半期物理复习

高二下学期物理期中复习课——电磁感应与交变电流——振动和波考试范围、题型、分值100+50模式前100分为3-2模块考试（全部5章） ——15道单选；3道计算后50分为3-4的前2章内容（即第1章机械振动和第2章机械波第1节）和电磁感应的知识 ——5道单选；1道实验；1道计算关于振动的主要考点机械振动的概念——在回复力作用下在某一平衡位置附近做往返运动注意对于振动的位移定义为“偏离平衡位置的位移”机械振动的受力条件——回复力的概念简谐运动的回复力条件——F=-kx 注意常有题目考查物体是否做简谐运动； 尤其是简谐运动的两个特例——单摆和弹簧振子的受力分析——要注意：单摆的回复力不等于合外力弹簧振子的平衡位置未必在原长，区分其位移和弹簧形变量关于振动的主要考点拓展1：斜面单摆、双线摆与超失重摆——参考：学案P9~10知识链接周练习——机械振动/第9题9.下列情况中,不能一定使单摆周期变大的是（ B）A.用一装沙的轻质漏斗做成单摆,在摆动过程中,沙从漏斗中慢慢漏出B.将摆的振幅增大C.将摆放在竖直向下的电场中,且让摆球带负电D.将摆从北极移到赤道上拓展2：水平弹簧振子、双弹簧振子、竖直弹簧振子、关于振动的主要考点

关于振动的主要考点

——周期性、对称性和多解性——周期性：做简谐运动的物体在t+nT时刻的位移、速度均与t时刻的位移、速度完全相同。注意：振动物体一周期内通过的路程是4A；半周期内一定通过路程2A；但1/4周期内未必通过一个A的路程，可能大于A，可能等于A，也可能小于A——这要看出发点的位置。——对称性：振动质点来回经过相同的两点间的时间相等，即tBC＝tCB质点经过关于平衡位置对称的两线段时间相等．如图中tBC＝tB′C′.——多解性关于振动的主要考点20-20t/sx/cm0123456ABCA、B、C三个时刻位移相同，但A、B不是间隔周期整数倍，因为其位移虽相同，速度方向趋势相反的。A、C则是位移速度均等量反向，所以A、C间隔一个周期。一弹簧振子做简谐运动，周期为T（

）A．若t时刻和t+Δt时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B．若t时刻和t+Δt时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于T/2的整数倍C．若Δt=T，则在t时刻和t+Δt时刻振子运动的加速度一定相等D．若Δt=T/2，则在t时刻和t+Δt时刻弹簧的长度一定相等C周期性机械振动周练习——第10题

弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从振子通过O点时开始计时,振子第一次到达M点用了0.3s,又经过0.2s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是( )A.1/3s B.8/15s

C.

1.4s

D.

1.6sAC对称性对称性机械振动周练习——第12题 劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,此后( )A.砝码将做简谐运动 B.砝码的最大加速度是2gC.砝码的最大速度是2mg/kD.弹簧的最大弹性势能可达2m2g2/kAD该练习的第13、18、21也都应用了对称性解答关于振动的主要考点

——振动的图像及表达式理解振动图和振动方程代表着一个质点相对于平衡位置的位移随时间变化的关系；要能从振动图中读出质点的位移大小和方向、辨认其速度、加速度和回复力的变化情况。要能根据图像写出振动方程，反之，也能根据方程画图——紧抓三点：振幅，周期和起始位置。弹簧振子的振动图像周练习——简谐振动/4.如图所示是甲、乙两个质量相等的振子分别做简谐运动的图象,那么( AD )A.甲、乙两振子的振幅分别是2cm、1cmB.甲的振动频率比乙小C.前2s内甲、乙两振子加速度均为正D.第2s末甲的速度最大,乙的加速度最大横坐标看周期——可求摆长纵坐标看振幅——可求最大摆角——可求最大回复加速度单摆的振动图像周练习——简谐振动/8、同一地点的甲、乙两单摆的振动图象如图所示,下列说法中正确的是( AD)A.甲、乙两单摆的摆长相等B.甲单摆的机械能比乙摆小C.两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为T/2D.两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为T/4最大速度最大向心加速度考点5：受迫振动与共振受迫振动是在周期性外力作用下的振动，所以其实际振动频率f实=驱动力频率f驱，而与自由振动时表现出来的固有频率无关。如果驱动力频率f驱恰好等于自由振动时表现出来的固有频率，则物体的振幅将达到最大，此时称为共振。解决此类问题要掌握三个频率之间的关系。还要记住振幅A-驱动力频率f的关系图。如图示为一单摆的共振曲线，该单摆的摆长约为多少？共振时单摆的振幅多大？共振时摆球的最大速度为多少？（g=10m/s2）A/cm0.250.50.751.0f/HZ6842关于机械波的主要考点形成机械波的条件——要会辨析机械波与电磁波的共同点与区别机械波的实质——是振动形式和能量的外传，而不是质点的随波迁移简谐振动向外传播形成简谐波——振动各点的振幅、周期频率以及起振方向都相同。简谐波动图的掌握——要能区分振动图与波动图——尤其是波形图的变化以及质点的振动速度判断波动有空间周期性和时间周期性、此外还有传播方向问题，因此常常考查其多解性周练习——简谐波3.一列简谐横波沿直线传播,A和B是该直线上的两点,相距1.2m.当横波刚好到达其中某一点时开始计时,已知4s内A点完成了8次全振动.B点完成了10次全振动,则该波的传播方向及其波速分别是(A )A.方向由B向A,v=1.5m／s B.方向由A向B,v=1.5m／sC.方向由A向B,v=0.3m／s D.方向由B向A,v=0.3m／s周练习——机械波6.如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和已传播的距离,波沿x轴正方向传播,已知从t=0至t=1.1s内,质点P三次出现在波峰位置,且在t=1.1s时P点刚好处在波峰位置,则P点的振动周期是______s；经过______s,另一质点Q第一次到达波峰0.40.82008高考—全国Ⅰ卷

一列简谐横波沿x轴传播，周期为T。t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m,x=5.5m,则（ ）A.a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正向y轴负方向运动C.t=3T/4时，b质点正向负y方向运动D.在某一时刻，可能a、b两质点的位移和速度都相同C电磁感应现象自感现象产生电磁感应现象的条件感应电动势的大小E=nΔΦ/ΔtE=nBLv感应电流的方向楞次定律右手定则应用牛顿第二定律，解决导体切割磁感应线运动问题应用闭合电路欧姆定律解决电磁感应中的电流和功率问题应用能的转化和守恒定律解决电磁感应问题产生电磁感应的条件对整个回路来说，产生感应电动势，必须有回路磁通量的变化；可以通过以下三种方法（1）磁感强度B的变化（2）线圈有效面积S的变化（3）线圈平面与磁场方向夹角θ的变化对单根导体棒来说，只要切割磁感线，棒上就会产生感应电动势如果一个回路上同时有两根以上的导体棒切割磁感线，则可以把每根棒看成一个电源，看各电源的电动势是叠加还是抵消2、法拉第电磁感应定律（1）决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢（即磁通量的变化率）平均变化率决定该段时间内的平均电动势；瞬时变化率（即φ-t图的切线斜率）决定该时刻的瞬时电动势。（2）注意区分磁通量，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同

φ—磁通量，Δφ—磁通量的变化量，

Δφ/Δt=（

φ2-φ1）/Δt----磁通量的变化率（3）感应电动势大小的计算①线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化：②磁感强度B不变，线圈面积均匀变化：③B、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时1.公式：2.若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，3.矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电从中性面计时e=Emsinωt最大值Em=nBωS条件：B、L、v三个量两两垂直4.楞次定律1.阻碍原磁通的变化，即“增反减同”2.阻碍磁通量的变化的几种受力效果

（1）“来拒去留”——阻碍线圈与磁场的相对运动（2）“增缩减扩”——有条件限制（3）线圈转动——增则趋平行，减则趋垂直3.阻碍原电流的变化，（线圈中的电流不能突变）应用在解释自感现象的有关问题。5.综合应用题型2.电磁感应现象中的动态过程分析3.用功能观点分析电磁感应现象中的有关问题——导体棒克服安培力做多少功，就有多少其他能转化成电路中的电能1.电磁感应现象中电路问题2009山东理综卷 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 A.感应电流方向为顺时针 B.CD段直线始终不受安培力 C.感应电动势最大值E＝Bav D.感应电动势平均值CD2007全国卷Ⅰ如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—时间（I—t）关系的是（时间以l/v为单位）（ ）D如图甲，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的、半径为r=1m、电阻为R=3.14Ω的金属圆形线框，当磁场按图乙所示规律变化时，线框中有感应电流产生，（1）在丙图中画出电流随时间变化的i–t图象（以逆时针方向为正）（2）求出线框中感应电流的有效值。t/sB/T102345672乙甲如图所示，半径为R、单位长度电阻为λ的均匀导电圆环固定在水平面上，圆环中心为O。匀强磁场垂直水平方向向下，磁感强度为B。平行于直径MON的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好,某时刻，杆的位置如图，∠aOb=2θ，速度为v。求此时刻作用在杆上的安培力的大小。NMObaRdc

cabd2002年河南卷粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（）A.B.C.D.abvabvabvabvB水平放置于匀强磁场B中的光滑导轨上，有一根长为L的导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab的运动情况，并求ab的最大速度。abBR

F

f1

F

f2

Ff如图，正方形线圈边长为a，总电阻为R，以速度v从左向右匀速穿过两个宽为L（L>a），磁感应强度为B，但方向相反的两个匀强磁场区域，运动方向与线圈一边、磁场边界及磁场方向均垂直，则这一过程中线圈中感应电流的最大值为

，全过程中产生的内能为

。aLL2Bav/R6B2a3v/R画出导线框产生的感应电流随时间变化图（以顺时针为正）画出受到的安培力随时间变化图（以向右为正）电磁感应现象电感电容对交变电流的影响现象正弦式交变电流的产生瞬时电动势的大小e=nBSωsin（ωt+θ0）最大电动势Em=nBSω有效值—利用热效应定义正弦式:有效值=最大值/变压器的结构与工作原理变压比一原一副线圈的变流比功率关系远距离输电，升压可降低输电线上的电流，从而减小线路损耗考点一正弦式电流的变化及中性面(1)中性面是与磁场方向垂直的平面，是假想的一个参考面．(2)线圈平面位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但其变化率为零，感应电动势为零．(3)线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大．(4)线圈转动一周，两次经过中性面，内部电流的方向改变两次．【案例1】

(2008·宁夏理综)如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则丙图中正确的是(

)

甲乙有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100匝，电阻为0.5Ω.线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如图所示．由此可知发电机电动势瞬时值表达式为(

)A．e＝3.14sinπt(V)

B．e＝3.14cosπt(V)C．e＝314sin100πt(V)D．e＝314cos100πt(V)【答案】

D1．交变电流的瞬时值、最大值、有效值、平均值的比较考点二描述交流电的“四值”【案例2】

(2009·福建理综)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则(

)A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J【案例3】如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈产生的感应电动势的峰值；(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；理想变压器原、副线圈基本量的关系如下表：理想变压器①没有能量损失(铜损、铁损)②没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率：P入＝P出电压关系原副线圈的电压比等于匝数比，公式：U1/U2＝n1/n2，与负载、副线圈的多少无关电流关系①只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1②有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn频率关系

f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)考点三理想变压器原、副线圈的关系【案例1】

(2010·山东理综)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是(

)A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加

如果理想变压器的原、副线圈的匝数不变时，当变压器的负载发生变化，如图所示，各量相互关系如下：(2) 输出电压和负载电阻决定输出电流I2。 输出电流I2决定输入电流I1.

(3) 输出电压和负载电阻决定输出功率P2。 输出功率P2决定输入功率P1。考点四理想变压器的动态分析【即时巩固2】

(2011届·中山检测)街头通过降压变压器给用户供电的示意图如图所示．变压器输入电压是市区电网的电压，可忽略其波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，输电线消耗的电功率用P0表示，变阻器R表示用户的总电阻，P表示用户的总功率，当用电器增加时，相当于R的阻值减小，滑动片向下移(R始终大于R0)．当用户的用电器增加时，图中电流表示数I1、I2及P0、P变化为(

)A．I1变大，I2变小B．I1变小，I2变小C．P0变大，P变大

D．P0变大，P变小考点五：理想变压器的一原多副问题如图，四盏一样的灯都能正常发光，求三个线圈的匝数比。分析：设每盏灯的额定电压都是U