高中物理选修3-2知识点总结

昌南中学高二物理（选修3-2）复习

第四章 电磁感应知识点总结

1.两个人物：a.________：磁生电 b.________：电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路

b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当 于电源

③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定： （1）方法一：右手定则

（2）方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同）

④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4.感应电动势大小的计算： （1）法拉第电磁感应定律：

A. 内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

?? B. 表达式：E?n

?t（2）磁通量发生变化情况 ①B不变，S变，???B?S ②S不变，B变，????BS ③B和S同时变，????2??1 （3）计算感应电动势的公式

??①求平均值：E?n

?t②求瞬时值：E?BLv(导线切割类）

1③导体棒绕某端点旋转：E?BL2?

25.感应电流的计算：

EBLv瞬时电流：I?（瞬时切割） ?R总R总6.安培力的计算：

B2L2v瞬时值：F?BIL?

R?rn?? R?r注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值 8.自感：

（1）定义：是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

（2）决定因素：线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，它的自感系数就越大。另外，有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。

（3）类型：通电自感和断电自感 接通电源的瞬间，灯断开开关的瞬间，灯泡A 泡A1较慢地亮起来。 逐渐变暗（闪一下变暗）

（4）单位：亨利（H）、毫亨（mH)、微亨（?H）

（5）涡流及其应用

①定义：变压器在工作时，除了在原副线圈中产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间里有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用：a.电磁炉b.金属探测器，飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿

7.通过截面的电荷量：q?I?t?第五章 交变电流知识点总结

一、交变电流的产生 1.原理：电磁感应

2.两个特殊位置的比较： 中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。

??①线圈平面与中性面重合时（S⊥B）：磁通量?最大，?0，e=0，i=0，感应电流方向改

?t变。

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??最大，e最大，i最大，电流方向不变。 ?t3.穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的：

取中性面为计时平面：

磁通量：???mcos?t?BScos?t 电动势表达式：e?Emsin?t?NBS?sin?t

REmEsin?t 电流：i?Imsin?t?msin?t 路端电压：u?Umsin?t?R?rR?r2??2?f?2?n 角速度、周期、频率、转速关系：??T二、表征交变电流的物理量 瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较 ②线圈平面平行与磁感线时（S∥B）：?=0， 物理量 物理含义 重要关系 e?Emsin?t 适用情况及说明 计算线圈某时刻的受力情况 瞬时值 交变电流某一时刻的值 i?Imsin?t Em?NBS? Em?N?m? 最大值 最大的瞬时值 讨论电容器的击穿电压（耐压值） EmIm? R?r对正（余）弦交流电有：（1）计算与电流的热效应有关的EmUmE?U?， 量（如功、功率、热量）等 跟交变电流的热效应等22有效值 （2）电气设备“铭牌”上所标的效的恒定电流值 I一般是有效值 I?m （3）保险丝的熔断电流为有效值 2交变电流图像中图线与 __?n??E?t平均值 时间轴所夹的面积与时 间的比值 三、电感和电容对交变电流的作用 电感 计算通过电路截面的电荷量 电容 直流电不能通过电容器，交流电能对电流的作用 只对交变电流有阻碍作用 通过但有阻碍作用 自感系数越大，交流电频率越大，电容越大，交流电频率越大，阻碍影响因素 阻碍作用越大，即感抗越大 作用越小，即容抗越小 低频扼流圈：通直流、阻交流 隔直电容：通交流、隔直流 应用 高频扼流圈：通低频、阻高频 旁路电容：通高频、阻低频 第 2 页 共 7 页

昌南中学高二物理（选修3-2）复习 四、变压器 1.原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 InUn 1?1，1?2,P入，即U1I1?U2I2 出?PI2n1U2n22.变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样：f1=f2 五、电能的输送 （1）功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3 （2）输电导线损失的电压：U损=U2-U3=I线R线 （3）输电导线损耗的电功率：

P2 P损?P2?P3?U损I线?I线R线?（2)2R线

U2六、变压器工作时的制约关系

（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.

（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”. （3）负载制约：

①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2=P负1+P负2+…； ②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2=P2/U2； ③总功率P总=P线+P2.

动态分析问题的思路程序可表示为：

U2U1nI2??1RU2n2负载U1??????U2???????I2决定决定PP1?P2(I1U1?I2U2)1?I1U1 ??????????I1??????P1决定决定第六章 传感器

一、常见传感器

1.光敏电阻：光照越强，光敏电阻阻值越小。 2.金属热电阻和热敏电阻

（1）金属导体的电阻随温度的升高而增大；

（2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。 3．电容式位移传感器

4．力传感器————将力信号转化为电流信号的元件。 5．霍尔元件——磁学量转化为电压这个电学量的元件。

外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板左右两例会形成稳定的电压，被称为霍尔电势

IB差或霍尔电压UH，UH?k．（d为薄片的厚度，k为霍尔系数）

d二、传感器应用

力传感器的应用——电子秤

温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪 光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器

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选修3－2 综合检测

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1.如图所示，当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，内外两金属环中感应电流的方向为( )

A．内环逆时针，外环顺时针 B．内环顺时针，外环逆时针 C．内环逆时针，外环逆时针 D．内环顺时针，外环顺时针

2．如图所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压．在测量完毕后，将电路解体时应( )

A．先断开S1 C．先拆除电流表

B．先断开S2 D．先拆除电阻R

3.如图所示，边长为L的正方形闭合导线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁感线的方向垂直．用力将线框分别以速度v1和v2匀速拉出磁场，比较这两个过程，以下判断正确的是( ) A．若v1>v2，通过线框导线的电荷量q1>q2 B．若v1>v2，拉力F1>F2

C．若v1＝2v2，拉力作用的功率P1＝2P2 D．若v1＝2v2，拉力所做的功W1＝2W2

4．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )

1A.2

B．1 C . 2 D．4

5.如图所示边长为L的正方形闭合线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴以角速度ω匀速转动，转轴与B垂直，线圈总电阻为R，导线电阻不计，下列说法正确的是( )

A．电压表示数为BL2ω/8 B．电压表示数为2BL2ω/8 C．线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R D．线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R

6．某电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到330 kV送电，下面哪个选项正确( ) U

A．因I＝R，所以输电线上的电流增为原来的30倍 P

B．因I＝U，所以输电线上的电流减为原来的1/30

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U2C．因P＝R，所以输电线上损失的功率为原来的900倍

D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的1/30

8．两金属棒和三根电阻丝如图连接，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1R2R3＝123，金属棒电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合的回路中感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2断开时，闭合的回路中感应电流是( )

A．0 B．3I C．6I D．7I

9．一理想变压器原、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50 Hz B．副线圈输出电压的有效值为31 V C．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

10．如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则( )

2B2L2v0A．初始时刻棒所受的安培力大小为R 2Q

B．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为3 1

C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为2mv02－2Q B2L2v02

D．当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为R 二、填空题(每题5分，共15分)

11．如图所示，四根金属棒搭成一个井字，它们四个接触点正好组成一个边长为a的正方形．垂直于它们所在的平面，有磁感应强度为B的匀强磁场，假如四根金属棒同时以相同速率v沿垂直棒的方向向外运动，则在由它们围成的正方形回路中，感生电动势与速率之间的关系是__________．

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