高中物理选修3-2知识点总结
高中3-2知识点总结
第一章电磁感应
1.两个人物:a.法拉第:磁生电
b.奥期特:电生磁
2.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
b②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.感应电流方向的叛定:(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:
b.表达式:Ent(2).计算感应电动势的公式_①求平均值:Ent②求瞬时值:E=BLV(导线切割类)③法拉第电机:E12BL2④闭合电路殴姆定律:EI感(Rr)5.感应电流的计算:_平均电流:IERr(Rr)t瞬时电流:IERrBLVRr
6.安培力计算:(1)平均值:
F_BI_LBLBLq(Rr)tt
(2).瞬时值:FBILB2L2VRr
7.通过的电荷量:qItRr注意:求电荷量只能用平均值,而不
能用瞬时值。
8.互感:
由于线圈A中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动势。这种现象叫互感。9.自感现象:
(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,有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。(3)类型:
通电自感和断电自感(4)单位:亨利(H)、毫亨(mH),微
亨(H)。10.涡流及其应用
(1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流(2)应用:
a.新型炉灶电磁炉。
b.金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。
第二章交变电流一.正弦交变电流1.两个特殊的位置a.中性面位置:
磁通量ф最大,磁通量的变化率为零,即感应电动势零。b.垂直中性面位置
磁通量ф为零,磁通量的变化率最大,即感应电动势最大。2.正弦交变电流的表达式:a.从中性面位置记时:
瞬时电动势:e=Emsinωt
瞬时电流:iImsintb.从垂直中性面位置记时
瞬时电动势:e=Emcosωt
瞬时电流:iImcost
3.正弦交变电流的四值:
a..最大值:Em=nBSω=nΦmωb.瞬时值:
①中性面位置记时:e=Emsinωt
②垂直中性面位置记时:e=Emcosωt_c.平均值:Entd.有效值:根据电流的热效应规定。注意:
⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是
最大值的
22倍。a.动势有效值:m20.707m
b,电压有效值:Uum20.707Umc.电流有效值:IIm20.707Im。
(2)通常所说的交变电流的电流、电压;
交流电表的读数;交流电器的额定电压、额定电流;保险丝的熔断电流等都指有效值。(电容器的耐压值是交流的最大值。)
(3)生活中用的市电电压为220V,其最
大值为Um=2202V=311V,频率为50HZ,所以其电压瞬时值的表达式为u=311sin314tV。4、表征交流电的物理量:
(1)瞬时值、最大值和有效值:(2)周期、频率a.周期:交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示,单位是秒。b.频率:交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示,单位是Hz。c.二者关系:周期和频率互为倒数,即
T1f。d.我国市电频率为50Hz,周期为0.02s5.交流电的图象:emsint图象如图53所示。
emcost图象如图54所示。
二.变压器
1.理想变压器:2.原理:互感
3.类型:⑴升压变器:副线圈用细线绕
⑵降压变器:副线圈用粗线绕⑶1:1隔离变压器:两边一样
4.基本公式:⑴电压:(原决定副)U1Un1正比
2n2(2)电流:(副决定原)
一个副线圈:I1n2In反比21多个副线圈:U1I1=U2I2+U3I3
(3)功率:(输出决定输入)P出=P入5.互感器
⑴电压互感器:降压变压器、并联⑵电流互感器:升压变压器、火线串联三.远距离输电
1.高压输电的原因:
在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下,提高送电电压,减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。
2.远距离输电的结构图:
表示电容对交变电流的阻碍作用(2)特点:
“通交流,隔直流”、“通高频,阻
D1r
低频”。
I1D2I1IrI2I2五.传感器的及其工作原理Ⅰ
1.定义:~n1n1n2n2
(1)功率之间的关系是:
a.P1=P1
b.P2=P2
c.P1=Pr+P2;
(2)电压之间的关系是:
a.U1Un1
1n1b.U2Un22n2c.U1UrU2(3)电流之间的关系是:
a.I1nI11n1b.I2In22n
2c.I1IrI23.输电电流I的计算式:
"IP输Up1U"
出14.损失功率、损失电压的计算:
(1)Pr=Ir2r,(2)Ur=Irr,
四.感抗和容抗(统称电抗)1.感抗:(1)意义:
表示电感对交变电流的阻碍作用(2)特点:“通直流,阻交流”、“通低频,阻高频”。2.容抗:(1)意义:
有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能
把它们按照一定的规律转换为电压、
电流等电学量,或转换为电路的通
断。我们把这种元件叫做传感器。
2。优点是:把非电学量转换为电学量以
后,就可以很方便地进行测
量、传输、处理和控制了。3.应用:
(1).几种特殊的电阻
a.光敏电阻:光照越强,光敏电阻阻值越小。
b热敏电阻:
阻值随温度的升高而减小,且
阻值随温度变化非常明显。
c.金属导体的电阻:
随温度的升高而增大d.霍尔元件:
是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。
(2.传感器应用:
a.力传感器的应用电子秤b.声传感器的应用话筒
c.温度传感器的应用电熨斗、
电饭锅、测温仪
d.光传感器的应用鼠标器、火
灾报警器
(3).传感器的应用实例:
a.光控开关b.温度报警器
扩展阅读:高中物理选修3-2知识点汇总
高中物理第四册四维教育
第一章电磁感应
1.磁通量
穿过某一面积的磁感线条数;标量,但有正负;
=BSsin;单位Wb,1Wb=1Tm
2。
2.电磁感应现象
利用磁场产生电流的现象;产生的电流叫感应电流,产生的电动势叫感应电动势;产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。3.感生电场
变化的磁场在周围激发的电场。4.感应电动势
分为感生电动势和动生电动势;由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势,由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势;产生感应电动势的导体相当于电源。5.楞次定律
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化;判定感应电流和感应电动势方向的一般方法;适用于各种情况的电磁感应现象。6.右手定则
让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向,四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向;仅适用导体切割磁感线的情况。7.法拉第电磁感应定律
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;E=n
t。
8.动生电动势的计算
法拉第电磁感应定律特殊情况;E=Blvsin。9.互感
两个相互靠近的线圈中,有一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势,这种现象叫做互感,这种电动势叫做互感电动势;变压器的原理。10.自感
由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。11.自感电动势
由于自感而产生的感应电动势;自感电动势阻碍导体自身电流的变化;大小正比于电流的变化率;E=L
It;日光灯的应用。
12.自感系数
上式中的比例系数L叫做自感系数;简称自感或电感;正比于线圈的长度、横截面积、匝数;有铁芯比没有时要大得多。
13.涡流
线圈中的电流变化时,在附近导体中产生的感应电流,这种电流在导体内自成闭合回路,很像水的漩涡,因此称作涡电流,简称涡流。
第二章直流电路
1.电流
电荷的定向移动;单位是安,符号A;规定正电荷定向移动的方向为正方向;宏观定义I=
qt;
微观解释I=neSv,n为单位体积的电荷数,e是每个自由电荷的电量,S为横截面积,v是定向移动的速率。2.电阻
导体两端电压与电流的比值;R=UI。
3.电阻率
导体材料自身的性质。电阻率与温度有关,一般金属的电阻率随温度升高而增大,绝缘体和半导体随温度升高而减小,电阻率为零是称做超导。4.电阻定律
R=lS为导体横截面积,l为电阻丝长度,
S,为电阻率。
5.电阻的连接
串联和并联。6.电功
导体内静电力对自由电荷做的功;W=UIt;单位是焦。7.电功率
单位时间内电流做的功;P=Wt=UI;单位是
瓦。8.电热
电流流过导体产生的热量;由焦耳定律计算,Q=I2Rt。
9.电功与电热的关系
在纯电阻电路中,W=Q;在非纯电阻电路中,W>Q。高中物理第四册四维教育
10.电动势
电源提供的电能与通过电源的电量之比;描述电源把其它能量转化为电能本领的物理量;标量,规定负极经电源内部指向正极的方向为正。11.内阻
电源内部的电阻;电池用久了内阻增大。12.闭合电路欧姆定律
闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟内外电路电阻之和成反比;E=I(R+r)=U
外+U内;
I=ERr。
13.路端电压
外电路两端电压;电源的输出电压。
第三章交流电路
1.交变电流
大小和方向都随时间做周期性变化的电流;简称交流。
2.正弦交流电的产生
闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,线圈中产生的就是正弦交流电。3.中性面
线圈与磁感线垂直的面。4.正弦交流电的规律
N匝面积为S的线圈以角速度在磁感应强度为B的磁场中匀速转动,从中性面开始计时,电动势的函数形式为E=NBSsint;线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,变化率为零,感应电动势为零;线圈与中性面垂直时,磁通量为零,变化率最大,感应电动势最大;线圈转一周经过中性面两次,电流方向变化两次。5.正弦交流电的一些物理量
交变电流某一时刻的值叫瞬时值;最大的瞬时值叫最大值;跟交变电流热效应等效的恒定电流的值叫做有效值,为最大值的
12,即E=
Em2;完
成一次周期性变化所用的时间叫周期;1s内完成的周期性变化的次数叫频率;=2T=2f。
6.感抗
电感对交流电阻碍作用的大小;与线圈的自感系数和交流电的频率成正比;电感通直流、阻交流、
通低频、阻高频。7.容抗
电容对交流电阻碍作用的大小;与电容器的电容、交流电的频率成反比;隔直流、通交流、阻低频、通高频。8.变压器
由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成;通过电磁感应原理改变交流电压。9.理想变压器
不计热量损失,输入功率和输出功率相等的变压器;高中阶段主要研究理想变压器;
U1n=U2。1n210.常用变压器
自耦变压器;电压互感器;电流互感器。11.高压输电
减少电能损失;损失功率P=I
2P2r=U2r。
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