁场强度有关,而与磁场方向无关。

二、易错点解析1. 电磁感应中的楞次定律易错点解析楞次定律是指导体中感应电流产生的方向。

根据楞次定律,感应电流的方向使得其磁场的变化趋势与引起感应电流的磁场变化趋势相反。

易错点解析:很多同学在理解楞次定律时,容易将感应电流的方向与感应电动势的方向混淆。

感应电流的方向是使其磁场变化趋势与引起感应电流的磁场变化趋势相反,而感应电动势的方向是由电场力驱使电荷产生运动的方向。

2. 磁场中的洛伦兹力易错点解析洛伦兹力公式为F=qvBsinθ。

易错点主要包括理解洛伦兹力的方向、影响洛伦兹力大小的因素以及理解洛伦兹力的性质。

易错点解析:在理解洛伦兹力的方向时,需要明确电荷的运动方向、磁场的方向以及两者之间的夹角。

影响洛伦兹力大小的因素包括电荷的速度、磁场强度以及两者之间夹角的大小。

此外,洛伦兹力具有与电磁场相互作用,无论电荷的运动方向如何,总是垂直于其运动方向以及磁场方向。

3. 电动势和电位移的易错点解析电动势和电位移是电路中重要的概念,易错点主要包括理解电动势与电压的区别、电动势的表达式以及电势差的计算和电位移的性质。

2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波第2讲变压器、远距离输电

2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波第2讲变压器、远距离输电

第2讲变压器远距离输电整合教材·夯实必备知识一、理想变压器(选二第三章第3节)1.构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

2.原理:电磁感应的互感现象,如图所示。

3.分类:升压变压器和降压变压器。

4.能量转化:原线圈的电场能→磁场能→副线圈的电场能。

5.基本关系式6.理想变压器的特点无漏磁 磁场全部集中在铁芯内,穿过每匝原、副线圈的磁通量相等 无铜损 线圈的电阻不计,不产生热量,不引起电能损失无铁损 铁损中的涡电流忽略不计,不发热,不计电能损失二、远距离输电 (选二第三章第4节) 1.输电过程发电站→升压变压器→高压输电线路→降压变压器→用户2.输电电路图(1)输送电流:I2=P2。

U2(2)功率损失:输电线上的功率损耗ΔP=I22r。

3.减少输电电能损失的两种方法(1)减小输电导线的电阻:根据电阻定律R=ρl,可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面S积等方法。

(2)减小输电导线中的电流:在输电功率一定的情况下,根据P=UI,要减小电流,必须提高输电电压。

【质疑辨析】角度1变压器(1)变压器对恒定直流电没有变压作用。

(√)(2)变压器能改变交变电流的频率。

(×)(3)变压器原线圈中的电流决定副线圈中的电流。

(×)(4)理想变压器的基本关系式中,电压和电流均为有效值。

(√)角度2远距离输电(5)高压输电的目的是增大输电的电流。

(×)(6)变压器副线圈接入的用电器越多,输电线上损失的功率越大。

(√)精研考点·提升关键能力考点一理想变压器的原理及应用(核心共研)【核心要点】1.原理2.结论【典例剖析】[典例1](2022·北京等级考)某理想变压器的原线圈接在220 V的正弦交流电源上,副线圈输出电压为22 000V,输出电流为300 mA。

该变压器()A.原、副线圈的匝数之比为100∶1B.输入电流为30 AC.输入电流的最大值为15√2 AD.原、副线圈交流电的频率之比为1∶100【解析】选B。

交流电、电磁振荡和电磁波

交流电、电磁振荡和电磁波

交流电、电磁振荡和电磁波复习课主讲原宝应县中学物理教研组长中学高级教师冼绍章交流电•交流电:大小和方向随时间作周期性变化的电流•正弦交流电:随时间按正弦规律变化的电流•正弦交流电的产生:平面线圈在匀强磁场绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈中将产生正弦交流电•正弦交流电的变化规律:♦如果线圈从中性面开始转动,则其瞬时表达式为:e=E m sinωt;若线圈从平行于磁感cosωt。

(表达式与转动轴的位置无关,应线的位置开始转动,则其瞬时表达式为e=Em但转轴必须符合下列条件:①轴与线圈平面平行②轴与磁感应线垂直)♦线圈在转动过程中,每经过一次中性面,电流就改变一次方向,线圈每转一周,电流改变方向二次♦线圈经过中性面时,线圈中的磁通量最大,但此时的磁通量变化率为零,线圈中的感应电动势也为零。

当线圈与中性面垂直时,线圈中磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势也最大。

线圈在任意位置上的磁通量变化率等于线圈在该位置处的瞬时电动势。

♦线圈中感应电动势的最大值E m=nBSω描述交流电的几个重要物理量(1)•最大值(峰值):分别用E m、U m、I m表示。

描述交流电的强弱程度。

在考虑到电容器和晶体管接入交流电路的安全时,要用到交流电的最大值•周期(T)和频率(f)、角频率ω:♦周期:交流电完成一个周期性变化所需的时间♦频率:在1秒钟内交流电完成周期性变化的次数♦角频率:即产生交流电的平面线圈转动的角速度♦三者间的关系:T=1/f ω=2πf•有效值:交流电的有效值分别用E、U、I来表示♦让稳恒直流电和交流电通过相同的电阻,在相同的时间内,若产生相同的热量。

则把稳恒直流电的相关量叫做交流电相关量的有效值♦有效值大小的计算:•对正弦交流电:有效值=最大值•对非正弦交流电,须按有效值的定义计算描述交流电的几个重要物理量(2)▪关于有效值的几点说明:▪今后凡是讲到交流电的的电流、电压、电动势不作特别说明的均指有效值▪交流电用电器铭牌上的额定电压和额定电流指的是有效值▪交流电流表和交流电压表的测量值是有效值▪在进行交流电的电功率和电功的计算时必须用交流电的有效值。

高考总复习 交流电电磁振荡和电磁波 专题

高考总复习  交流电电磁振荡和电磁波 专题

高考总复习交流电、电磁振荡和电磁波专题一、交流电1、正弦交流电产生和变化规律(1)条件:a、线圈b、匀强磁场c、转轴垂直于磁场(2)规律:e=εm sin(ωt)u=U m sin(ωt)i=I m sin(ωt)θ=ωt(是与的夹角)或线圈平面与中性面的夹角2、正弦交流电的最大值和有效值εm=NBωS,ε= εm=0.707εmU= U m=0.707U mI= I m=0.707I m3、变压器:只变换变化的电流(多为正弦交流电)利用互感现象(1)理想变压器P入=P出(2)公式:只适用于两个线圈(一对原副线圈)注意:(1)因果关系:a、输入电压决定输出电压(没有输入就没有输出)b、输出电流决定输入电流(输入功率由输出功率来决定)(2)有三个或三个以上线圈时对于变压器,P出=P入,I1U1=I2U2+I3U3+I4U4+……二、电磁振荡(一)振荡电流和振荡电路:1、大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫振荡电流。

2、产生振荡电流的电路叫做振荡电路。

(二)LC振荡电路产生振荡电流的过程两种能量,六个物理量电场能(q,U,E)——这三个物理量能反映电场的强弱,三者同时增大,同时减小,磁场能(I,B,φ)——这三个物理量能反映磁场的强弱,三者同时增大,同时减小。

由电场能向磁场能转化,是放电过程,(q,U,E)三者减小,(I,B,φ)三者增大,且电流从电容器“+”极板流向“-”极板;由磁场能向电场能转化,是充电过程,(q,U,E)三者增大,(I,B,φ)三者减小,且电流从电容器“-”极板流向“+”极板;三、电磁振荡的周期和频率(一)电磁振荡的周期和频率1、振荡:电场和磁场做周期性的变化。

2、计算和实验表明:T=2π3、单位:T——s,f——Hz,L——H,C——F四、电磁场麦克斯韦电磁场理论的定性介绍:变化的电(磁)场产生磁(电)场;均匀变化的电(磁)场产生稳恒不变的磁(电)场;周期性变化的电(磁)场产生周期性变化的磁(电)场。

高三总复习电磁感应-交流电-电磁振荡之重点难点分析

高三总复习电磁感应-交流电-电磁振荡之重点难点分析

电磁感应交流电电磁振荡重难点分析一.电磁感应现象的产生与实质产生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化。

在判断是否有感应电流要理解好“穿过”与“变化”。

示例1 如图2.12-3所示,一条形磁铁与闭合线圈在同一平面内,当条形磁铁靠近闭合线圈的过程中,在闭合线圈中(A)有逆时针方向的感应电流;(B)有顺时针方向的感应电流;(C)无感应电流;(D)条件不足,无法判断有无感应电流。

分析指导此题给出条件,有磁场,有闭合线圈,有磁铁靠近线圈的过程及线圈所在处的磁场将发生变化,但是线圈中无感应电流的产生。

原因是,磁铁与线圈在同一平面内,根本没有磁感线“穿过”线圈。

因此穿过线圈的磁通量始终为零,所以没有感应电流的产生,此题旨在考查学生对产生感应电流的条件的理解。

示例2如图2.12-4所示,闭合线圈abcd的平面与纸面平行。

处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈abcd在由图示A位置经图示的路径运动到B位置的过程中,线圈abcd中(A)有a→b→d→c方向的感应电流;(B)有a→c→d→b 方向的感应电流;(C)无感应电流的产生;(D)条件不足无法判断有无感应电流。

分析指导此题仍是要考查学生对产生感应电流的条件的理解。

现穿过abcd线圈中有一定的磁通量,但是沿图中所示的轨迹运动时,穿过线圈的磁通量没有发生变化。

所以线圈中没有感应电流的产生。

二.磁通量的变化与感应电流的方向磁通量的变化一定时,感应电流方向是唯一确定的感应电流的方向给出时,穿过线圈的磁通量的变化不唯一。

当磁通量的变化情况一定时,根据楞次定律,感应电流的磁场方向唯一确定,因此感应电流的方向是唯一确定的。

反过来当已知感应电流的方向时,感应电流的磁场方向是确定的。

而引起感应电流的磁场可有两种典型情况。

示例3 如图2.12-6所示,一闭合线圈、线圈所在处有垂直纸面方向的磁场,当线圈中产生如图所示方向的感应电流时,磁场变化的情况是:(A) 垂直纸面向里,并且逐渐增大;(B) 垂直纸面向里,并且逐渐减小;(C) 垂直纸面向外,并且逐渐增大;(D) 垂直纸面向外,并且逐渐减小。

高考物理备考冲刺之易错点系列 专题12 交变电流 电磁场和电磁波(学生版)

高考物理备考冲刺之易错点系列 专题12 交变电流 电磁场和电磁波(学生版)

【高考预测】1.本内容是电磁感应知识的应用和延伸,在解决交变电流的产生过程、变压器的原理、电能的输送方法等问题时都要用到电磁感应、电路等知识,因此,本单元是前面知识的综合运用.2.纵观近几年的高考试卷,纯粹的交变电流、电磁场和电磁波的题目较少,大多是将交变电流的知识和电磁感应一章相结合而形成综合题,交变电流的知识仅仅是其中的一个环节.而电磁场和电磁波则偏重于理论联系实际.3.本章考查的题型以选择题为主,考查的重点是交变电流的产生、交变电流的“四值”和变压器的计算问题.4.了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论。

【知识导学】一、正弦式电流的变化规律(2)线圈平面位于中性面时,穿过线圈平面的磁通量最大,而磁通量的变化率为零,产生的感应电动势为零.(3)线圈平面与中性面垂直时,穿过线圈平面的磁通量为零,但磁通量的变化率最大,产生的感应电动势最大.(4)线圈每经过中性面一次电流方向就改变一次,线圈转动一周,两次经过中性面,所以电流的方向改变两次.3.交变电流瞬时值表达式的书写基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象或由公式E m=nBSω求出相应峰值.(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式.如:①线圈从中性面开始转动,则i-t图象为正弦函数图象,函数式为i=I msin ωt.②线圈从垂直中性面开始转动,则i-t图象为余弦函数图象,函数式为i=I mcos ωt.【特别提醒】在交变电流的产生过程中,要特别注意两个特殊位置的不同特点:(1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,ΔΦ/Δt=0,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,ΔΦ/Δt最大,e最大,i最大,电流方向不改变.二、对交变电流的“四值”的比较和理解1.交变电流的瞬时值、峰值、有效值、平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e=E msin ωti=I msin ωt计算线圈某时刻的受力情况交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算.注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间”内产生“相同热量”.计算时“相同时间”要取周期的整数倍,一般取一个周期.注意:在交流电路中,电压表、电流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、电流指的是有效值.【特别提醒】 (1)由感应电动势的最大值公式E m =nBSω得,E m 仅由n 、B 、S 、ω四个物理量所决定,与轴的具体位置和线圈的形状都无关.(2)若图象部分是正弦交变电流,其中的14T 和12T 部分的有效值可直接应用I =I m 2,U =U m 2的关系.三、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系理想变压器 1.没有能量损失(铜损、铁损)2.没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系 功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率 基本关系 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比,与负载情况、副线圈个数的多少无关电流关系 只有一个副线圈,电流和匝数成反比多个副线圈,由输入功率和输出功率相等确定电流关系频率关系 原、副线圈中电流的频率相等 制约关系电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定功率 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 电流 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定【特别提醒】(1)理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点,电流关系的推导应该以其为依据.(2)变压器的以上关系都是根据“口”字型的变压器推出的.如果变压器不是“口”字型时,应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系.四、理想变压器的几个因果关系(1)输入电压U 1决定输出电压U 2,这是因为输出电压U 2=n 2n 1U 1当U 1不变时,不论负载电阻R 变化与否,U 2不会改变.(2)输出电流I 2决定输入电流I 1,在输入电压一定的情况下,输出电压U 2也被完全确定,当负载电阻R 增大时,I 2减小,则I 1相应减小;当负载电阻R 减小时,I 2增大,则I 1相应增大.(3)输出功率P 2决定输入功率P 1,理想变压器的输入功率与输出功率相等,即P 1=P 2,在输入电压U 1一定的情况下,当负载电阻R 增大时,I 2减小,则变压器的输出功率P 2=I 2U 2减小,输入功率P 1也将相应减小;当负载电阻R 减小时,I 2增大,变压器的输出功率P 2=I 2U 2增大,则输入功率P 1也将增大.五、关于高压输电问题的分析1.对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序,或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析.2.高压输电既能减少功率损失,也能减少电压损失,但在实际高压输电时,也并非输电电压越高越好,还需考虑各种因素,依照不同的情况选择合适的输电电压.U 2=ΔU +U 3,I 2=I 3=I 线.(3)输电电流:I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线(4)输电线上损耗的功率 P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=⎝ ⎛⎭⎪⎫P 2U 22R 线. 当输送的电功率一定时,输电电压增大到原来的n 倍,输电线上损耗的功率就减少到原来的1n2. 【特别提醒】在远距离输电问题中,计算线路功率损耗时应用P 损=I 2线R 线,其原因是I 线可以由公式P 输=I 线U 输求出,而P 损=U 线I 线和P 损=U 2线R 线则不常用,其原因是在一般情况下,U 线不易求出,且易将U 线和U 输相混而造成错误.六、麦克斯韦电磁场理论3.周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系,形成一个不可分离的统一的场,就是电磁场.特别提醒:(1)恒定的电场和磁场都是静止的,但电磁场一定是运动的,没有静止的电磁场.(2)电磁场一定是周期性变化的.七、电磁波与机械波的区别【特别提醒】(1)同一电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率由波源决定),波速、波长发生改变,在介质中的速度都比在真空中的速度小.(2)不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率高则波速小.(3)在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度都相同,即等于光速.【易错点点睛】易错点1 正弦式交变电流的产生及变化规律、表征交变电流的物理量.1.一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随时间‘的变化如图12—1所示.下面说法中正确的是 ( )的关系不清楚.误认为磁通量为零,感应电动势就为零;磁通量最大,则感应电动势就最大.【正确解答】BCD 由图像可知,当t=0时,感应电动势有最大值,说明穿过线圈的磁通量的变化率最大,即线圈平面与磁场平行时开始计时,选项C正确.t1、t2时刻感应电动势为零,即线圈平面与磁场方向垂直(位于中性面),穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,所以选项B正确,选项A错误.当选项通过中性面时,是感应电动势改变方向的时刻,所以选项D正确.2.如图12—2所示,处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与dA垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图),线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定由a→b→c →d→a方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流I随时间‘变化的图线是 ( ) 【错误答案】A【错解分析】认为t=0时,线框中的感应电流为零.再由楞次定律可知,线框在转过90°的过程中,穿过线框的磁通量增大,感应电流的、方向沿。

2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波第3讲电磁振荡、电磁波

2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第十二章交变电流、电磁振荡与电磁波第3讲电磁振荡、电磁波

第3讲电磁振荡电磁波整合教材·夯实必备知识一、电磁振荡(选二第四章第1节)1.振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流。

2.振荡电路:能产生振荡电流的电路。

最简单的振荡电路为LC振荡电路。

3.电磁振荡:振荡电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化的现象。

4.LC电路的周期和频率公式:T=2π√LC,f=2π√LC二、电磁波(选二第四章第2节)1.麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场。

(2)变化的电场产生磁场。

2.电磁波的认识(1)产生:周期性变化的电场和磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波。

(2)电磁波是横波,如图所示。

(3)在真空中,电磁波的速度c=3.0×108 m/s。

(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。

3.电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换,电磁波的发射过程是辐射能量的过程,传播过程是能量传播的过程。

三、无线电波的发射和接收(选二第四章第3节) 1.电磁波的发射(1)发射电磁波的振荡电路的特点:需要足够高的振荡频率和采用开放电路。

(2)电磁波的调制调制在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术 分 类调幅 (AM)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术调频 (FM)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术2.电磁波的接收 (1)原理电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流。

因此,空中的导体可以用来接收电磁波。

(2)电谐振与调谐①电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强的现象。

②调谐(即选台):使接收电路产生电谐振的过程。

四、电磁波谱(选二第四章第4节)1.定义按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱。

2.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。

高中物理易错题错误分析及正确解法十二交流电、电磁振荡、电磁波

高中物理易错题错误分析及正确解法十二交流电、电磁振荡、电磁波

高中物理易错题错误分析及正确解法第12单元:交流电、电磁振荡、电磁波[内容和方法]本单元内容包括交流电、正弦交流电的图象、最大值、有效值、周期与频率、振荡电路,电磁振荡、电磁场,电磁波,电磁波的速度等基本概念,以及交流发电机及其产生正弦交流电的原理,变压器的原理,电能的输送方法、LC电路产生的电磁振荡的周期和频率等。

本单元涉及到的基本方法有利用空间想象的各种方法理解正弦交流电的产生原因和电磁振荡的物理过程,运用图象法理解并运用它来解决交流电和电磁振荡的判断、计算问题。

从能量转化的观点出发来理解交流电的有效值问题和电磁振荡问题。

[例题分析]在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不能从能的转化的角度理解有效值,致使出现乱套公式的问题;由于初始条件不清,对电磁振荡物理过程判断失误;不善于运用两个图象对一个物理过程进行动态分析。

例1如图12-1所示,矩形线圈在外力的作用下,在匀强磁场中以ω=200πrad/s的角速度匀速转动,线圈的面积为100cm2,匝数n=500匝,负载电阻R=30Ω,磁场的磁感强度B=0.2T。

交流电压表的示磁力矩的大小。

【错解分析】错解一:错解二:解得M=8.66 N·m错解一中用电流的有效值计算某一瞬间线圈的电磁力矩是错误的。

解法二中没有注意到另一个隐含条件“线圈平面与磁感线垂直时开始计时”而导致上当。

【正确解答】本题有三个隐含条件:一为“瞬时”。

二为线圈平面与磁感线垂直时开始计时,三为电路是纯电阻的电路。

M=nBISsinωt解得:M=10N·m【小结】审题时要注意关键词的物理意义。

并且能在头脑中把文字叙述的物以及线圈在此位置的受力情况,力臂情况标在图上。

这样解题,就会言之有物,言之有据。

例2 图12-2表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是: [ ]【错解分析】错解:平均值(如图12-3),有效值才有这样的数量关系。

本题所给的交流电的图象不是正弦交流电的图形,故该公式不适用此交流电。

易错点12 电磁感应(3大陷阱)-备战2024年高考物理考试易错题)(解析版)

易错点12   电磁感应(3大陷阱)-备战2024年高考物理考试易错题)(解析版)

易错点12电磁感应目录01易错陷阱(3大陷阱)02举一反三【易错点提醒一】根据楞次定律判断电流方向分不清因果,混淆两种磁场方向【易错点提醒二】计算感应电动势分不清的平均值不是瞬时值或有效长度错误【易错点提醒三】分析与电路综合问题没有弄清电路结构,错误把内电路当外电路【易错点提醒四】分析力学综合问题不会受力分析,错误地用功能关系列式。

03易错题通关易错点一:错误地运用楞次定律求感应电流1.判断电磁感应现象是否发生的一般流程2.“阻碍”的含义及步骤楞次定律中“阻碍”的含义“四步法”判断感应电流方向易错点二:钷亶地运用法拉北电磁感应定律求感应电动势和分析自感现象1.感应电动势两个公式的比较公式E =n ΔΦΔt E =Blv 导体一个回路一段导体适用普遍适用导体切割磁感线意义常用于求平均电动势既可求平均值也可求瞬时值联系本质上是统一的.但是,当导体做切割磁感线运动时,用E =Blv 求E 比较方便;当穿过电路的磁通量发生变化时,用E =n ΔΦΔt求E 比较方便2E=Blv 的三个特性正交性本公式要求磁场为匀强磁场,而且B 、l 、v 三者互相垂直有效性公式中的l 为导体棒切割磁感线的有效长度,如图中ab相对性E =Blv 中的速度v 是导体棒相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注意速度间的相对关系3动生电动势的三种常见情况情景图研究对象一段直导线(或等效成直导线)绕一端转动的一段导体棒绕与B 垂直的轴转动的导线框表达式E =BLv E =12BL 2ωE =NBSωsin ωt 易错点三:错误求解电磁感应与电路和力学的综合问题1.电磁感应与电路综合问题的求解(1)电磁感应中电路知识的关系图(2).分析电磁感应电路问题的基本思路求感应电动势E=Blv 或E=ΕΔ→画等效电路图→求感应电流内=B 外=tB 外=B 外总=B 2。

2。

电磁感应中的动力学问题的求解(1)导体受力与运动的动态关系(2).力学对象和电学对象的相互关系(3).解决电磁感应中的动力学问题的一般思路4.求解焦耳热Q的三种方法.【易错点提醒一】根据楞次定律判断电流方向对穿两线圈的磁通量变化情况判断错误【例1】(多选)如图所示软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M通过滑动变阻器及开关与电源相连,线圈N连接电流表G,下列说法正确的是()A.开关闭合瞬间,通过电流表G的电流由a到bB.开关闭合稳定后,通过电流表G的电流由b到aC.开关闭合稳定后,将滑动变阻器滑片向右滑动,通过电流表G的电流由a到bD.开关闭合稳定后再断开瞬间,通过电流表G的电流由a到b易错分析:误选A的原因:对穿两线圈的磁通量变化情况判断错误,不能根据楞次定律正确判断感应定流方向。

高考物理总复习 电磁振荡 电磁波

高考物理总复习 电磁振荡 电磁波

高考物理总复习电磁振荡电磁波复习要点1.了解电磁振荡的产生过程,认识电磁振荡过程的物理本质。

2.掌握LC振荡电路的振荡规律。

3.了解麦克斯韦电磁场理论的要点4.掌握电磁波传播的简单规律二、难点剖析1.对LC振荡过程的认识。

(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。

(2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。

2.LC振荡过程中规律的表达。

(1)定性表达。

在LC振荡过程中,磁场能及与磁场能相磁的物理量(如线圈中电流强度、线圈电流周围的磁场的磁感强度、穿过线圈的磁通量等)和电场能及与电场能相关的物理量(如电容器的极板间电压、极板间电场的电场强度、极板上电量等)都随时间做周期相同的周期性变化。

这两组量中,一组最大时,另一组恰最小;一组增大时,另一组正减小。

这一特征正是能的转化和衬恒定律所决定的。

(2)定量表达。

在LC振荡过程中,尽管磁场能和电场能的变化曲线都比较复杂,但与之相关的其他物理量和变化情况却都可以用简单的正(余)弱曲线给出定量表达。

以LC振荡过程中线圈L中的振荡电流i(与磁场能相关)和电容器C的极板间交流电压u(与电场能相关)为例,其变化曲线分别如图—1中的(a)、(b)所示。

(a)(b)图—13.LC振荡过程中一个周期内四个阶段的分析。

如图22—1所示,在O、t2、t4时刻,线圈中振荡电流i为0,磁场能最小,而电容器极板间电压u恰好达到最大值,电场能最多,在t1、t3时刻则正相反,振荡电流、磁场能均达到最大值,而电压为0,电场能最少。

在O→t1和t2→t3阶段,电流增强,磁场能增多,而电压降低,电场能减小,这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段;在t1→t2和t3→t4阶段,电流减弱,磁场能减小,而电压升高,电场能增多,这是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。

4.LC振荡过程一个周期内的几个特别状态5.LC振荡过程与单摆摆动过程的比较。

2025年高考物理总复习第十二章交变电流第3讲电磁振荡与电磁波

2025年高考物理总复习第十二章交变电流第3讲电磁振荡与电磁波
知识点85 电磁振荡与电磁波的理解
知识点85 电磁振荡与电磁波的理解
1.电磁振荡的产生(以 振荡电路为例)
(1)产生:在 振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量 、电路中的电流 、电容器内的电场强度 、线圈内的磁感应强度 发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡.
规律总结振荡回路的两种初始状态1.如图甲所示,开关 从1拨向2,振荡初始条件为电容器开始放电,此时电容器中电荷量最大,回路中电流为0;
2.如图乙所示,开关 从1拨向2,振荡初始条件为电容器开始充电,此时回路中电流最大,电容器中电荷量为0。
4.[人教版选修二P88B组第1题设问变式]如图甲所示的电路中,电感线圈的直流电阻可忽略不计,闭合开关 一段时间后电路达到稳定状态。时刻断开开关, 振荡电路中产生电磁振荡。则( )
调制
解调
检波
4.电磁波谱按照电磁波的 ______或波长的大小顺序把它们排列成谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、 ________、紫外线、 射线、 射线.
频率
可见光
教材素材变式
变式1 电磁波的理解
1.[粤教版选修二P110图4-4-5拓展变式]2023年5月30日,中央电视台对“神舟十六号”飞船与“天和”核心舱自主快速交会对接过程进行了直播,直播画面通过电磁波传送到千家万户。下列关于电磁波的说法正确的是( )
【解析】
蓝牙通信的电磁波的频率较大,所以波长较短,B对。两列波发生干涉的条件:①两列波的频率必须相同;② 两个波源的相位差必须保持不变;③ 两列波在
相遇区域各质点引起的振动方向总是相同。若两束蓝牙通信的电磁波满足干涉条件,则可以发生干涉,C错。
变式2 电磁振荡的理解

高二物理电磁振荡知识点

高二物理电磁振荡知识点

高二物理电磁振荡知识点电磁振荡是高中物理学习内容的重要部分,也是理解和应用电磁学原理的基础。

本文将深入探讨高二物理电磁振荡的相关知识点,包括电感、电容、振荡电路以及电磁波等。

一、电感(inductance)电感是导线或线圈对电流变化产生的自感现象。

它是由磁场的变化所引起的电动势。

电感的单位是亨利(H)。

1. 感应电动势(emf)当电流在导线中产生变化时,导线自身将产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与电流变化率成正比。

2. 自感性(self-inductance)自感性是指导线或线圈内电流变化引起的感应电动势。

根据自感性的性质,自感性越大,电感值也越大。

二、电容(capacitance)电容是指电容器存储电荷的能力。

它是由两个导体之间的绝缘介质隔离而形成的。

1. 电容器的基本知识电容的大小取决于电容器的结构和材料。

电容的单位是法拉(F)。

通常,我们使用符号C来表示电容。

2. 充电和放电过程通过连接电源,电容器将充电至其最大容量。

在断开电源连接时,电容器会从正极向负极逐渐放电。

三、振荡电路(oscillatory circuit)振荡电路是指在电感和电容的作用下产生振荡现象的电路。

1. 串联振荡器串联振荡器包括一个电感、一个电容以及一个电阻。

在电路中,电感和电容之间不断交换储存的能量。

2. 并联振荡器并联振荡器由电感、电容和一个电阻组成。

电路中的电感和电容周期性地存储和释放电荷。

四、电磁波(electromagnetic wave)电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而形成的波动现象。

1. 电磁波的特性电磁波具有一定的波长、频率和速度。

它们可以在真空中传播,并且在不同介质中的传播速度不同。

2. 光的本质光是一种电磁波,它具有波动和粒子性的双重特性。

光的波动性可以解释光的干涉、衍射和偏振现象。

以上是高二物理电磁振荡的相关知识点。

通过深入了解这些知识,我们可以更好地理解电磁学的基本原理,并将其应用于日常生活和实际工作中。

高三物理交流电、电磁振荡电磁波考点例析 知识精讲 人教版

高三物理交流电、电磁振荡电磁波考点例析 知识精讲 人教版

高三物理交流电、电磁振荡电磁波考点例析 知识精讲 人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:交流电、电磁振荡电磁波考点例析近年来高考有关交流电的试题,平均每年都有,通常是选择题形式出现,考查方式上既有对本章知识内容的单独考查,如命题频率较高的交流电的产生与变化规律〔包括图像〕、最大值与有效值、变压器的变压比和变流比等频繁出现;又有对本章知识和电学的其他局部、力学等内容相联系的综合性考查,特别是带电粒子在加有交变电压的平行板电容器板间的运动问题,在加强能力考查的现代高考中,更是一个热点,预计在今后的高考中,对这局部内容的考查仍是立足于根底,保持以往的水平。

电磁振荡和电磁波在近年来高考中,重点考查LC 振荡电路的振荡过程和规律的判断,几乎每年都有一道有关电磁振荡的根底题,且多为选择题。

电磁波根底知识试题出现的较少。

本章有关论证和计算较少而概念表示较强,高考只限于掌握课本范围内的知识,且都是“A 〞级,预计今后高考仍将保持这个水平。

二. 夯实根底知识1. 正弦交变电流的产生当闭合线圈由中性面位置〔图中O 1O 2位置〕开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数:t E e m ωsin =,其中ωNBS E m =。

这就是正弦交变电流。

〔1〕中性面:指与磁感线垂直的平面。

如上图1、3、5特点A B C ...当线圈处于中性面时,磁通量最大,磁通量变化率为零,,各边均不切割磁感线。

当线圈转至中性面时,电流方向发生改变。

线圈转动一周,电流方向改变两次。

ε=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪0 〔2〕当线圈垂直中性面时,Φ=0,但磁通量变化最快,感应电动势最大。

2. 交变电流的变化规律t NBS e ωωsin =的理解〔1〕从线圈转至中性面开始计时,假设从转至平行磁感线开始计时,如此e NBS t =ωωcos〔2〕最大值:E NBLv NBS m ==2ω〔3〕εm 与转轴的所在位置与线圈形状无关3. 交变电流的有效值交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流和直流通过一样阻值的电阻,如果它们在一样的时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。

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高中物理总复习易错知识点专题讲解
第12单元:交流电、电磁振荡、电磁波内容和方法]]
[内容和方法
本单元内容包括交流电、正弦交流电的图象、最大值、有效值、周期与频率、振荡电路,电磁振荡、电磁场,电磁波,电磁波的速度等基本概念,以及交流发电机及其产生正弦交流电的原理,变压器的原理,电能的输送方法、LC电路产生的电磁振荡的周期和频率等。

本单元涉及到的基本方法有利用空间想象的各种方法理解正弦交流电的产生原因和电磁振荡的物理过程,运用图象法理解并运用它来解决交流电和电磁振荡的判断、计算问题。

从能量转化的观点出发来理解交流电的有效值问题和电磁振荡问题。

[例题分析
例题分析]]
在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不能从能的转化的角度理解有效值,致使出现乱套公式的问题;由于初始条件不清,对电磁振荡物理过程判断失误;不善于运用两个图象对一个物理过程进行动态分析。

例1 如图12-1所示,矩形线圈在外力的作用下,在匀强磁场中以ω=200πrad/s 的角速度匀速转动,线圈的面积为100cm2,匝数n=500匝,负载电阻R=30Ω,磁场的磁感强度B=0.2T。

交流电压表的示
磁力矩的大小。

【错解分析】
错解一:
错解二:
解得M=8.66 N·m
错解一中用电流的有效值计算某一瞬间线圈的电磁力矩是错误的。

解法二中没有注意到另一个隐含条件“线圈平面与磁感线垂直时开始计时”而导致上当。

【正确解答】
本题有三个隐含条件:一为“瞬时”。

二为线圈平面与磁感线垂直时开始计时,三为电路是纯电阻的电路。

M=nBISsinωt
解得:M=10N·m
【小结】
审题时要注意关键词的物理意义。

并且能在头脑中把文字叙述的物
以及线圈在此位置的受力情况,力臂情况标在图上。

这样解题,就会言之有物,言之有据。

例2 图12-2表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是: [ ]
【错解分析】错解:
平均值(如图12-3),
有效值才有这样的数量关系。

本题所给的交流电的图象不是正弦交流电的图形,故该公式不适用此交流电。

第二,交流电的最大值不是两个不同峰值的算术平均值。

【正确解答】
交流电的有效值是根据其热效应而定义的,它是从电流产生焦耳热相等的角度出发,使交流电与恒定电流等效。

设交流电的有效值为I,
所以该交流电的有效值为
所以应选D。

【小结】
上两道题的小结等效是有条件的。

请注意每一种等效方法的成立条件和适用范围。

例3 如图12-4所示,矩形线圈a b cd在磁感强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′,以角速度ω=10πrad/s匀速转动,线圈共10匝,a b=0. 3m,b c= 0.6m,负载电阻R= 45Ω。

求(l)电阻R在0.05s内所发出的热量;(2)0.05s内流过的电量(设线圈从垂直中性面开始转动)
【错解分析】
错解一:
第一步,求电流的有效值,用有效值来计算热量。

电动势的最大值为
ε
m=2nBL v=nBSε=10×2×0.3×0.6×10π=113.1(V)
电流的有效值
所以0.05s内R上发出的热量Q=I2Rt=5.76(J)
第二步,根据有效值求通过R上的电量,由题意0.05s内通过R的电流方向不变 q=It=1.6×0.05=0.08(C)
错解二:
第一步求平均电流,用平均电流计算热量。

第二步,由平均电流求电量
交流电的有效值是从电流产生焦耳热相等的角度出发,使交流电与恒定电流等效;交流电的平均值是从电流通过导线横截面的电量相等的角度出发,使交流电与恒定电流等效,两个概念的出发点不同。

【正确解答】
电动势的最大值为ε
m= 2nBL v=nBSω=10×20.3×0.6×10π=113.1(V)
所以0.05s内R上发出的热量Q=I2Rt=5.76(J)
例4 图12-5中,降压变压器的变压系数是3,即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3。

初级线圈的输入电压是660V,次级线圈的电阻为0.2Ω,这台变压器供给100盏220V,60W的电灯用电。

求:
(l)空载时次级线圈的端电压和输出功率;
(2)接通时次级线圈的端电压;
(3)每盏灯的实际功率
【错解分析】错解:
(2)接通时,次级线圈的端电压仍为220V。

原因:
(1)变压器空载时,电路的电流为零,无能量的转化,不能用P=
(2)接通后次级线圈有电阻要消耗电能,由于次级线圈内部存在电压降,所以次级线圈的端电压不再是220V,而应以次级线圈为研究对象应用闭合电路欧姆定律去求次级线圈的端电压。

(3)由于次级线圈的端电压达不到灯泡的额定电压,灯泡的实际功率要小于每盏灯的额定功率。

【正确解答】
(1)将变压器视为理想变压器。

设空载时次级线圈的端电压为U
2。

因为空载,次级线圈的负载电阻R
2→∞,次级线圈中的电流为零I2=0,P=I2U2=0
次级线圈的端电压U′
2=I2R外=214.68(V)
【小结】
理解能力的高低表现在把握文字的物理意义上。

题文中说“次级线圈的电阻为0.2Ω”。

可见文中所述的变压器有内耗,不是理想变压器。

这是课本上没有介绍过的新情况。

类比直流电路的知识,可从两条路去求路端电压,U=ε-Ir(电源电动势减去内电压),或者用部分欧姆定律U=IR。

例5收音机的变压器的初级线圈有1210匝,接在U
1=220V的交流电源上,变压器有两个次级线圈。

次级线圈Ⅱ的匝数为35匝,次级线圈Ⅲ的匝数是1925匝。

如果不计变压器自身的能量损耗,当变压器工作时,线圈Ⅱ的电流是0.3A时,初级线圈的电
流I
1=0.114A。

求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字)
【错解分析】错解:
能量守恒定律,从输入功率等于输出功率入手求解。

【正确解答】
不计变压器自身的能量损耗,由能量转化和守恒定律
P
1=P2+P3
I
1U1=I2U2+I3U3
【小结】
守恒定
律P
1=P2,I1U1=I2U2才有这个形式。

不能死记硬背,不顾条件乱套公式。

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