欧美日韩黄网欧美日韩日B片|二区无码视频网站|欧美AAAA小视频|久久99爱视频播放|日本久久成人免费视频|性交黄色毛片特黄色性交毛片|91久久伊人日韩插穴|国产三级A片电影网站|亚州无码成人激情视频|国产又黄又粗又猛又爽的

3、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用

(1)電容器對(duì)交變電流有阻礙作用

交流能夠通過(guò)電容器，但電容器對(duì)交流也有阻礙作用。

(2)容抗

①容抗：電容對(duì)交流的阻礙作用的大小，用容抗來(lái)表示。

②與容抗大小有關(guān)的因素：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。

③產(chǎn)生原因：電容器極板上電荷的積累對(duì)電荷定向運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。

④單位：歐姆(Ω)。

(3)隔直電容器和高頻旁路電容器

①隔直電容器

②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(diǎn)。

7、交變電流能夠通過(guò)電容器

(1)交變電流能夠通過(guò)電容器

直流電不能通過(guò)電容器，交流電能夠通過(guò)電容器。

(2)交變電流通過(guò)電容器的實(shí)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(guò)”了電容器。

6、電感對(duì)交變電流的阻礙作用

(1)電阻對(duì)交流和直流阻礙作用相同

(2)電感對(duì)交流和直流的阻礙作用不同

對(duì)直流電起阻礙作用的只是線圈的電阻；對(duì)交流電，除了線圈電阻外，電感也起作用。

(3)感抗

①感抗：電感對(duì)交變電流的阻礙作用的大小，用感抗來(lái)表示。

②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。

③產(chǎn)生原因：線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)交流起阻礙作用。

④單位：歐(Ω)。

(4)低頻扼流圈與高頻扼流圈

①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(guò)一萬(wàn)，自感系數(shù)為幾十亨。

b．特點(diǎn)：對(duì)低頻交變電流就有很大的阻礙作用，而線圈的電阻較小，對(duì)直流的阻礙作用較小。

低頻扼流圈可用來(lái)“通直流，阻交流”。

②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(gè)毫亨。

b．特點(diǎn)：對(duì)低頻交變電流的阻礙作用較小，對(duì)高頻交變電流的阻礙作用很大。

高頻扼流圈可用來(lái)“通低頻，阻高頻”。

5、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(shí)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(guó)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。

4、最大值和有效值

(1)最大值

①最大值：交變電流的最大值，指交變電流一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值。通常用I_m、E_m和U_m表示最大值。

②意義：可表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低。

(2)有效值

①概念

讓交流和直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤瑫r(shí)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(xiě)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(shí)要抓三個(gè)相同。

②意義：描述交變電流做功或熱效應(yīng)的物理量。

③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＝＝0.707I_m

U＝＝0.707U_m

例題：表示交變電流隨時(shí)間變化圖象，如圖所示，則交變電流有效值為(　　)

A．5 A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．5 A

C．3.5 A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．3.5 A

解析：設(shè)有效值為I，根據(jù)有效值的定義有

()²R×+()²R×＝I²RT

解得：I＝5A

答案：B

例題：如圖表示一交流隨時(shí)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(duì)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(duì)此題由于正負(fù)半周最大值不同，就無(wú)從下手。應(yīng)該注意到在一個(gè)周期內(nèi)前半周期和后半周期的有效值是可求的，再根據(jù)有效值的定義，選擇一個(gè)周期的時(shí)間，利用在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相同，從焦耳定律求得。

　　 IR·T＝I₁R·+ I₂R·

　　 即I＝(·+()·

　　 解得：I＝A

例題：交流發(fā)電機(jī)矩形線圈邊長(zhǎng)ab＝cd＝0.4 m，bc＝ad＝0.2 m，共50匝，線圈電阻r＝1Ω，線圈在B＝0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)方向的軸OO′以r/s轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻9Ω，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(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：

E_m＝NBSω＝50×0.2×0.4×0.2××2π＝160 V。

閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為：

I＝A

電阻R兩端的電壓的有效值為：

U＝IR＝72V≈101.5 V。

(2)P＝UI＝72×8W＝1152 W。

④說(shuō)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(cè)量的數(shù)值，也都是有效值；

c．凡是沒(méi)有說(shuō)明的，所指的值均為有效值。

(3)平均值

交變電流在某段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)勢(shì)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(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量。

交變電流的平均值不是一個(gè)定值。

例題： 左圖所示是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示。此時(shí)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(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°到達(dá)虛線位置過(guò)程中，求：⑴通過(guò)R的電荷量q為多少？⑵R上產(chǎn)生電熱Q_R為多少？⑶外力做的功W為多少？

解：⑴按照電流的定義I=q/t，計(jì)算電荷量q應(yīng)該用電流的平均值：即，這里電流和電動(dòng)勢(shì)都必須要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬時(shí)值。

⑵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Q_R。。這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時(shí)值。

⑶根據(jù)能量守恒，外力做功的過(guò)程是機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的過(guò)程，電流通過(guò)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(huì)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)分析功和能。

例題：曾經(jīng)流行過(guò)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(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過(guò)bc邊中點(diǎn)、與ab邊平行，它的一端有一半徑r₀＝1.0cm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(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線框由N＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20cm²，磁極間的磁場(chǎng)可視作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B＝0.010T，自行車車輪的半徑R₁＝35 cm，小齒輪的半徑R₂＝4.0cm，大齒輪的半徑R₃＝10.0cm以(見(jiàn)圖10)。現(xiàn)從靜止開(kāi)始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)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U＝3.2V？(假定摩擦小輪與自行車輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng))

　　 解析：　 　當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢(shì)，其最大值

　　 式中ω₀為線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)的角速度為ω₁，由于自行車車輪與摩擦小輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，有

　　 小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與自行車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，也為ω₁。設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，有

　　 由以上各式解得

　　 代人數(shù)據(jù)得

　　 ω＝3.2rad/s

3、交流發(fā)電機(jī)

(1)交流發(fā)電機(jī)的組成

①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(dòng)勢(shì)的線圈(通常叫電樞)和產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極。

②轉(zhuǎn)子和定子：轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分稱為定子。

(2)交流發(fā)電機(jī)的種類

①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)

電樞轉(zhuǎn)動(dòng)，磁極不動(dòng)的發(fā)電機(jī)，叫做旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)。

②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)

磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，而電樞不動(dòng)的發(fā)電機(jī)，叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。

③兩種發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)經(jīng)過(guò)裸露的滑環(huán)和電刷引到外電路，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞又不可能很大，產(chǎn)生的電壓一般不超過(guò)500V。

旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)克服了上述缺點(diǎn)，能夠產(chǎn)生幾千伏到幾萬(wàn)伏的電壓，輸出功率可達(dá)幾百兆瓦。

2、交變電流的圖象和變化規(guī)律

(1)交變電流的圖象

①波形圖：反映電壓(或電流)隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象，叫做波形圖。

②交變電流圖象的特點(diǎn)：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(kāi)始計(jì)時(shí)，逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω，經(jīng)時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置，ab邊與cd邊的速度方向與磁場(chǎng)方向夾角為ωt，如圖所示。

e＝E_msinωt

i＝I_msinωt

u＝U_msinωt

交變電流的最大值表達(dá)式

E_m＝NBSω

I_m＝

U_m＝I_mR＝R

(3)交變電流的類型

①正弦式電流：隨時(shí)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，家庭電路中的交變電流就是正弦式交變電流。

②其它形式的交變電流

實(shí)際中應(yīng)用的交變電流，不只限于正弦交變電流，它們隨時(shí)間的變化規(guī)律是各種各樣的。

幾種交變電流的波形。

1、交變電流的產(chǎn)生

(1)交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流。

(2)中性面

①中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置，或瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零的位置。

②中性面的特點(diǎn)

a．線圈處于中性面位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量Φ最大，但＝0；

b．線圈經(jīng)過(guò)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(guò)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(dòng)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(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過(guò)程的示意圖，圖中只畫(huà)出了一匝線圈。

線圈在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，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。

由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運(yùn)動(dòng)著的物體上去，得出物質(zhì)波(德布羅意波)的概念：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，該波的波長(zhǎng)λ=。

例題：試估算一個(gè)中學(xué)生在跑百米時(shí)的德布羅意波的波長(zhǎng)。

解析：估計(jì)一個(gè)中學(xué)生的質(zhì)量m≈50kg ，百米跑時(shí)速度v≈7m/s ，則

m　

　 由計(jì)算結(jié)果看出，宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，所以很難表現(xiàn)出其波動(dòng)性。

例題： 為了觀察到納米級(jí)的微小結(jié)構(gòu)，需要用到分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡。下列說(shuō)法中正確的是　　

　　 A.電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)可以比可見(jiàn)光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射

　　 B.電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)可以比可見(jiàn)光長(zhǎng)，因此不容易發(fā)生明顯衍射

　　 C.電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)可以比可見(jiàn)光短，因此更容易發(fā)生明顯衍射

　　 D.電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)可以比可見(jiàn)光長(zhǎng)，因此更容易發(fā)生明顯衍射

解析：為了觀察納米級(jí)的微小結(jié)構(gòu)，用光學(xué)顯微鏡是不可能的。因?yàn)榭梢?jiàn)光的波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)是10^-7m，遠(yuǎn)大于納米，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，因此不能精確聚焦。如果用很高的電壓使電子加速，使它具有很大的動(dòng)量，其物質(zhì)波的波長(zhǎng)就會(huì)很短，衍射的影響就小多了。因此本題應(yīng)選A。

3、正確理解波粒二象性

波粒二象性中所說(shuō)的波是一種概率波，對(duì)大量光子才有意義。波粒二象性中所說(shuō)的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。

⑴個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。

⑵ν高的光子容易表現(xiàn)出粒子性；ν低的光子容易表現(xiàn)出波動(dòng)性。

⑶光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性。

⑷由光子的能量E=hν，光子的動(dòng)量表示式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量--頻率ν和波長(zhǎng)λ。

例題： 已知由激光器發(fā)出的一細(xì)束功率為P=0.15kW的激光束，豎直向上照射在一個(gè)固態(tài)鋁球的下部，使其恰好能在空中懸浮。已知鋁的密度為ρ=2.7×10³kg/m³，設(shè)激光束的光子全部被鋁球吸收，求鋁球的直徑是多大？(計(jì)算中可取π=3，g=10m/s²)

解析：設(shè)每個(gè)激光光子的能量為E，動(dòng)量為p，時(shí)間t內(nèi)射到鋁球上的光子數(shù)為n，激光束對(duì)鋁球的作用力為F，鋁球的直徑為d，則有：光子能量和動(dòng)量間關(guān)系是E = p c，鋁球的重力和F平衡，因此　 F=　 ρgžπd³，由以上各式解得d=0.33mm。