高三交流电电磁场电磁波.docVIP

交变电流 电磁场和电磁波 一、考纲解读 内 容 要求 1、交流发电机及其产生正弦交流电的原理、正弦交流电的图象和三角函数表达式。最大值与有效值，周期与效率 2、电阻电感和电容对交变电流的作用 3、变压器的原理，电压比和电流比 4、电能的输送 5、电磁场、电磁波、电磁波的周期、频率、波长和波速 6、无线电波的发射和接收 7、电视、雷达 Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 二、命题趋势 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及变化规律（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部分、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，对这部分内容的考查仍是立足于基础，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基础题，且多为选择题。电磁波基础知识试题出现的较少。本章有关论证和计算较少而概念叙述较强，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。 三、夯实基础 (一.) 交流电： 1. 交流电：大小和方向随时间作周期性变化的电流。 如： 2. 正弦交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动。 （1）电动势的产生： ③任意时刻t，线圈从中性面转过角度θ=ω·t 说明：①交流电的峰值与线圈转轴位置和线圈形状都无关。 ②交流电瞬时表达式是正弦或余弦，取决于计时零点线圈所处位置。 （2）外电路闭合，R外，r （3）线圈转动一圈，交流电变化一个周期，电流方向变化两次。（每经过中性面时，e=0，i=0，电流方向将发生改变） 3. 描述交流电变化规律： 4. 描述交流电物理量： （5）有效值：根据交流电热效应利用等效原理规定：让交流电和恒定电流通过同样阻值的电阻，在相等时间内产生的热量Q相等，则恒定电流的值为交流电有效值。 式交流电，依据定义Q交=Q直求有效值。 （2）通常所说交流电值均指交流电的有效值。 秒电流方向改变100次） 交流电器的铭牌上标明U额、I额是有效值，交流电表（电压表、电流表）读数也是有效值。 （3）计算通过电量，用平均值，计算交流产生热量，电功率用有效值。Q=I2Rt，P=I2R ( 二.) 变压器 1. 主要构造：输入线圈（原、初级）、输出线圈（副、次级）、闭合铁芯 符号： 2. 工作原理：原线圈输入交流电U1，在铁芯中产生变化的磁通量，这样原线圈产生自感，副线圈产生电磁感应，反过来，副线圈在铁芯中产生变化的磁通量，引起原线圈的电磁感 3. （1）理想变压器：传输交流电能时，自身不消耗电能。P2=P1。 ①原、副线圈没有电阻，不产生焦耳热，不计铜损。 ③不计铁芯内电磁感应，即不计铁损。 注： (三. )远距离输电 1. 输电原理：输电线总电阻R线，输送电功率P，输电电压U。 2. 高压输电原理：已知P输，输电电压U，输电线电阻R线，n1，n2，n3，n4。 (四.) 电磁场电磁波 （1）要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。恒定的磁场不会产生电场，恒定的电场不会产生磁场。均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场。 可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。 （2）按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。 . 电磁波 变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播出去，就形成了电磁波。 有效地发射电磁波的条件是： （1）频率足够高（单位时间内辐射出的能量P∝f 4）； （2）形成开放电路（把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去）。 (3)电磁波是横波。E与B的方向彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。电磁波的传