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济南九中高三复习物理知识结构化学习材料 第十四章 交变电流 电磁场和电磁波 考纲要求： 内 容 要求 说明 交流发电机及其产生的正弦交流电的原理，正弦交流电的图像和三角函数表达. 最大值与有效值，周期与频率 II 只要求讨论单相理想变压器 电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗 I 变压器的原理. 电压比和电流比 II 电能的输送 I 电磁场. 电磁波. 电磁波的周期、频率、波长和波速 I 无线电波的发射和接受 I 交流电的产生和变化规律： 1．交流电的产生： ⑴交流电：_______________________________________________________. ⑵交流电产生的过程： 当线圈平面与磁场方向垂直时，我们称之为___________位置，此时线圈中的感应电动势_________；当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的感应电动势_________。线圈每通过中性面一次，电流的方向就改变______次，线圈在磁场中转动一周，有____次通过中性面，电流的方向改变_____次。 2．正弦交流电变化的规律： ⑴正弦交流电：______________________________________________________________. ⑵规律表达： ①公式表达_______________________________________. ②图象表达：从图像上可以直接读出的物理量是___________. 如果从图象读出的Em=200V，T=0.02S，请写出此交流电的瞬时值表达式________________________. 3．表征交变电流的物理量： ⑴正弦交流电的最大值：_________________________________________________________. ⑵正弦交流电的有效值：它是根据电流的___________，与____________相比较得来的。它与最大值之间的关系是_________________________. 通常在家用电器的铭牌上所标的电压和电流值都指的是交流电的_________________. ⑶周期和频率：交流电的周期和频率指的是______________________________________. 在我们日常生活中使用的交流电的频率为50Hz，那么在1S的时间内电流的方向改变的次数是_________次。 例1：一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示，则： 交变电流的频率是4π Hz 当t=0时，线圈平面与磁感线垂直 当t=0.5S时，e有最大值 交流电的周期是0.5S 例2：如图所示，矩形线圈共100匝，ab=0.4m，bc=0.8m，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中绕垂直磁感线的轴以50转/秒的速度转动 ⑴线圈在什么位置时感应电动势最大？最大值是多少？ ⑵从图示位置转过90o过程中感应电动势的平均值是多少？ ⑶从图示位置开始计时，时，线圈中感应电动势是多大？ 例3：如图所示为一交流电随时间变化的图像，问此电流的有效值是多少？ 电感和电容对交变电流的影响： 1．电感对电流的阻碍作用： 理想的电感线圈对直流电______(填“有”或“无”)阻碍作用，但是对交流电却_____（“有”或“无”）阻碍作用。 电感线圈对交流电的阻碍作用的大小，我们用_________来表示. 感抗的大小与交流电的频率有关系，交流电的频率越高，电感对交流电的阻碍作用就越______，感抗就越______. 在电工和电子技术中使用的厄流圈，就是利用电感阻碍交变电流的作用制成的，一种是低频厄流圈，这种线圈的特点是：线圈的自感系数较______(填“大”或“小”)，线圈本身的电阻较_______（大或小），因而对直流的阻碍作用较_____，这种线圈可以用来____ 直流，____交流。另一种就是高频厄流圈，它的特点是：线圈的自感系数较_______，这种线圈对低频交变电流的阻碍作用较_____，对高频交变电流的阻碍作用较______. 例4：在电子技术中，从某一装置输出的电流既有交流成分，又有直流成分。如图所示，前一级输入的成分就同时含有直流成分和交流成分，通过电路后，从后一级输入会是直流还是交流？ 2．电容对交变电流的影响： 电容器对直流电起到_______的作用，交流电能够_____电容器。但是电容器对交流电也有阻碍作用，电容对交变电流的阻碍作用的大小用________来表示。容抗的大小与_______ _____________有关系。交变电流的频