高考復(fù)習(xí)——《交變電流、電磁場、電磁波》典型例題復(fù)習(xí)

1、十六、交變電流電磁場電磁波一、知識網(wǎng)絡(luò)二、畫龍點睛概念1、交變電流的產(chǎn)生(1)交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流，簡稱交流。(2)中性面中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置，或瞬時感應(yīng)電動勢為零的位置。中性面的特點a線圈處于中性面位置時，穿過線圈的磁通量最大，但0；b線圈經(jīng)過中性面，線圈中感應(yīng)電流的方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次，因此線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。(3)交變電流的產(chǎn)生下圖是交流發(fā)電機(jī)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的四個過程的示意圖，圖中只畫出了一匝線圈。甲乙丙 丁 戊線圈在不斷轉(zhuǎn)動，

2、電路中電流的方向也就不斷改變，交變電流就是這樣產(chǎn)生的。2、交變電流的圖象和變化規(guī)律(1)交變電流的圖象波形圖：反映電壓(或電流)隨時間變化規(guī)律的圖象，叫做波形圖。交變電流圖象的特點：家庭電路中交變電流的波形圖象為正弦曲線。(2)交變電流的變化規(guī)律如果線圈從中性面開始計時，逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度，經(jīng)時間t，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置，ab邊與cd邊的速度方向與磁場方向夾角為t，如圖所示。eEmsintiImsintuUmsint交變電流的最大值表達(dá)式EmNBSImUmImRR(3)交變電流的類型正弦式電流：隨時間按正弦規(guī)律變化的電流，叫做正弦式電流。正弦式電流是一種又最基本的交變電流，家庭電路中的交變

3、電流就是正弦式交變電流。其它形式的交變電流實際中應(yīng)用的交變電流，不只限于正弦交變電流，它們隨時間的變化規(guī)律是各種各樣的。幾種交變電流的波形。3、交流發(fā)電機(jī)(1)交流發(fā)電機(jī)的組成電樞和磁極：交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造比模型復(fù)雜得多，但基本組成都是有產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（通常叫電樞）和產(chǎn)生磁場的磁極。轉(zhuǎn)子和定子：轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，不動的部分稱為定子。(2)交流發(fā)電機(jī)的種類旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)電樞轉(zhuǎn)動，磁極不動的發(fā)電機(jī)，叫做旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)。旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動，而電樞不動的發(fā)電機(jī)，叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。兩種發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)經(jīng)過裸露的滑環(huán)和電刷引到外電路，同時轉(zhuǎn)動的電樞又不可能很大，產(chǎn)生的電壓一

4、般不超過500V。旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)克服了上述缺點，能夠產(chǎn)生幾千伏到幾萬伏的電壓，輸出功率可達(dá)幾百兆瓦。4、最大值和有效值(1)最大值最大值：交變電流的最大值，指交變電流一個周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值。通常用Im、Em和Um表示最大值。意義：可表示交變電流的強弱或電壓的高低。(2)有效值概念讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同時間內(nèi)，產(chǎn)生熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。通常用大寫字母U、I、E表示有效值。跟交流熱效應(yīng)相同的恒定電流的值叫做交流的有效值。定義有效值時要抓三個相同。意義：描述交變電流做功或熱效應(yīng)的物理量。正弦式交流的有效值正弦式交流的有效值與最大值關(guān)系為：I

5、0.707ImU0.707Um例題：表示交變電流隨時間變化圖象，如圖所示，則交變電流有效值為（）A5 AB5 Ai/At/sO0.020.04C3.5 AD3.5 A解析：設(shè)有效值為I，根據(jù)有效值的定義有()2R×()2R×I2RT2401234i/At/s解得：I5A答案：B例題：如圖表示一交流隨時間變化的圖像，求此交流的有效值。解析：此題所給交流正負(fù)半周的最大值不相同，許多同學(xué)對交變電流有效值的意義理解不深，只知道機(jī)械地套用正弦交變電流的最大值是有效值的倍的關(guān)系，直接得出有效值，而對此題由于正負(fù)半周最大值不同，就無從下手。應(yīng)該注意到在一個周期內(nèi)前半周期和后半周期的有效值

6、是可求的，再根據(jù)有效值的定義，選擇一個周期的時間，利用在相同時間內(nèi)通過相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相同，從焦耳定律求得。 IR·TI1R·+ I2R· 即I(·+（）· 解得：IA例題：交流發(fā)電機(jī)矩形線圈邊長abcd0.4 m，bcad0.2 m，共50匝，線圈電阻r1，線圈在B0.2 T的勻強磁場中，繞垂直磁場方向的軸OO以r/s轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，外接電阻9，如圖所示。求：(1)電壓表讀數(shù)；(2)電阻R上電功率。解析：(1)線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為：EmNBS50×0.2×0.4×0.2×

7、;×2160 V。閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為：IA電阻R兩端的電壓的有效值為：UIR72V101.5 V。(2)PUI72×8W1152 W。說明a各種使用交變電流的電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流的數(shù)值為有效值；b一般交變電流流表和交變電流壓表測量的數(shù)值，也都是有效值；c凡是沒有說明的，所指的值均為有效值。(3)平均值交變電流在某段時間內(nèi)電動勢的平均值可由法拉第電磁感應(yīng)定律求出。求出平均電流后可求某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量。交變電流的平均值不是一個定值。例題： 左圖所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如

8、右圖所示。此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為 A.110V B.156V C.220V D.311V解：從u-t圖象看出，每個周期的前半周期是正弦圖形，其有效值為220V；后半周期電壓為零。根據(jù)有效值的定義， ，得U=156V，選B。例題：交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，勻速轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖中實線位置勻速轉(zhuǎn)動90°到達(dá)虛線位置過程中，求：通過R的電荷量q為多少？R上產(chǎn)生電熱QR為多少？外力做的功W為多少？解：按照電流的定義I=q/t，計算電荷量q應(yīng)該用電流的平均值：即，這里電流和電動勢都必須要用平

9、均值，不能用有效值、最大值或瞬時值。求電熱應(yīng)該用有效值，先求總電熱Q，再按照內(nèi)外電阻之比求R上產(chǎn)生的電熱QR。這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時值。根據(jù)能量守恒，外力做功的過程是機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的過程，電流通過電阻，又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即放出電熱。因此W=Q 。一定要學(xué)會用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律來分析功和能。例題：曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖9為其結(jié)構(gòu)示意圖。圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑r01.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而

10、帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動。設(shè)線框由N800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S20cm2，磁極間的磁場可視作勻強磁場，磁感強度B0.010T，自行車車輪的半徑R135 cm，小齒輪的半徑R24.0cm，大齒輪的半徑R310.0cm以（見圖10）。現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U3.2V？（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動） 解析： 當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動時，通過摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生一正弦交流電動勢，其最大值 式中0為線框轉(zhuǎn)動的角速度，即摩擦小輪轉(zhuǎn)動的角速度。 發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值 設(shè)自行車車輪轉(zhuǎn)動的角速度為1

11、，由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對滑動，有 小齒輪轉(zhuǎn)動的角速度與自行車輪轉(zhuǎn)動的角速度相同，也為1。設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為，有 由以上各式解得 代人數(shù)據(jù)得 3.2rad/s5、周期和頻率(1)周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間，叫做交變電流的周期，通常用T表示，單位是s。(2)頻率：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，通常用f表示，單位是赫茲（Hz）。(3)周期和頻率的關(guān)系根據(jù)定義，周期和頻率的關(guān)系是T周期和頻率都是表示交變電流變化快慢的物理量。我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流，周期是0.02s，頻率是50Hz，電流方向每秒改變100次。6、電感對交變電流的阻礙作

12、用(1)電阻對交流和直流阻礙作用相同(2)電感對交流和直流的阻礙作用不同對直流電起阻礙作用的只是線圈的電阻；對交流電，除了線圈電阻外，電感也起作用。(3)感抗感抗：電感對交變電流的阻礙作用的大小，用感抗來表示。與感抗大小有關(guān)的因素：決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，感抗越大。產(chǎn)生原因：線圈中產(chǎn)生的自感電動勢對交流起阻礙作用。單位：歐()。(4)低頻扼流圈與高頻扼流圈低頻扼流圈a構(gòu)造：線圈繞在閉合的鐵芯上，匝數(shù)為幾千甚至超過一萬，自感系數(shù)為幾十亨。b特點：對低頻交變電流就有很大的阻礙作用，而線圈的電阻較小，對直流的阻礙作用較小。低頻扼流圈可用來“通直流

13、，阻交流”。高頻扼流圈a構(gòu)造：線圈有的繞在圓柱形的鐵氧體芯上，有的是空心的，匝數(shù)為幾百，自感系數(shù)為幾個毫亨。b特點：對低頻交變電流的阻礙作用較小，對高頻交變電流的阻礙作用很大。高頻扼流圈可用來“通低頻，阻高頻”。7、交變電流能夠通過電容器(1)交變電流能夠通過電容器直流電不能通過電容器，交流電能夠通過電容器。(2)交變電流通過電容器的實質(zhì)電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。3、電容器對交變電流的阻礙作用(1)電容器對交變電流有阻礙作用交流能夠通過電容器，但電容器對交流也有阻礙作用。(2)容抗容抗：電容對交流的阻礙作用的大小，用容抗來表示。與容抗大小有關(guān)的因素

14、：電容器的電容大小和交變電流的頻率決定容抗。電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小。產(chǎn)生原因：電容器極板上電荷的積累對電荷定向運動起阻礙作用。單位：歐姆()。(3)隔直電容器和高頻旁路電容器隔直電容器高頻旁路電容器電容器具有“通交流，隔直流”，“通高頻，阻低頻”特點。8、變壓器原理(1)變壓器的構(gòu)造變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的。一個線圈跟電源連接，叫原線圈（初級線圈），另一個線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈（次級線圈）。兩個線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。(2)變壓器工作的基礎(chǔ)互感現(xiàn)象：在原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)的現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象

15、。互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)變壓器的能量轉(zhuǎn)換：由于互感現(xiàn)象，繞制原線圈和副線圈的導(dǎo)線雖然并不相連，電能卻可以通過磁場從原線圈到達(dá)副線圈。 從能量角度看：電能交變磁場能電能。(3)理想變壓器：忽略原、副線圈的電阻，漏磁和鐵芯中渦流等各種電磁能量損失的變壓器，叫理想變壓器。(4)原副線圈中的電壓關(guān)系原副線圈中的電壓關(guān)系E1n1E2n2在忽略漏磁情況下：12， 在忽略線圈電阻情況下： 可見，理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)比。升壓變壓器和降壓變壓器a當(dāng)n2n1時，U2U1，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做升壓變壓器。b當(dāng)n2n1時，U2U1，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做降壓變壓

16、器。(5)原副線圈中的電流關(guān)系變壓器工作的時候，輸入的功率一部分從副線圈輸出，另一部分消耗在發(fā)熱上。但是消耗的功率一般不超過百分之幾，特別是大型變壓器效率可達(dá)9799.5所以，一般可以將它們認(rèn)為是理想變壓器，它們輸入的電功率P入等于輸出的電功率P出，即P入P出當(dāng)原副線圈各只有一個時U1I1U2I2 可見，變壓器工作時，原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比。當(dāng)原線圈一個，副線圈有兩個以上時U1I1U2I2U3I3這里原副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)并不成反比關(guān)系。n1I1n2I2n3I3變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制。

17、例題：如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈分別由雙線ab和cd（匝數(shù)都為n1），ef和gh（匝數(shù)都為n2）組成，用I1和U1表示輸入電流和電壓，I2和U2表示輸出電流和電壓.在下列四種連接法中，符合的是Ab與c連接，以a、d為輸入端；f與g連，以e、h為輸出端Bb與c相連，以a、d為輸入端；e與g相連，f與h相連為輸出端Ca與c相連，b與d相連為輸入端；f與g相連，以e、h為輸出端Da與c相連，b與d相連為輸入端；e與g相連，f、h相連為輸出端正確答案為A與D，根據(jù)變壓器原理，引導(dǎo)學(xué)生找原副線圈匝數(shù)。例題：如圖所示的理想變壓器供電線路中，若將開關(guān)S閉合，電流表A1的示數(shù)將 ，電流表A2的示數(shù)將

18、，電流表A3的示數(shù)將 ，電壓表V1的示數(shù)將 ，電壓表V2將 。答案：V1、V1的示數(shù)均不變，A1變大，A2不變，A3變大。9、幾種常用的變壓器(1)自耦變壓器上圖是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓（圖甲）；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓（圖乙）。調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，AB之間加上輸入電壓U1，移動滑動觸頭P的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2。(2)互感器電壓互感器用來把高電壓變成低電壓，它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接

19、入交流電壓表。根據(jù)電壓表測得的電壓U2和銘牌上注明的變壓比（U1/U2），可以算出高壓電路中的電壓。為了工作安全，電壓互感器的鐵殼和副線圈應(yīng)該接地。電流互感器用來把大電流變成小電流它的原線圈串聯(lián)在被測電路中，副線圈上接入交流電流表。根據(jù)電流表測得的電流I2和銘牌上注明的變流比（I1/I2），可以算出被測電路中的電流。如果被測電路是高壓電路，為了工作安全，同樣要把電流互感器的外殼和副線圈接地。例題：在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流，所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是 解：電流互感器要把大電流變?yōu)樾‰娏?，因此原線圈的匝數(shù)少，副線圈的匝數(shù)多。監(jiān)測每相

20、的電流必須將原線圈串聯(lián)在火線中。選A。10、遠(yuǎn)距離輸電 一定要畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖來，包括發(fā)電機(jī)、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并按照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號。一般設(shè)兩個變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/ n2、n2/，相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號來表示。從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。可見其中電流之間的關(guān)系最簡單，中只要知道一個，另兩個總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問題的突破口。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用，而不

21、能用。 特別重要的是要會分析輸電線上的功率損失，由此得出的結(jié)論： 減少輸電線功率損失的途徑是提高輸電電壓或增大輸電導(dǎo)線的橫截面積。兩者相比，當(dāng)然選擇前者。若輸電線功率損失已經(jīng)確定，那么升高輸電電壓能減小輸電線截面積，從而節(jié)約大量金屬材料和架設(shè)電線所需的鋼材和水泥，還能少占用土地。例題：某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5×105 W，輸出電壓為U1.0×103V，假如輸電線的總電阻R10，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U380 V。(1)畫出輸電線路的示意圖（標(biāo)明各部分的符號）；(2)所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）。

22、分析：輸電線路的示意圖如下： 各部分關(guān)系式為：UU1n1n2 I2I1n1n2U2U用n3n4I3I2n3n4U1U損U2PP損P用戶P損I22R解析：I1500 AP損5%P5%×5×1052.5×104 WP損I22RI250 AI3A所以例題：理想變壓器初級線圈和兩個次級線圈的匝數(shù)分別為n1=1760匝、n2=288匝、n3=8000匝，電源電壓為U1=220V。n2上連接的燈泡的實際功率為36W，測得初級線圈的電流為I1=0.3A，求通過n3的負(fù)載R的電流I3。解：由于兩個次級線圈都在工作，所以不能用I1/n，而應(yīng)該用P1=P2+P3和Un。由Un可求得U

23、2=36V，U3=1000V；由U1I1=U2I2+U3I3和I2=1A可得I3=0.03A。例題： 學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1，升壓變壓器匝數(shù)比為14，降壓變壓器的匝數(shù)比為41，輸電線的總電阻為R=4，全校22個教室，每個教室用“220V，40W”的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則：發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？發(fā)電機(jī)的電動勢多大？輸電線上損耗的電功率多大？解：所有燈都正常工作的總功率為22×6×40=5280W，用電器總電流為A，輸電線上的電流A，降壓變壓器上：U2=4U2/=880V，輸電線上的電壓損失為：Ur=IRR=24V ，因此升壓變壓器的輸出電壓為U1/=

24、UR+U2=904V，輸入電壓為U1=U1/4=226V，輸入電流為I1=4I1/=24A，所以發(fā)電機(jī)輸出功率為P出=U1I1=5424W 發(fā)電機(jī)的電動勢E=U1+I1r=250V 輸電線上損耗的電功率PR=IR2R=144W例題： 在遠(yuǎn)距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個坑口電站，輸送的電功率為P=500kW，當(dāng)使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求：這時的輸電效率和輸電線的總電阻r。若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？解；由于輸送功率為P=500kW，一晝夜輸送電能E=Pt

25、=12000度，終點得到的電能E /=7200度，因此效率=60%。輸電線上的電流可由I=P/U計算，為I=100A，而輸電線損耗功率可由Pr=I 2r計算，其中Pr=4800/24=200kW，因此可求得r=20。 輸電線上損耗功率，原來Pr=200kW，現(xiàn)在要求Pr/=10kW ，計算可得輸電電壓應(yīng)調(diào)節(jié)為U / =22.4kV。11、振蕩電流與振蕩電路(1)振蕩電流：大小和方向都做周期性變化的電流叫做振蕩電流。(2)振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路。(3)理想的LC振蕩電路：LC回路：由線圈L和電容器C組成的最簡單的振蕩電路。理想的LC振蕩電路：只考慮電感、電容的作用，而忽略各

26、種能量損耗。12電磁振蕩的產(chǎn)生過程(1)與電場能和磁場能有關(guān)的因素：與電場能有關(guān)的因素：電場能電場線密度電場強度E 電容器極板間電壓u 電容器帶電量q與磁場能有關(guān)的因素:磁場能磁感線密度磁感強度B線圈中電流i(2)電磁振蕩的產(chǎn)生過程放電過程：在放電過程中，q、u、E電場能i、B、E磁場能，電容器的電場能逐漸轉(zhuǎn)變成線圈的磁場能。放電結(jié)束時，q=0， E電場能=0，i最大，E磁場能最大，電場能完全轉(zhuǎn)化成磁場能。充電過程：在充電過程中，q、u、E電場能I、B、E磁場能，線圈的磁場能向電容器的電場能轉(zhuǎn)化。充電結(jié)束時，q、E電場能增為最大，i、E磁場能均減小到零，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化結(jié)束。q=Qm i=0

27、CL+ + + + CLq=0 i=Im+ + + + q=Qm i=0CL充電qi放 電q i充電qi一個周期性變化放 電q iCLq=0 i=Im反向放電過程: q、u、E電場能i、B、E磁場能，電容器的電場能轉(zhuǎn)化為線圈的磁場能。放電結(jié)束時，q=0， E電場能=0，i最大，E磁場能最大，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化結(jié)束。反向充電過程: q、u、E電場能i、B、E磁場能，線圈的磁場能向電容器的電場能轉(zhuǎn)化。充電結(jié)束時，q、E電場能增為最大，i、E磁場能均減小到零，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化結(jié)束。13電磁振蕩的變化規(guī)律(1)電磁振蕩的特點：LC回路工作過程具有對稱性和周期性，可歸結(jié)為：兩個物理過程：放電過程；電場

28、能轉(zhuǎn)化為磁場能，q i充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q i兩個特殊狀態(tài)：放電完畢狀態(tài)：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最小。充電完畢狀態(tài)：磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢，電場能最大，磁場能最小。(2)電磁振蕩的變化規(guī)律：總能量守恒 電場能 磁場能 恒量電場能與磁場能交替轉(zhuǎn)化放電充電同步變化同步變化電場能 磁場能電容器電壓電容器帶電量 電路中電流(1)(2)步 調(diào) 相 反變化規(guī)律的圖象描述ot電場能ot磁場能otiotq(u)電磁振蕩與簡諧運動的類比(3)電磁振蕩：ito在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷、通過線圈的電流，以及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場和磁場都發(fā)生周期性的變化，這

29、種現(xiàn)象叫電磁振蕩。14無阻尼振蕩和阻尼振蕩(1)無阻尼振蕩：振蕩電路中，若沒有能量損耗，則振蕩電流的振幅將不變，叫做無阻尼振蕩（或等幅振蕩），如圖所示。(2)阻尼振蕩：任何振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減少，叫做阻尼振蕩（或減幅振蕩），如圖所示ito。15、電磁振蕩的周期和頻率(1)電磁振蕩的周期和頻率周期：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間叫周期，用T表示.。頻率：一秒鐘完成周期性變化的次數(shù)叫頻率，用f表示。(2)固有周期和固有頻率自由振蕩振蕩電路中發(fā)生電磁振蕩時，如果沒有能量損失，也不受其他外界的影響，這樣的振蕩叫做自由振蕩。固有周期和固有頻率自由振蕩的周期和頻率叫做振

30、蕩電路的固有周期和固有頻率，簡稱振蕩電路的周期和頻率。固有周期和固有頻率由振蕩電路本身的特點所決定。16、與LC回路周期和頻率有關(guān)的因素LC回路的周期和頻率與電容器的電容C和線圈的自感系數(shù)L有關(guān)。電容或電感增加時，周期變長，頻率變低；電容或電感減小時，周期變短，頻率變高；17、與LC回路周期和頻率公式周期T和頻率f跟自感系數(shù)L和電容C的關(guān)系是：T2 f式中的T、L、C、f的單位分別是秒（s）、亨利（H）、法拉（F）、赫茲（Hz）。18、變化的磁場產(chǎn)生電場(1)變化的磁場產(chǎn)生電場。(2)均勻變化的磁場將產(chǎn)生恒定的電場，周期性變化的磁場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場。19、變化的電場產(chǎn)生磁場(1)變

31、化的電場產(chǎn)生磁場。(2)均勻變化的電場將產(chǎn)生恒定的磁場。周期性變化的電場將產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場。20、電磁場(1)麥克斯韋的電磁場理論變化的磁場產(chǎn)生電場；變化的電場產(chǎn)生磁場。(2)電磁場變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場。21、電磁波的產(chǎn)生(1)電磁波：電磁場由近及遠(yuǎn)地傳播，就形成電磁波。(2)發(fā)射電磁波的條件第一，要有足夠高的振蕩頻率。第二，振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去。22、電磁波的特點(1)電磁波中的電場和磁場互相垂直，并且都與波的傳播方向垂直，即電磁波是橫波。(2)三個特征量的關(guān)系v/Tf(3

32、)電磁波可以在真空中傳播，向周圍空間傳播電磁能，在傳播過程中，電磁波能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射。23、電磁波與機(jī)械波的比較(1)電磁波與機(jī)械波有本質(zhì)的不同前者是電磁現(xiàn)象，后者是力學(xué)現(xiàn)象。機(jī)械波傳播需要介質(zhì)，電磁波在真空中也可以傳播。(2)二者具有波動的共性機(jī)械波是位移這個物理量隨時間和空間做周期性的變化，電磁波則是E和B這兩個物理量隨時間和空間做周期性的變化。二者都能產(chǎn)生反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象。24、無線電波的分段(1)無線電波：無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波。(2)無線電波的分段無線電波的波長從幾毫米到幾十千米。通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段，如下表所示：波段波長頻率

33、傳播方式主要用途長波30 000m3 000m10 kHz100 kHz地波超遠(yuǎn)程無線通訊和導(dǎo)航中波3 000m200m100 kHz1 500 kHz地波和天波調(diào)幅無線電廣播、電報、通信中短波200m50m1500 kHz6 000 kHz短波50m10m6MHz30 MHz天波微波米波10m1m30MHz300MHz近似直線傳播調(diào)頻無線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波1 m0.1m300 MHz3 000 MHz直線傳播電視、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波10cm1cm3 000 MHz30 000 MHz毫米波10mm1mm30000MHz300 000 MHz25無線電波的發(fā)射在無線電波的發(fā)射過程中，需要將

34、被傳遞的信號如聲音、圖象等信號附加到高頻振蕩信號上向外發(fā)射出去，下面就學(xué)習(xí)無線電波的發(fā)射。(1)發(fā)射電路實際應(yīng)用中的開放電路，線圈下部用導(dǎo)線接地，這條導(dǎo)線叫做地線；線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線（圖示右部）。無線電波就由這樣的開放電路發(fā)射出去。電視發(fā)射塔建得很高，是為了使無線電波發(fā)射得較遠(yuǎn)。在實際發(fā)射無線電波的裝置中，在上面所說的開放電路旁還需加一個振蕩器電路與之耦合（圖示左部）。LC振蕩器電路產(chǎn)生的高頻振蕩電流通過L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)出無線電波，向四周發(fā)射。 (2)調(diào)制調(diào)制：要傳遞的信號附加到高頻等幅振蕩電流上的過程叫調(diào)制

35、。調(diào)制的兩種方式：制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式。a調(diào)幅使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅。調(diào)幅廣播(AM)一般使用中波和短波的波段。b調(diào)頻使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻。調(diào)頻廣播(FM)和電視廣播都采用調(diào)頻的方法來調(diào)制，通常使用微波中的甚高頻(VHF)和超高頻(UHF)波段。 26、電波的接收(1)電諧振接收電磁波時，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來，通常叫做選臺。這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強。在無線電技術(shù)里，是利用電諧振來達(dá)到這個目的的。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動中的共振。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種現(xiàn)象叫電諧振。(2)調(diào)諧和調(diào)諧電路使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。 (3)檢波和檢波電路由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流，是經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流，還不能使我們直接感受到所需要的信號。例如在收音機(jī)中，這種高頻振蕩電流不能使耳機(jī)或揚聲器的振動片振動發(fā)聲。要聽到聲音，必須