高中物理选修3-2知识点总结(20190420133056)

第四章 电磁感应知识点总结

1.两个人物： a.法拉第：磁生电

b.奥斯特：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。

瞬时电流： E

BLv I

（瞬时切割）

R 总

R 总

6.安培力的计算：

瞬时值： F

BIL

B 2 L 2

v

R r

7.通过截面的电荷量：

q

n I t

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

B 、表达式： E n

t

（ 2）磁通量发生变化情况

① B 不变， S 变， B S ② S 不变， B 变，

BS

③ B 和 S 同时变，

21

（ 3）计算感应电动势的公式

①求平均值： E

n

t

②求瞬时值： E BLv (导线切割类）

③导体棒绕某端点旋转： E

1

BL 2

2

5.感应电流的计算：

接通电源的瞬间，灯 断开开关的瞬间，灯

泡 A 1 较慢地亮起来。

泡 A 逐渐变暗。

（ 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哎铁芯中产生

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

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 ，感应电流方向改变。

t

②线圈平面平行与磁感线时（

S ∥ B ）： =0，

最大， e 最大， i 最大，电流方向不变。

t

3、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：

m cos t

BS cos t

电动势表达式：

e E m sin t NBS sin t

路端电压： u U m sin t

RE m

sin t

电流： i I m sin

t

E m

s in t

R r

R r

角速度、周期、频率、转速关系：

2

2 n

2 f

T

二、表征交变电流的物理量

1、瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较

物理量

物理含义

重要关系

适用情况及说明

瞬时值

交变电流某一时刻的值

e E m sin t

计算线圈某时刻的受力情况

i

I m sin t

E m NBS

最大值

最大的瞬时值

E m N m

讨论电容器的击穿电压（耐压值）

E m

I m

R

r

对正（余）弦交流电有：

（ 1）计算与电流的热效应有关的量

E m

U m

跟交变电流的热效应等效的 E

， U

（如功、功率、热量）等

有效值

2 2 （ 2）电气设备“铭牌”上所标的一般

恒定电流值

I m

是有效值

I

2

（ 3）保险丝的熔断电流为有效值

交变电流图像中图线与时间

__

平均值 轴所夹的面积与时间的比值 E

n

t

计算通过电路截面的电荷量

三、电感和电容对交变电流的作用

电感

电容

对电流的作用

只对交变电流有阻碍作用

直流电不能通过电容器，交流电能通过

但有阻碍作用

影响因素

自感系数越大，交流电频率越大，阻

电容越大，交流电频率越大，阻碍作用

碍作用越大，即感抗越大

越小，即容抗越小

应用

低频扼流圈：通直流、阻交流

隔直电容：通交流、隔直流

高频扼流圈：通低频、阻高频

旁路电容：通高频、阻低频

四 . 变压器：

1、原、副线圈中的 磁通量的变化率 相等。

U 1 n 1 I

1

n 2 , P 出

P 入 ，即 U 1I 1 U 2 I 2

U 2

n 2

，

n 1

I 2

2、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： f 1=f 2

五、电能输送的中途损失：

（ 1）功率关系： P =P ，P =P ， P =P +P

（ 2）输电导线损失的电压： U 损

=U -U =I

线 R

线

1

234

2损

3

23 （ 3）输电导线损耗的电功率：

P 损 P 2

P 3 U 损 I 线

I 线2

R 线 （ P 2

) 2

R 线

U 2

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 （ n 1/ n 2）一定时， 输出电压 U 2 由输入电压决定， 即 U 2=n 2U 1/ n 1，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（

n / n ）一定，且输入电压

U 确定时，原线圈中的电流

I

1

1

2

1

由副线圈中的输出电流

I 2 决定，即 I

1

= 2 2/ n 1，可简述为“副制约原”.

n I

+P +, ；②变压器副线圈中的电流

（ 3）负载制约：①变压器副线圈中的功率

P 由用户负载决定， P =P

2

2 负 1

负 2

I 2 由用户负载及电压

U 2 确定， I 2=P 2/ U 2；③总功率 P 总 =P 线 +P 2.

动态分析问题的思路程序可表示为：

U 1

n 1

I 2

U 2

P 1

P 2 (I 1U 1 I 2U 2 )

P 1

I 1U 1

R

I

P

U 2

n 2

U 2

负载 I 2

U 1

1

决定

决定

1

决定

决定

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 ( b )

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 )

A ．先断开 S1

B ．先断开 S2

C．先拆除电流表 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( bd)

A ．若 v1>v2，通过线框导线的电荷量q1>q2B．若 v1>v2，拉力 F 1>F 2

C．若 v1＝ 2v2，拉力作用的功率P1＝ 2P2D．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 ( b )

1

A. 2B． 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( bc )

A ．电压表示数为BL 2

ω/8

24

B ．电压表示数为2BL

2

ω/8

24

D ．线圈转一周产生热量为ω/R

C．线圈转一周产生热量为πB Lω/R2πB L

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(bd )

U ，所以输电线上的电流增为原来的30 倍 B．因 I＝P，所以输电线上

A ．因 I ＝R U

的电流减为原来的 1/30

2

U ，所以输电线上损失的功率为原来的900 倍

C．因 P＝R

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R1R2R3＝ 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( d )

A ．0B． 3I C． 6I D ． 7I

9．一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，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(ad)

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 (ac)