磁場電磁感應交流電復習資料學習教案

1、會計學1磁場磁場(cchng)電磁感應交流電復習資料電磁感應交流電復習資料第一頁，共100頁。磁場磁場 高考高考(o ko)(o ko)要求要求1. 電流電流(dinli)的磁場的磁場 2. 磁感線、地磁場磁感線、地磁場 3. 磁性材料磁性材料(c xn ci lio)、分子電流假說、分子電流假說 4. 磁感應強度、磁場對通電直導線磁感應強度、磁場對通電直導線的作用，安培力，左手定則的作用，安培力，左手定則 5. 磁電式電表原理磁電式電表原理 6. 磁場對運動電荷的作用，洛侖磁場對運動電荷的作用，洛侖茲力茲力 7. 質(zhì)譜儀、回旋加速器質(zhì)譜儀、回旋加速器 說明：說明：1、安培力安培力的計算限的計

2、算限于于直導線與直導線與B平行平行或垂直的或垂直的兩種情況兩種情況2、能夠運動所學知識、能夠運動所學知識，綜合分析帶電粒子，綜合分析帶電粒子在勻強磁場中的運動在勻強磁場中的運動，涉及洛侖茲力的計，涉及洛侖茲力的計算限于算限于 與與B平行或平行或垂直的垂直的兩種情況兩種情況第1頁/共99頁第二頁，共100頁。電流產(chǎn)生磁場電流產(chǎn)生磁場18201820年丹麥物理學家奧年丹麥物理學家奧斯特做過下面的實驗：斯特做過下面的實驗：把一條導線把一條導線(doxin)(doxin)平行地放在磁鐵的上方平行地放在磁鐵的上方，給導線，給導線(doxin)(doxin)通通電，磁針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電，磁針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這說

3、明不僅磁鐵能產(chǎn)生這說明不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場，電流也能產(chǎn)生磁磁場，電流也能產(chǎn)生磁場。場。第2頁/共99頁第三頁，共100頁。分子電流示意圖分子電流示意圖【安培分子電流假說安培分子電流假說】在原子、分子等物質(zhì)微粒在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流即分子電流，分子電流流即分子電流，分子電流使每個物質(zhì)微粒成為微小使每個物質(zhì)微粒成為微小的磁體，每個微小磁體都的磁體，每個微小磁體都有兩個磁極。有兩個磁極。物質(zhì)的磁性與分子物質(zhì)的磁性與分子電流的關系電流的關系第3頁/共99頁第四頁，共100頁。物質(zhì)的磁性與分子物質(zhì)的磁性與分子電流的關系電流的關系磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象(xinxing)(

4、xinxing)的的電本質(zhì)電本質(zhì)在沒有磁性的物體內(nèi)部，大在沒有磁性的物體內(nèi)部，大量微粒的分子電流產(chǎn)生的磁量微粒的分子電流產(chǎn)生的磁場方向是雜亂無章的，彼此場方向是雜亂無章的，彼此互相抵消，使物體在宏觀互相抵消，使物體在宏觀(hnggun)上不顯示磁性。上不顯示磁性。而在磁鐵內(nèi)部，大量微粒的而在磁鐵內(nèi)部，大量微粒的分子電流產(chǎn)生的磁場方向有分子電流產(chǎn)生的磁場方向有一定的取向，使物體宏觀一定的取向，使物體宏觀(hnggun)上就顯示出磁性上就顯示出磁性。第4頁/共99頁第五頁，共100頁。（1）條形）條形(tio xn)磁鐵磁鐵幾個典型幾個典型(dinxng)(dinxng)磁場的磁感磁場的磁感線分布

5、線分布第5頁/共99頁第六頁，共100頁。（2）蹄形磁鐵）蹄形磁鐵第6頁/共99頁第七頁，共100頁。（3）直線）直線(zhxin)電流電流直線電流磁場的磁感線是一些以導線直線電流磁場的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導線垂直的平面上。都在跟導線垂直的平面上。 用右手握住導線，讓伸直用右手握住導線，讓伸直(shn zh)的拇指所指的方向的拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。的環(huán)繞方向。 第7頁/共99頁第八頁，共100頁。 正視圖正視圖（縱剖）（縱剖）（

6、3）直線）直線(zhxin)電流電流立體圖立體圖俯視圖俯視圖第8頁/共99頁第九頁，共100頁。（4）環(huán)形）環(huán)形(hun xn)電電流流環(huán)形電流的磁感線是一些圍繞環(huán)形導環(huán)形電流的磁感線是一些圍繞環(huán)形導線的閉合曲線，在環(huán)形導線的中心軸線的閉合曲線，在環(huán)形導線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形導線的平面垂直線上，磁感線和環(huán)形導線的平面垂直。讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線中心向就是環(huán)形導線中心(zhngxn)軸線上磁感線的方向。軸線上磁感線的方向。第9頁/共99頁第十頁，共100頁。（4）環(huán)形）環(huán)形(hun xn

7、)電流電流側視圖側視圖IB立體圖立體圖B主視圖主視圖（縱剖）（縱剖）第10頁/共99頁第十一頁，共100頁。安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。也就是說，大拇指指向螺線管內(nèi)部磁感線的方向。也就是說，大拇指指向通電通電(tng din)螺線管的北極。螺線管的北極。（5）通電）通電(tng din)螺線管螺線管第11頁/共99頁第十二頁，共100頁。（6）地磁場）地磁場第12頁/共99頁第十三頁，共100頁。左手定則左手定則伸開伸開(s

8、hn ki)左手，左手，使大拇指跟其余四個手指垂使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使磁感線垂直穿入手心，并使伸開伸開(shn ki)的四指指向電的四指指向電流的方向，那么，大拇指所流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。場中所受安培力的方向。安培力安培力第13頁/共99頁第十四頁，共100頁。判斷判斷(pndun)安培力的方向安培力的方向（1）BI（2）BIIB（3）IB（4）IB（5）FFF垂直垂直(chuzh)平面向內(nèi)平面向內(nèi)F垂

9、直垂直(chuzh)平平面向外面向外F垂直平面向外垂直平面向外安培力的方向與電流方向安培力的方向與電流方向垂直，也與磁場方向垂直垂直，也與磁場方向垂直，即，即垂直于電流方向與磁垂直于電流方向與磁場方向確定的平面；場方向確定的平面；但電但電流方向與磁場方向不一定流方向與磁場方向不一定垂直。垂直。第14頁/共99頁第十五頁，共100頁。兩根平行兩根平行(pngxng)的輸電線請根據(jù)其上電流的輸電線請根據(jù)其上電流方向畫出它們之間的相互作用力。方向畫出它們之間的相互作用力。(1)FFFF(2)第15頁/共99頁第十六頁，共100頁。ab R 金屬框架光滑金屬框架光滑,寬度寬度L=20cm,與水平面夾角

10、與水平面夾角=30導體棒導體棒ab質(zhì)量質(zhì)量m=10g,電源電動勢電源電動勢E=12V, 內(nèi)阻內(nèi)阻r=1, 電阻電阻R=11.若使若使ab靜止靜止,求下列幾種求下列幾種(j zhn)情況勻強磁場的情況勻強磁場的B的大小的大小(1)B豎直向上豎直向上.(2)B水平向左水平向左.(3)若使若使B最小最小, 求求B的大小和方向的大小和方向.(4) 若磁場方向垂直斜面向上若磁場方向垂直斜面向上, ab棒與導軌之間的摩擦因數(shù)棒與導軌之間的摩擦因數(shù)=0.2, 為使為使ab棒保持靜止棒保持靜止, 求求B的取值范圍的取值范圍.第16頁/共99頁第十七頁，共100頁。GFNFFb GF b B bGFNFF第17

11、頁/共99頁第十八頁，共100頁。磁電式電流表的構造磁電式電流表的構造 在一個在一個(y )很強的很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個蹄形磁鐵的兩極間有一個(y )固定的圓柱形鐵芯固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個，鐵芯外面套有一個(y )可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個和一個(y )指針。線圈指針。線圈的兩端分別接在這兩個螺的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈。這兩個彈簧流入線圈。 磁電式電流表磁電式電流表第18頁/共99頁第十九頁，共100頁。第19

12、頁/共99頁第二十頁，共100頁。磁電式電流表的工作原理磁電式電流表的工作原理蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，這樣不管通電均勻地輻射分布的，這樣不管通電導線處于什么角度，它的平面均與導線處于什么角度，它的平面均與磁感線平行，從而保證受到的磁力磁感線平行，從而保證受到的磁力矩不隨轉(zhuǎn)動角度的變化而變化，始矩不隨轉(zhuǎn)動角度的變化而變化，始終有終有M=nBIS（n為線圈的匝數(shù)）。為線圈的匝數(shù)）。當線圈轉(zhuǎn)到某一角度時，磁力矩與當線圈轉(zhuǎn)到某一角度時，磁力矩與彈簧產(chǎn)生的阻力矩彈簧產(chǎn)生的阻力矩M 相等時，線相等時，線圈就停止圈就停止(tngzh)轉(zhuǎn)動，此時指針（轉(zhuǎn)動，此時指針（

13、指針隨線圈一起轉(zhuǎn)動）就停在某處指針隨線圈一起轉(zhuǎn)動）就停在某處，指向一確定的讀數(shù)。，指向一確定的讀數(shù)。 磁電式電流表磁電式電流表第20頁/共99頁第二十一頁，共100頁。洛倫茲力洛倫茲力一個陰極射線管的兩一個陰極射線管的兩個電極之間加上電壓個電極之間加上電壓后，會有電子束從陰后，會有電子束從陰極極K射向陽極射向陽極(yngj)A，并在熒光屏上看到，并在熒光屏上看到一條亮線。當把一個一條亮線。當把一個蹄形磁鐵放到陰極射蹄形磁鐵放到陰極射線管的近旁時，會看線管的近旁時，會看到電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，到電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這表明運動的電子受這表明運動的電子受到了磁場的作用力。到了磁場的作用力。（磁場對運動電荷（磁

14、場對運動電荷(dinh)(dinh)的的作用）作用） 第21頁/共99頁第二十二頁，共100頁。初速度垂直于磁場初速度垂直于磁場方向的帶電粒子的方向的帶電粒子的運動運動v B無限大磁場無限大磁場(cchng)區(qū)域區(qū)域qBmvRTqBmEqBPqBmvRk222Bvfvffv,洛侖茲力一定洛侖茲力一定(ydng)不不做功做功.Wf=0第22頁/共99頁第二十三頁，共100頁。初速度垂直于磁場初速度垂直于磁場方向的帶電粒子的方向的帶電粒子的運動運動 OO AB ff 有界磁場有界磁場(cchng)圓心圓心(yunxn)軌跡軌跡(guj)角度角度第23頁/共99頁第二十四頁，共100頁。第24頁/共

15、99頁第二十五頁，共100頁。第25頁/共99頁第二十六頁，共100頁。第26頁/共99頁第二十七頁，共100頁。 vvBO1、虛線所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場、虛線所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為，磁感應強度為B，一束電子流沿圓形磁場的直徑方，一束電子流沿圓形磁場的直徑方向以速度向以速度(sd)v 射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，射入磁場，電子束經(jīng)過磁場區(qū)后，其運動方向與原方向成其運動方向與原方向成 角。設電子質(zhì)量為角。設電子質(zhì)量為m，電荷，電荷量為量為e，求磁場區(qū)域圓半徑，求磁場區(qū)域圓半徑 r 為多少？為多少？第27頁/共99頁第二十八頁，共100頁。 vvBO

16、Off /2第28頁/共99頁第二十九頁，共100頁。2、如圖所示，矩形勻強磁場區(qū)域的長為、如圖所示，矩形勻強磁場區(qū)域的長為L，寬為，寬為L/2。磁感。磁感應強度為應強度為B，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e 的電子的電子(dinz)沿著矩形沿著矩形磁場的上方邊界射入磁場，欲使該電子磁場的上方邊界射入磁場，欲使該電子(dinz)由下方邊界由下方邊界穿出磁場，求：穿出磁場，求：（1）電子速率）電子速率(sl)v 的取值范圍？的取值范圍？（2）電子在磁場中運）電子在磁場中運動時間動時間t 的變化范圍？的變化范圍？LL/2abcdvffvO 第29頁/共99頁第三十頁，共100頁。3、三個質(zhì)子

17、、三個質(zhì)子1、2和和3分別以大小相等、方向如圖所示分別以大小相等、方向如圖所示的初速率的初速率v1、v2和和v3，經(jīng)過平板，經(jīng)過平板MN上的小孔上的小孔O射入勻射入勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，整個裝置放在真空強磁場，磁場方向垂直紙面向里，整個裝置放在真空中，且不計重力，這三個質(zhì)子打到平板中，且不計重力，這三個質(zhì)子打到平板MN上的位置上的位置到小孔到小孔O的距離分別是的距離分別是s1、s2和和s3，則位移之間的大，則位移之間的大小關系小關系(gun x)如何？如何？v2v3v1O MN第30頁/共99頁第三十一頁，共100頁。v3O O R v1v1v2v2第31頁/共99頁第三十二頁，共1

18、00頁。4、（、（11 北京）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開北京）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開(fn ki)，這種方法在化學分析和原子核技術等領域有重要的，這種方法在化學分析和原子核技術等領域有重要的應用。應用。如圖所示的矩形區(qū)域如圖所示的矩形區(qū)域ACDG（AC邊足夠長）中存在著垂直于紙面的邊足夠長）中存在著垂直于紙面的勻強磁場，勻強磁場，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運動到邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運動到GA邊邊，被相應的收集器收集。整個，被

19、相應的收集器收集。整個(zhngg)裝置內(nèi)部為真空。裝置內(nèi)部為真空。已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量(zhling)分別是分別是m1和和m2（m1m2）。電荷量均為。電荷量均為q，加速電場的電勢差為，加速電場的電勢差為U，離子進入電場時的初速度可，離子進入電場時的初速度可以忽略，不計重力，也不考慮離子間的相互作用。以忽略，不計重力，也不考慮離子間的相互作用。（1）求質(zhì)量為）求質(zhì)量為m1的離子進入磁的離子進入磁場時的速率場時的速率 1；（2）當磁感應強度的大小為當磁感應強度的大小為B時，求兩種離子在時，求兩種離子在GA邊落點的邊落點的間距間距s；離子源離子源狹縫狹縫加速加

20、速電場電場ABqGDC第32頁/共99頁第三十三頁，共100頁。已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和和m2（m1m2）。電荷量均為）。電荷量均為q，加速電場的電勢差為，加速電場的電勢差為U，離子進入電場時的初速度可以，離子進入電場時的初速度可以(ky)忽略，不忽略，不計重力，也不考慮離子間的相互作用。計重力，也不考慮離子間的相互作用。（3）在前面的討論中忽略了狹縫）在前面的討論中忽略了狹縫(xi fn)寬度的影響，實際裝置中狹縫寬度的影響，實際裝置中狹縫(xi fn)具有一定寬度。若狹縫具有一定寬度。若狹縫(xi fn)過寬，可能使兩束離子在過寬，可能使兩

21、束離子在GA邊上邊上的落點區(qū)域的落點區(qū)域離子源離子源狹縫狹縫加速加速電場電場ABqGDC交疊，導致兩種離子交疊，導致兩種離子(lz)無法完全分無法完全分離。離。設磁感應強度大小可調(diào)，設磁感應強度大小可調(diào)，GA邊邊長為定值長為定值L，狹縫寬度為，狹縫寬度為d，狹，狹縫右邊緣在縫右邊緣在A處。離子可以使處。離子可以使狹縫各處射入磁場，入射方向狹縫各處射入磁場，入射方向仍垂直于仍垂直于GA邊且垂直于磁場邊且垂直于磁場。為保證上述兩種離子能落在。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度?？p的最大寬度。分析分析第33頁/共99頁第三十四頁，共100頁。BGDC

22、Ad2R12R2d兩種離子能被完全分離兩種離子能被完全分離兩種離子兩種離子(lz)能落在能落在GA邊上邊上2R1m=Ld而而22qBmUR 1212mmRR故故Ld21212mmmmLdm第34頁/共99頁第三十五頁，共100頁。5、（、（05 全國）如圖所示，在一水平放置的平板全國）如圖所示，在一水平放置的平板MN的上方有的上方有一勻強磁場，磁感應強度的大小為一勻強磁場，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向里，磁場方向垂直于紙面向里，許多質(zhì)量，許多質(zhì)量(zhling)為為m、帶電量為、帶電量為+q的粒子，以相同的速率的粒子，以相同的速率沿位于紙面內(nèi)的各個方向由小孔沿位于紙面內(nèi)的各個方向

23、由小孔O射入磁場區(qū)域，不計重力射入磁場區(qū)域，不計重力，不計粒子間的相互影響，下列（乙）圖中陰影部分帶電粒子，不計粒子間的相互影響，下列（乙）圖中陰影部分帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，其中可能經(jīng)過的區(qū)域，其中 。哪個圖是正確的？。哪個圖是正確的？qBmRMNO第35頁/共99頁第三十六頁，共100頁。(A)(B)(C)(D)A第36頁/共99頁第三十七頁，共100頁。MNOO1CO2O3第37頁/共99頁第三十八頁，共100頁。6 6、（、（00 00 全國）如圖所示，兩個共軸的圓筒形全國）如圖所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地金屬電極，外電極接地(jid)(jid)，其上均勻分布，其上均勻分

24、布著平行于軸線的四條狹縫著平行于軸線的四條狹縫a a、b b、c c和和d d，外筒的外，外筒的外半徑為半徑為r0r0，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中平行于軸，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中平行于軸線方向的均勻磁場，磁感應強度的大小為線方向的均勻磁場，磁感應強度的大小為B B，在，在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外徑向外的電場，一質(zhì)量為的電場，一質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為+q 的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫狹縫(xi fn)a的的S點出發(fā)，初點出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回

25、到出時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點發(fā)點S，則兩電極之間的電壓，則兩電極之間的電壓U應是多少？（不計重力，整個應是多少？（不計重力，整個裝置在真空中）裝置在真空中）接地接地Oabcd+q S第38頁/共99頁第三十九頁，共100頁。接地接地(jid)Oabcd+q S第39頁/共99頁第四十頁，共100頁。7、正負電子對撞機的最后部分的簡化圖如圖（甲）所示（俯視圖）、正負電子對撞機的最后部分的簡化圖如圖（甲）所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正負電子做圓運動，位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正負電子做圓運動的的“容器容器”，經(jīng)過加速器加速后的正負電子被分別引入該

26、管道時，具有，經(jīng)過加速器加速后的正負電子被分別引入該管道時，具有相同的速率相同的速率v，它們沿管道向相反的方向運動。在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)，它們沿管道向相反的方向運動。在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)變的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的變的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3An，共，共n個，均個，均勻分布在整個圓環(huán)上（圖中只示意性地用細實線畫出了幾個，其余的勻分布在整個圓環(huán)上（圖中只示意性地用細實線畫出了幾個，其余的用細虛線表示用細虛線表示(biosh)），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強磁場，并且），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強磁場，并且磁感應強度都相同，方向豎直向下，磁場區(qū)域的直徑為磁感應強度都相同，方向豎直

27、向下，磁場區(qū)域的直徑為d，改變電磁，改變電磁鐵內(nèi)的電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)鐵內(nèi)的電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖（乙）所示，這就為進一步實現(xiàn)正、負鐵的同一條直徑的兩端，如圖（乙）所示，這就為進一步實現(xiàn)正、負電子的對撞做好了準備。電子的對撞做好了準備。第40頁/共99頁第四十一頁，共

28、100頁。A1AnAn-1A2A3 dvAiDCBOv（1）試確定正、負電子在管道內(nèi)各是什么方向）試確定正、負電子在管道內(nèi)各是什么方向(fngxing)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的；的；（2）已知正、負電子的質(zhì)量都是）已知正、負電子的質(zhì)量都是m，所帶電荷都是元電荷，所帶電荷都是元電荷e，重，重力可不計，求電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應強度力可不計，求電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B的大小。的大小。 2 /n第41頁/共99頁第四十二頁，共100頁。8、如圖所示，、如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對的小孔，為板上正對的小孔，N板右側有兩個寬度均為板右側

29、有兩個寬度均為d 的勻強磁場區(qū)域，磁的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小均為感應強度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場區(qū)域右，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場區(qū)域右側有一個熒光屏，取屏上與側有一個熒光屏，取屏上與S1、S2共線的共線的O點為原點，向上為正方點為原點，向上為正方向建立向建立 x 軸。軸。M板左側板左側(zu c)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進入進入兩板間，電子的質(zhì)量為兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，初速度可以忽略。，初速度可以忽略。KMNS1S2BBddOx熒熒光光屏屏第42頁/共99頁第四十三頁，共100頁。當兩板間電勢差為當兩

30、板間電勢差為U0時，求從小孔時，求從小孔S2射出的電子的速度射出的電子的速度v0。求兩金屬板間電勢差求兩金屬板間電勢差U 在什么范圍在什么范圍(fnwi)內(nèi)，電子不能穿過磁場內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上。區(qū)域而打到熒光屏上。若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，試在答題卡的圖上定若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，試在答題卡的圖上定性地畫出電子運動的軌跡。性地畫出電子運動的軌跡。求電子打到熒光屏上的位置坐標求電子打到熒光屏上的位置坐標x和金屬板間電勢差和金屬板間電勢差U的函數(shù)關系的函數(shù)關系。KMNS1S2BBddOx熒熒光光屏屏OO 第43頁/共99頁第四十四頁，共100頁。KMN

31、S1S2BBddOx熒熒光光屏屏求電子打到熒光屏上的位置求電子打到熒光屏上的位置(wi zhi)坐標坐標x和金屬板間和金屬板間電勢差電勢差U的函數(shù)關系。的函數(shù)關系。O x x第44頁/共99頁第四十五頁，共100頁。P1P2P3Oxy450O 9、（、（04 全國）如圖所示，在全國）如圖所示，在y 0的空間中存在勻強電場，場強沿的空間中存在勻強電場，場強沿y軸軸負方向；在負方向；在y 0的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直(chuzh)xy平平面向外。一電量為面向外。一電量為q、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子，經(jīng)過的帶正電的運動粒子，經(jīng)過y軸上軸上y=h

32、處處的點的點P1時速率為時速率為v0，方向沿，方向沿 x 軸正方向；然后，經(jīng)過軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上軸上x=2h處的處的P2點進入磁場，并經(jīng)過點進入磁場，并經(jīng)過 y 軸上軸上y= 2h處的處的P3點。不計重力。求：點。不計重力。求：（1）電場強度的大?。唬╇妶鰪姸鹊拇笮。唬?）粒子到達）粒子到達P2時速度的時速度的大小和方向大小和方向(fngxing)；（3）粒子做圓周運動的圓）粒子做圓周運動的圓心坐標及磁感應強度的大小心坐標及磁感應強度的大小。第45頁/共99頁第四十六頁，共100頁。帶電粒子在帶電粒子在復合復合(fh)場中場中的運動的運動第46頁/共99頁第四十七頁，共100頁。 v力

33、的平衡力的平衡(pnghng)得出：得出：qvB=Eq，第47頁/共99頁第四十八頁，共100頁。（1 1）帶電）帶電(di din)(di din)質(zhì)點（無軌道約束）做勻速直質(zhì)點（無軌道約束）做勻速直線運動線運動電場力、洛倫茲力和重力電場力、洛倫茲力和重力(zhngl)合力為零合力為零mgqEqvB三個力均在豎直三個力均在豎直(sh zh)平平面內(nèi)面內(nèi)第48頁/共99頁第四十九頁，共100頁。1 1、（、（1996 1996 全國）設在地面上方的真空室內(nèi)，存全國）設在地面上方的真空室內(nèi)，存在在(cnzi)(cnzi)勻強電場和勻強磁場。已知電場強度和勻強電場和勻強磁場。已知電場強度和磁感應強

34、度的方向是相同的，電場強度的大小磁感應強度的方向是相同的，電場強度的大小E=4.0V/mE=4.0V/m。磁感應強度的大小。磁感應強度的大小B=0.15TB=0.15T，今有，今有一個帶負電的質(zhì)點以一個帶負電的質(zhì)點以v =20m/s的的速度速度(sd)在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強方向做勻速直線運動，求此帶電方向做勻速直線運動，求此帶電質(zhì)點的電量與質(zhì)量之比質(zhì)點的電量與質(zhì)量之比q/m以及磁以及磁場的所有可能方向。（角度可用場的所有可能方向。（角度可用反三角函數(shù)表示）反三角函數(shù)表示）mgEqEBqvB 第49頁/共99頁第五十頁，共100頁。（2 2）帶電質(zhì)點（無軌道約束）帶電質(zhì)點（無軌

35、道約束(yush)(yush)）做勻速圓周）做勻速圓周運動運動電場力和重力電場力和重力(zhngl)相平衡，洛倫茲力提供做向心相平衡，洛倫茲力提供做向心力。力。第50頁/共99頁第五十一頁，共100頁。2、如圖所示，在勻強電場和勻強磁場共存在、如圖所示，在勻強電場和勻強磁場共存在區(qū)域里，電場方向豎直向下，磁場方向垂直紙區(qū)域里，電場方向豎直向下，磁場方向垂直紙面向里，有一電荷量為面向里，有一電荷量為 q1的微粒沿半徑為的微粒沿半徑為r1的圓周在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的圓周在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動(yndng)，與另一靜止在該圓周上電荷量，與另一靜止在該圓周上電荷量 q2的微粒相碰后，合在一起

36、沿半徑為的微粒相碰后，合在一起沿半徑為r2的圓周的圓周在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動(yndng)，求，求r1: r2=?-q2q1BE第51頁/共99頁第五十二頁，共100頁。洛倫茲力的洛倫茲力的應用應用(yngyng)第52頁/共99頁第五十三頁，共100頁?；匦匦?huxun)加加速器速器動畫動畫第53頁/共99頁第五十四頁，共100頁?；匦匦?huxun)加速加速器器A0A1以正離子為例以正離子為例 0 1電場電場(din chng)又變又變回原來回原來交變電場的周期與粒子交變電場的周期與粒子(lz)的周期一致的周期一致，保證每次經(jīng)過電場時被加速，保證每次經(jīng)過

37、電場時被加速第54頁/共99頁第五十五頁，共100頁。質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀1、測定粒子、測定粒子(lz)荷質(zhì)比的儀器，叫做質(zhì)譜儀。荷質(zhì)比的儀器，叫做質(zhì)譜儀。2、工作、工作(gngzu)原理：原理：帶電粒子在帶電粒子在S1、S2之間的電場加速之間的電場加速(ji s)后，進入速度選擇器（即后，進入速度選擇器（即P1、P2之間的區(qū)之間的區(qū)域），保證進入磁場域），保證進入磁場B2的離子都具有相同的離子都具有相同的速度。最后通過的速度。最后通過S3進入勻強磁場區(qū)域，進入勻強磁場區(qū)域，在洛倫茲力的作用下運動半周后打到底片在洛倫茲力的作用下運動半周后打到底片上。上。3、荷質(zhì)比、荷質(zhì)比S1P1S2P2S3照相底片照

38、相底片E1B1B2第55頁/共99頁第五十六頁，共100頁。磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電機第56頁/共99頁第五十七頁，共100頁。電磁感應電磁感應(dinc-gnyng) 高考要求高考要求1. 電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象(xinxing)、磁通量、法拉第電磁感、磁通量、法拉第電磁感應定律、楞次定律應定律、楞次定律 2. 導體切割導體切割(qig)磁感線時的感應電動勢、右手定則磁感線時的感應電動勢、右手定則 3. 反電動勢反電動勢 4. 自感電動勢、日光燈、渦流自感電動勢、日光燈、渦流 1、導體切割磁感線時感應電動勢的計算，只限于、導體切割磁感線時感應電動勢的計算，只限于l垂直于垂直于B與與 的的情況

39、情況2、在電磁感應現(xiàn)象里不要求判斷內(nèi)電路中各點電勢的高低、在電磁感應現(xiàn)象里不要求判斷內(nèi)電路中各點電勢的高低3、根據(jù)、根據(jù)“能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律”，會處理不同形式能量之，會處理不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化問題間的轉(zhuǎn)化問題第57頁/共99頁第五十八頁，共100頁。電磁感應電磁感應(dinc-gnyng)1、產(chǎn)生感應電流的條件：、產(chǎn)生感應電流的條件：不論什么方法（閉合電路不論什么方法（閉合電路(bhdinl)的一部分導的一部分導體切割磁感線，還是閉合電路體切割磁感線，還是閉合電路(bhdinl)中的磁場發(fā)生中的磁場發(fā)生變化），只要穿過閉合電路變化），只要穿過閉合電路(bhdinl)的磁

40、通量發(fā)生變的磁通量發(fā)生變化，閉合電路化，閉合電路(bhdinl)中就有電流產(chǎn)生。中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應，產(chǎn)生的電流叫做感應電流。產(chǎn)生的電流叫做感應電流。第58頁/共99頁第五十九頁，共100頁。（1）楞次定律）楞次定律(ln c dn l)2、感應電流、感應電流(gnyng din li)的方向的方向感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙(z i)引起感應電流的磁通量的變化。引起感應電流的磁通量的變化。第59頁/共99頁第六十頁，共100頁。感應電流總是反抗引起感應

41、電流總是反抗引起(ynq)感應電流的原感應電流的原因因.1.阻礙原磁通量的變化阻礙原磁通量的變化(線圈面積線圈面積Sn或磁感應或磁感應強度強度B發(fā)生變化發(fā)生變化).2.阻礙物體間的相對運動阻礙物體間的相對運動(因相對運動而引起因相對運動而引起(ynq)的感應電流的感應電流).3.阻礙原電流的變化阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象).4.從能量觀點來看從能量觀點來看:其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能.第60頁/共99頁第六十一頁，共100頁。右手定則：伸出右手，使拇右手定則：伸出右手，使拇指和其余四指垂直，并且都指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁

42、感線垂直穿入手心，拇指指感線垂直穿入手心，拇指指向?qū)w運動方向，那么向?qū)w運動方向，那么(n me)，其余四指所指的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向。就是感應電流的方向。（2）導體）導體(dot)切割磁切割磁感線感線2、感應電流、感應電流(gnyng din li)的方向的方向第61頁/共99頁第六十二頁，共100頁。1、如圖所示，一水平放置的矩形線圈、如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細長磁鐵的，在細長磁鐵的N極附近豎直下落極附近豎直下落，保持，保持bc邊在紙外，邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖邊在紙內(nèi)，從圖中位置中位置經(jīng)過經(jīng)過(jnggu)位置位置到位置到位置，位置，位置和和

43、都很靠近都很靠近。在這個過程。在這個過程中，線圈中感應電流（中，線圈中感應電流（ ）abcdNAA、沿、沿abcd流動流動(lidng)B、沿、沿dcda流動流動(lidng)C、由、由到到是沿是沿abcd流動流動(lidng)，由，由到到是沿是沿dcba流動流動(lidng)D、由、由到到是沿是沿dcba流動流動(lidng)，由，由到到是沿是沿abcd流動流動(lidng)第62頁/共99頁第六十三頁，共100頁。2、在勻強磁場中放一平行金屬導軌，導軌跟大線圈、在勻強磁場中放一平行金屬導軌，導軌跟大線圈M相相接。導軌上放一根導線接。導軌上放一根導線ab，磁感線垂直于導軌所在平面，磁感線垂直

44、于導軌所在平面，假定除，假定除ab導線外其余部分電阻導線外其余部分電阻(dinz)不計，欲使不計，欲使M 所包圍的小閉合線圈所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方向感應電流，導線產(chǎn)生順時針方向感應電流，導線ab需（需（ ）MNabA、勻速向右運動、勻速向右運動B、加速、加速(ji s)向右運向右運動動C、減速向右運動、減速向右運動D、加速、加速(ji s)向左運向左運動動CD第63頁/共99頁第六十四頁，共100頁。法拉第電磁感應法拉第電磁感應(dinc-gnyng)定律定律tnE電路電路(dinl)(dinl)中感應電動勢的大小中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路，跟穿過這一電路(dinl)(din

45、l)的磁通量的的磁通量的變化率成正比。變化率成正比。 第64頁/共99頁第六十五頁，共100頁。E=Blva b +fvababRabvBRI導體導體(dot)切割磁感線切割磁感線r( 1 ) B、L、v三者互相三者互相(h xing)垂直垂直電源電源(dinyun)(dinyun)的內(nèi)電路和外電路的內(nèi)電路和外電路. .第65頁/共99頁第六十六頁，共100頁。（2）導線運動）導線運動(yndng)方向與導線本身方向與導線本身垂直，但與磁場方向成垂直，但與磁場方向成 角角v/v Bv E=Blv = Blvsin 第66頁/共99頁第六十七頁，共100頁。（3） L與與v不垂直，而不垂直，而v

46、 B，則應選取導，則應選取導線線(doxin)的有效切割長度。的有效切割長度。導體切割導體切割(qig)(qig)磁感線產(chǎn)生的感應電動勢磁感線產(chǎn)生的感應電動勢vvv第67頁/共99頁第六十八頁，共100頁。例例1：如圖所示有一均勻磁場：如圖所示有一均勻磁場(cchng)，B=210-3T，在垂直磁場，在垂直磁場(cchng)的平面內(nèi)，有一金屬棒的平面內(nèi)，有一金屬棒AO繞平行于磁場繞平行于磁場(cchng)的的O軸逆軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動。已知棒長時針勻速轉(zhuǎn)動。已知棒長L=0.1m，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=50r/s，求：，求： （1）O、A哪一點的電勢高？哪一點的電勢高？（2）棒產(chǎn)生的感應電動勢為多大？）棒產(chǎn)

47、生的感應電動勢為多大？OAA （4） 導體轉(zhuǎn)動導體轉(zhuǎn)動(zhun dng)切割磁感線切割磁感線tEtLLB21 = t)2(LBLBLE21第68頁/共99頁第六十九頁，共100頁。1. 1.與閉合電路的歐姆定律、安培力的綜合與閉合電路的歐姆定律、安培力的綜合2. 2.與牛頓與牛頓(ni dn)(ni dn)運動定律的綜合運動定律的綜合3. 3.與功能關系和能量守恒定律的綜合與功能關系和能量守恒定律的綜合第69頁/共99頁第七十頁，共100頁。第70頁/共99頁第七十一頁，共100頁。1、一個邊長為、一個邊長為L，匝數(shù)為，匝數(shù)為N的正方形線圈的總電阻為的正方形線圈的總電阻為R，以恒定的速率以恒

48、定的速率v通過磁感應強度為通過磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，線的勻強磁場區(qū)域，線圈平面與磁場方向垂直，磁場寬度為圈平面與磁場方向垂直，磁場寬度為b，如圖所示，整個，如圖所示，整個(zhngg)線圈通過磁場。在下列兩種情況下線圈通過磁場。在下列兩種情況下:（1）Lb 問線圈中產(chǎn)生的熱量各是多少？問線圈中產(chǎn)生的熱量各是多少？Lbv第71頁/共99頁第七十二頁，共100頁。1、（、（1）Lb 問線圈中產(chǎn)生問線圈中產(chǎn)生(chnshng)的熱量各是的熱量各是多少？多少？Lbv第73頁/共99頁第七十四頁，共100頁。（1）ab邊剛進入磁場邊剛進入磁場(cchng)時時ab邊邊的電勢差的電勢差Uab;（2

49、）cd邊剛進入磁場邊剛進入磁場(cchng)時的速時的速度；度；（3）線框進入磁場）線框進入磁場(cchng)的過程中的過程中，ab邊的發(fā)熱量。邊的發(fā)熱量。2、如圖所示，質(zhì)量為、如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為、邊長為L的正方形導體框，從有的正方形導體框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落。線框每邊電阻為界的勻強磁場上方由靜止自由下落。線框每邊電阻為R。勻強磁場的寬度為勻強磁場的寬度為H（LH）。磁感應強度大小為）。磁感應強度大小為B，方向，方向垂直于紙面向內(nèi)。已知垂直于紙面向內(nèi)。已知ab邊剛進入磁場和剛穿出磁場時線邊剛進入磁場和剛穿出磁場時線框都做減速運動，加速度大小都是框都做減速運動，加速度大小

50、都是 。求：。求：g31abcdLBH123 1 1 2第74頁/共99頁第七十五頁，共100頁。自自 感感實驗一：實驗一：先閉合開關先閉合開關S,調(diào)節(jié)變阻器調(diào)節(jié)變阻器R的電阻，使同樣規(guī)格的兩個的電阻，使同樣規(guī)格的兩個燈泡燈泡A1和和A2的明亮程度相的明亮程度相同。再調(diào)節(jié)變阻器同。再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩使兩個燈泡都正常個燈泡都正常(zhngchng)發(fā)光，然后斷開開關發(fā)光，然后斷開開關S，重，重新接通電路時可以看到，跟新接通電路時可以看到，跟變阻器變阻器R串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A2立刻立刻正常正常(zhngchng)發(fā)光，而發(fā)光，而跟有鐵芯的線圈跟有鐵芯的線圈L串聯(lián)的燈串聯(lián)的燈泡泡A1卻是逐漸亮起

51、來的。卻是逐漸亮起來的。SR1A1A2LR后亮起來后亮起來第75頁/共99頁第七十六頁，共100頁。實驗二：實驗二：把燈泡把燈泡A和帶鐵芯的線和帶鐵芯的線圈圈L并聯(lián)在直流電路中并聯(lián)在直流電路中。接通電路，燈泡。接通電路，燈泡A正正常發(fā)光；斷開電路，這常發(fā)光；斷開電路，這時可以看到，燈泡時可以看到，燈泡A沒沒有立即有立即(lj)熄滅，相反熄滅，相反，它會很亮地閃一下。，它會很亮地閃一下。LAS斷開斷開自自 感感第76頁/共99頁第七十七頁，共100頁。1、（、（11 北京）某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己北京）某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶貼心的線圈找來帶貼心的線圈L、小燈泡、小燈泡A、

52、開關、開關S和電池組和電池組E，用導線將它們鏈接成如圖所示的電路。檢查電路后，用導線將它們鏈接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關閉合開關S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關，小燈泡發(fā)光；再斷開開關S，小燈泡僅有，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖多次重復，仍未見老師演不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)示時出現(xiàn)(chxin)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因不出原因。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（是（ ）CA、電源的內(nèi)阻較大、電源的內(nèi)阻較大(jio d)B、小燈泡電阻偏大、小燈泡電阻偏大C、線圈電阻偏

53、大、線圈電阻偏大D、線圈的自感系數(shù)較大、線圈的自感系數(shù)較大(jio d)第77頁/共99頁第七十八頁，共100頁。渦渦 流流金屬塊中產(chǎn)生的渦流金屬塊中產(chǎn)生的渦流閉合回路中的磁通量發(fā)生變閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時有電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生，化時有電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生，整塊的金屬放在變化的磁場整塊的金屬放在變化的磁場中時，也會有電磁感應現(xiàn)象中時，也會有電磁感應現(xiàn)象。這時，在金屬塊內(nèi)部有自。這時，在金屬塊內(nèi)部有自成閉合回路的感應電流，很成閉合回路的感應電流，很像水的漩渦像水的漩渦(xun w)，人們，人們把它叫做渦流。把它叫做渦流。第78頁/共99頁第七十九頁，共100頁。感應感應(gnyng)加熱加熱高頻冶

54、煉爐高頻冶煉爐把待冶煉的金屬放在陶瓷把待冶煉的金屬放在陶瓷坩堝中，坩堝外面繞著線坩堝中，坩堝外面繞著線圈，當給線圈通入高頻交圈，當給線圈通入高頻交變電流時，坩堝內(nèi)的金屬變電流時，坩堝內(nèi)的金屬在變化的磁場中感應出很在變化的磁場中感應出很強的渦流，產(chǎn)生的熱量足強的渦流，產(chǎn)生的熱量足以使它自己熔化。這種冶以使它自己熔化。這種冶煉方法速度快，效率高，煉方法速度快，效率高，容易控制，還可以在真空容易控制，還可以在真空的條件下進行的條件下進行(jnxng)，避，避免金屬的氧化，保證純度免金屬的氧化，保證純度，因此，特別適用于冶煉，因此，特別適用于冶煉特種合金。特種合金。渦流渦流(wli)的應用的應用第79

55、頁/共99頁第八十頁，共100頁。2、渦流、渦流(wli)的防止的防止金屬塊中產(chǎn)生的渦流金屬塊中產(chǎn)生的渦流硅鋼片疊成的鐵心中渦流硅鋼片疊成的鐵心中渦流減小減小第80頁/共99頁第八十一頁，共100頁。交交 變變 電電 流流 高考高考(o ko)要求要求1. 交流交流(jioli)發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理；正弦發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理；正弦式電流的圖像和三角函數(shù)表達，最大值與有效值，周期與式電流的圖像和三角函數(shù)表達，最大值與有效值，周期與頻率頻率 2. 電阻、電感電阻、電感(din n)和電容對交變電流的作用和電容對交變電流的作用 3. 變壓器的原理，原、副線圈電壓、電流的關系變壓器

56、的原理，原、副線圈電壓、電流的關系 4. 電能的輸送電能的輸送 說明：對變壓器只要求討論單相理想情況說明：對變壓器只要求討論單相理想情況第81頁/共99頁第八十二頁，共100頁。矩形線圈矩形線圈abcd在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，與線圈兩端滑環(huán)在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，與線圈兩端滑環(huán)K、L連接的電流表指針就會有規(guī)律的左右擺動一次。這說連接的電流表指針就會有規(guī)律的左右擺動一次。這說明明(shumng)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，線圈里矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，線圈里產(chǎn)生大小和方向隨時間做周期性變化的電流。我們把大產(chǎn)生大小和方向隨時間做周期性變化的電流。我們把大小和方向隨時間做周期性變化的電流叫交

57、變電流。小和方向隨時間做周期性變化的電流叫交變電流。KL交流發(fā)電交流發(fā)電機模型圖機模型圖交變電流交變電流(dinli)的產(chǎn)生及其變化規(guī)的產(chǎn)生及其變化規(guī)律律第82頁/共99頁第八十三頁，共100頁。S/BBabcdOOBavd俯視圖俯視圖vO+nBSlBlnBlnEm222211第83頁/共99頁第八十四頁，共100頁。S BB俯視圖俯視圖OadvvE = 0BabcdOO l1l2第84頁/共99頁第八十五頁，共100頁。設勻強磁場磁感應強度為設勻強磁場磁感應強度為B，線，線圈切割磁感線的兩個邊圈切割磁感線的兩個邊ab和和cd邊邊長為長為L1，ad 和和bc邊長為邊長為L2，線，線圈匝數(shù)為圈匝

58、數(shù)為n，線圈從線圈平面和，線圈從線圈平面和磁場方向垂直磁場方向垂直(chuzh)的平面（的平面（這個面叫做中性面）開始這個面叫做中性面）開始 以角速以角速度度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過時間過時間t線圈平面和中性面夾角為線圈平面和中性面夾角為 t，如圖所示。，如圖所示。v t0:0te121:2sin 2sin2 sintt enBLvLnBLtnBSt第85頁/共99頁第八十六頁，共100頁。表征表征(bio zhn)交流電交流電的物理量的物理量最大值最大值有效值有效值平均值平均值 交流電的有效值交流電的有效值 是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的。是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的。即在相

59、同即在相同(xin tn)時間內(nèi)，跟某一交流電能時間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值。該交流電的有效值。第86頁/共99頁第八十七頁，共100頁。【現(xiàn)象】把一個電感線圈和【現(xiàn)象】把一個電感線圈和一個小燈泡一個小燈泡(dngpo)串聯(lián)串聯(lián)起來，通過雙刀雙擲開關讓起來，通過雙刀雙擲開關讓它們可以和直流電源相接，它們可以和直流電源相接，也可以和電壓相同的交流電也可以和電壓相同的交流電源相接，如圖所示。比較在源相接，如圖所示。比較在這 兩 種 連 接 中 燈 泡這 兩 種 連 接 中 燈 泡(dngpo)的亮度，可以

60、看的亮度，可以看到，與交流電源連接時燈泡到，與交流電源連接時燈泡(dngpo)暗些，即通過它暗些，即通過它的電流弱些。的電流弱些?！痉治觥侩姼芯€圈對交流電有阻礙【分析】電感線圈對交流電有阻礙(z i)作用，電感線圈對交流電的作用，電感線圈對交流電的阻礙阻礙(z i)作用來源于它的自感。作用來源于它的自感。電感、電容對交變電流電感、電容對交變電流(dinli)(dinli)的影的影響響 第87頁/共99頁第八十八頁，共100頁。【分析】電容器內(nèi)部【分析】電容器內(nèi)部(nib)(nib)有不導電的電介質(zhì)，電流是不能通過的。但是，在交有不導電的電介質(zhì)，電流是不能通過的。但是，在交變電流的作用下，電容器