交變電流應(yīng)用PPT優(yōu)秀資料

交變電流應(yīng)用要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)能力·思維·方法要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)交流電知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用：本部分內(nèi)容是交變電流與其他內(nèi)容的綜合與聯(lián)系，交變電流在此部分內(nèi)容中僅是決定物體受力的因素之一.要注意知識(shí)的拓展.1.由于交變電流的大小和方向、交流電壓的大小和正負(fù)，都隨時(shí)間周期變化，這就引起磁場、電場的強(qiáng)弱和方向周期性變化.因此，在研究帶電體在場中的受力時(shí)，就會(huì)存在一種動(dòng)態(tài)的受力，對(duì)受力分析的要求就更加細(xì)致了.時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出【解析】帶電粒子到達(dá)A板時(shí)要具有最大速度，則先要分析電子的運(yùn)動(dòng)形式，常規(guī)情況，電子是先勻加速再勻減速，再加速再減速，如此往復(fù).【例3】A、B兩金屬板相距為d，板長為l，水平置于真空中，兩板間加上如圖13-4-3所示的電壓，t=0時(shí)，從A、B板中線自左向右水平射入一速度為v0的電子，要想使電子能從A、B右端射出，并且射出時(shí)速度也是水平，則所加交變電壓的頻率f和電壓U0必須滿足什么條件?【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)【例3】A、B兩金屬板相距為d，板長為l，水平置于真空中，兩板間加上如圖13-4-3所示的電壓，t=0時(shí)，從A、B板中線自左向右水平射入一速度為v0的電子，要想使電子能從A、B右端射出，并且射出時(shí)速度也是水平，則所加交變電壓的頻率f和電壓U0必須滿足什么條件?【解析】由帶電粒子所受電場力與極板間電勢差的關(guān)系，可知F=(U0e/l)cosωt，由此可確定帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)是先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，速度減為0時(shí)，再返回重復(fù)類似的運(yùn)動(dòng)，其本質(zhì)就是一種振動(dòng)，即在某點(diǎn)的兩側(cè)做機(jī)械振動(dòng).以此來分析帶電粒子是有可能以AB間某點(diǎn)為平衡位置的，且A板上小孔一定是其一個(gè)端點(diǎn)，根據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性，則答案A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出而電子如要在A板具有最大動(dòng)能，則應(yīng)當(dāng)是在加速過程末到達(dá)A板，初看所用時(shí)間當(dāng)為(n+1/2)T,但n越大，則加速過程的末速越小，所以在n為0時(shí)，到A板時(shí)當(dāng)有最大動(dòng)能.ωο，l小于某個(gè)值l0，電子【例3】A、B兩金屬板相距為d，板長為l，水平置于真空中，兩板間加上如圖13-4-3所示的電壓，t=0時(shí)，從A、B板中線自左向右水平射入一速度為v0的電子，要想使電子能從A、B右端射出，并且射出時(shí)速度也是水平，則所加交變電壓的頻率f和電壓U0必須滿足什么條件?t≤1/2f，勻加速過程的加速度a=U0e/md，則由由于物體的受力會(huì)周期性的變化，所以物體的運(yùn)動(dòng)也不再是單調(diào)的，往往會(huì)是分段運(yùn)動(dòng)，甚至于是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這就要求對(duì)運(yùn)動(dòng)分析要做的更細(xì)致、思維方式要更活躍.一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板t≤1/2f，勻加速過程的加速度a=U0e/md，則由【解析】電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)可分解為水平與豎直，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而豎直方向上常規(guī)情況下做的是先加速后減速，再加速再減速的分段運(yùn)動(dòng).【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)綜上所述，答案是：AC由于交變電流的大小和方向、交流電壓的大小和正負(fù)，都隨時(shí)間周期變化，這就引起磁場、電場的強(qiáng)弱和方向周期性變化.【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)【解析】帶電粒子到達(dá)A板時(shí)要具有最大速度，則先要分析電子的運(yùn)動(dòng)形式，常規(guī)情況，電子是先勻加速再勻減速，再加速再減速，如此往復(fù).交流電知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用：本部分內(nèi)容是交變電流與其他內(nèi)容的綜合與聯(lián)系，交變電流在此部分內(nèi)容中僅是決定物體受力的因素之一.【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)振動(dòng)有周期和振幅，如果ω足夠小時(shí)，則其周期足夠大，則帶電粒子可飛出B板，或者說振幅足夠大時(shí)，其也會(huì)飛出B板，則答案C項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤；按題目的條件，電子飛出磁場時(shí)當(dāng)在豎直方向分速為0，且豎直分位移小于d/2；綜上所述，答案是：ACωο，l小于某個(gè)值l0，電子以此來分析帶電粒子是有可能以AB間某點(diǎn)為平衡位置的，且A板上小孔一定是其一個(gè)端點(diǎn)，根據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性，則答案A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)2.由于物體的受力會(huì)周期性的變化，所以物體的運(yùn)動(dòng)也不再是單調(diào)的，往往會(huì)是分段運(yùn)動(dòng)，甚至于是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這就要求對(duì)運(yùn)動(dòng)分析要做的更細(xì)致、思維方式要更活躍.注意無論是分段運(yùn)動(dòng)或是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是在不同運(yùn)動(dòng)的連接點(diǎn)上的物理量，如連接點(diǎn)的速度、連接點(diǎn)的位置、連接點(diǎn)的時(shí)刻等等.3.分析時(shí)還要注意由于力或運(yùn)動(dòng)的周期性，而會(huì)引起分析結(jié)果的多解問題.能力·思維·方法【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)能力·思維·方法B.時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出B板ωο，l小于某個(gè)值l0，電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板D.一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板，而不論ω、l為何值能力·思維·方法【解析】由帶電粒子所受電場力與極板間電勢差的關(guān)系，可知F=(U0e/l)cosωt，由此可確定帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)是先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，速度減為0時(shí)，再返回重復(fù)類似的運(yùn)動(dòng)，其本質(zhì)就是一種振動(dòng)，即在某點(diǎn)的兩側(cè)做機(jī)械振動(dòng).以此來分析帶電粒子是有可能以AB間某點(diǎn)為平衡位置的，且A板上小孔一定是其一個(gè)端點(diǎn)，根據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性，則答案A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；振動(dòng)有周期和振幅，如果ω足夠小時(shí)，則其周期足夠大，則帶電粒子可飛出B板，或者說振幅足夠大時(shí)，其也會(huì)飛出B板，則答案C項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤；綜上所述，答案是：AC能力·思維·方法【例2】如圖13-4-2所示，在相距為d的A、B兩板間加一周期性的交變電壓，且t=0時(shí)A板電勢比B板高，初始時(shí)刻在緊靠B板處有一初速為0的電子(質(zhì)量為m，電量為e)在電場力作用下開始運(yùn)動(dòng).要想使這個(gè)電子到達(dá)A板時(shí)具有最大動(dòng)能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過多少?圖13-4-2能力·思維·方法【解析】帶電粒子到達(dá)A板時(shí)要具有最大速度，則先要分析電子的運(yùn)動(dòng)形式，常規(guī)情況，電子是先勻加速再勻減速，再加速再減速，如此往復(fù).而電子如要在A板具有最大動(dòng)能，則應(yīng)當(dāng)是在加速過程末到達(dá)A板，初看所用時(shí)間當(dāng)為(n+1/2)T,但n越大，則加速過程的末速越小，所以在n為0時(shí)，到A板時(shí)當(dāng)有最大動(dòng)能.t≤1/2f，勻加速過程的加速度a=U0e/md，則由d=(1/2)at2最終得f≤t=nT=n/f=l/v0，即f=nv0/l,且在豎直方向有d/2＞n·2·(1/2)a(T/2)2，(n=1、2、3……)；要想使這個(gè)電子到達(dá)A板時(shí)具有最大動(dòng)能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過多少?因此，在研究帶電體在場中的受力時(shí)，就會(huì)存在一種動(dòng)態(tài)的受力，對(duì)受力分析的要求就更加細(xì)致了.一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)t≤1/2f，勻加速過程的加速度a=U0e/md，則由一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出B板【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對(duì)中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電子在兩極板間可能(AC)由于交變電流的大小和方向、交流電壓的大小和正負(fù)，都隨時(shí)間周期變化，這就引起磁場、電場的強(qiáng)弱和方向周期性變化.振動(dòng)有周期和振幅，如果ω足夠小時(shí)，則其周期足夠大，則帶電粒子可飛出B板，或者說振幅足夠大時(shí)，其也會(huì)飛出B板，則答案C項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤；能力·思維·方法【例3】A、B兩金屬板相距為d，板長為l，水平置于真空中，兩板間加上如圖13-4-3所示的電壓，t=0時(shí)，從A、B板中線自左向右水平射入一速度為v0的電子，要想使電子能從A、B右端射出，并且射出時(shí)速度也是水平，則所加交變電壓的頻率f和電壓U0必須滿足什么條件?圖13-4-3能力·思維·方法【解析】電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)可分解