高二物理-選修3-2知識點復(fù)習(xí)

2018年高二物理選修3-2知識點復(fù)習(xí)知識點一：電磁感覺現(xiàn)象Ⅰ只需穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感覺電流，假如電路不閉合只會產(chǎn)生感覺電動勢。這類利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感覺，是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)的。知識點二：感覺電流的產(chǎn)生條件Ⅱ1、回路中產(chǎn)生感覺電動勢和感覺電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化，所以研究磁通量的變化是重點，由磁通量的廣義公式中B·Ssin（是B與S的夾角）看，磁通量的變化可由面積的變化S惹起；可由磁感覺強度B的變化B惹起；可由B與S的夾角的變化惹起；也可由B、S、中的兩個量的變化，或三個量的同時變化惹起。2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運動時，能夠產(chǎn)生感覺電動勢，感覺電流，這是初中學(xué)過的，其實質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化。3、產(chǎn)生感覺電動勢、感覺電流的條件：導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運動時，導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；穿過線圈的磁量發(fā)生變化時，線圈里就產(chǎn)生感覺電動勢。假如導(dǎo)體是閉合電路的一部分，或許線圈是閉合的，就產(chǎn)生感覺電流。從實質(zhì)上講，上述兩種說法是一致的，所以產(chǎn)生感覺電流的條件可歸納為：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。三、法拉第電磁感覺定律楞次定律Ⅱ①電磁感覺規(guī)律：感覺電動勢的大小由法拉第電磁感覺定律確立。BLv——當(dāng)長L的導(dǎo)線，以速度v，在勻強磁場B中，垂直切割磁感線，其兩頭間感覺電動勢的大小為。以下列圖。設(shè)產(chǎn)生的感覺電流強度為I，MN間電動勢為，則MN受向左的安培力FBIL，要保持MN以v勻速向右運動，所施外力F'FBIL，當(dāng)前進位移為S時，外力功WBI·L·SBILv·t。t為所用時間。而在t時間內(nèi)，電流做功W'I··t，據(jù)能量轉(zhuǎn)變關(guān)系，W'W，則I··tBILv·t。BIv，M點電勢高，N點電勢低。此公式使用條件是B、I、v方向相互垂直，如不垂直，則向垂直方向作投影。n·，電路中感覺電動勢的大小跟穿過這個電路的磁通變化率成正比——法拉第電磁t感覺定律。如上圖中解析所用電路圖，在t回路中面積變化SLv·t，而回路跌磁通變化量

B·SBLv·t，又知BLv?！鄑假如回路是n匝串聯(lián)，則n。t公式n/t。注意:1)該式廣泛合用于求平均感覺電動勢。2)只與穿過電路的磁通量的變化率/t相關(guān),而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路能否閉合、電路的構(gòu)造與資料等要素沒關(guān)。公式二:Blvsin。要注意:1)該式平時用于導(dǎo)體切割磁感線時,且導(dǎo)線與磁感線相互垂直(lB)。2)為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(即l為導(dǎo)體實質(zhì)長度在垂直于B方向上的投影)。公式三:LI/t。注意:1)該公式由法拉第電磁感覺定律推出。合用于自感現(xiàn)象。2)與電流的變化率I/t成正比。公式n中波及到磁通量的變化量的計算,對的計算,一般遇到有兩種狀況:1)回t路與磁場垂直的面積S不變,磁感覺強度發(fā)生變化,由BS,此時nBS,此式中的B叫tt磁感覺強度的變化率,若B是恒定的,即磁場變化是平均的,那么產(chǎn)生的感覺電動勢是恒定電動t勢。2)磁感覺強度B不變,回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化,則B·S,線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢就屬這類狀況。嚴格差別磁通量,磁通量的變化量B磁通量的變化率,磁通量B·S,表示穿過研t究平面的磁感線的條數(shù),磁通量的變化量21,表示磁通量變化的多少,磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢,,大,及不必定大;大,及也不必定大,它們tttt的差別近似于力學(xué)中的v,及av的差別,其他I、I及I也有近似的差別。vtt公式Blv一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同,對有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的狀況,怎樣求感覺電動勢？如圖1所示,一長為l的導(dǎo)體桿AC繞A點在紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的地區(qū)的有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感覺強度為B,求AC產(chǎn)生的感覺電動勢,顯然,AC各部分切割磁感線的速度不相等,vA0,vCl,且AC上各點的線速度大小與半徑成正比,所以AC切割的速度可用其平均切割速度,即vAvCvCl,故1l2。v2B222第1頁共6頁1BL2——當(dāng)長為L的導(dǎo)線，以其一端為軸，在垂直勻強磁場B的平面內(nèi)，以角速度2勻速轉(zhuǎn)動時，其兩頭感覺電動勢為。以下列圖，AO導(dǎo)線長L，以O(shè)端為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動一周，所用時間t2，描過面積SL2，（以為面積變化由0增到L2）則磁通變化B·L2。在AO間產(chǎn)生的感覺電動勢BL21BL2且用右手定t2/2則制定A端電勢高，O端電勢低。mn·B·S·——面積為S的紙圈，共n匝，在勻強磁場B中，以角速度勻速轉(zhuǎn)坳，其轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直，則當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時，線圈兩頭有最大有感覺電動勢m。以下列圖，設(shè)線框長為L，寬為d，以轉(zhuǎn)到圖示地點時，ab邊垂直磁場方向向紙外運動，切割磁感線，速度為v·d（圓運動半徑為寬邊d的一半）產(chǎn)生感覺電動勢2BL·vBL··d1BS·，a端電勢高于b端電勢。22cd邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運動，同理產(chǎn)生感覺電動熱勢1BS。c端電勢高2于e端電勢。bc邊，ae邊不切割，不產(chǎn)生感覺電動勢，b．c兩頭等電勢，則輸出端M．N電動勢為BS。假如線圈n匝，則mn·B·S·，M端電勢高，N端電勢低。參照俯示圖，這地點因為線圈長邊是垂直切割磁感線，所以有感覺電動勢最大值m，如從圖示地點轉(zhuǎn)過一個角度，則圓運動線速度v，在垂直磁場方向的重量應(yīng)為vcos，則此時線圈的產(chǎn)

生感覺電動勢的剎時價即作最大值m.cos.即作最大值方向的投影，n·B·S·cos（是線圈平面與磁場方向的夾角）。當(dāng)線圈平面垂直磁場方向時，線速度方向與磁場方向平行，不切割磁感線，感覺電動勢為零?？偨Y(jié)：計算感覺電動勢公式：如v是即時速度，則為即時感覺電動勢。BLv如v是平均速度，則為平均感覺電動勢。t是一段時間，為這段時間內(nèi)的平均感覺電動勢。1BL2ntto，為即時感覺電動勢。2n·B·S·cos（是線圈平面與磁場方向的夾角）。n·BS·線圈平面與磁場平行時有感覺電動勢最大值n·B·S··cos剎時價公式，是線圈平面與磁場方向夾角注意：公式中字母的含義，公式的合用條件及使用圖景。劃分感覺電量與感覺電流,回路中發(fā)生磁通變化時,因為感覺電場的作用使電荷發(fā)生定向挪動而形成感覺電流,在t內(nèi)遷徙的電量(感覺電量)為qItntn,與發(fā)生磁通量變化的時t,僅由回路電阻和磁通量的變化量決定RRtR間沒關(guān)。所以,當(dāng)用一磁棒先后兩次從同一處用不同樣速度插至線圈中同一地點時,線圈里齊集的感應(yīng)電量相等,但快插與慢插時產(chǎn)生的感覺電動勢、感覺電流不同樣,外力做功也不同樣。②楞次定律：1、1834年德國物理學(xué)家楞次經(jīng)過實驗總結(jié)出：感覺電流的方向老是要使感覺電流的磁場阻截惹起感覺電流的磁通量的變化。即磁通量變化產(chǎn)生感覺電流成立感覺電流磁場阻截磁通量變化。2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化惹起感覺電流時，用楞次定律判斷感覺電流的方向。楞次定律的內(nèi)容：感覺電流的磁場老是阻截惹起感覺電流為磁通量變化。楞次定律是判斷感覺電動勢方向的定律，但它是經(jīng)過感覺電流方素來表述的。依據(jù)這個定律，感覺電流只好采納這樣一個方向，在這個方向下的感覺電流所產(chǎn)生的磁場必定是阻截惹起這個感覺電流的那個變化的磁通量的變化。我們把“惹起感覺電流的那個變化的磁通量”叫做“原磁道”。所以楞次定律能夠簡單表達為：感覺電流的磁場老是阻截原磁通的變化。所謂阻截原磁通的變化是指：當(dāng)原磁通增添時，感覺電流的磁場（或磁通）與原磁通方向相反，阻截它的增添；當(dāng)原磁通減少時，感覺電流的磁場與原磁通方向相同，阻截它的減少。從這里能夠看出，正確理解感覺電流的磁場和原磁通的關(guān)系是理解楞次定律的重點。要注意理解“阻截”和“變化”這四個字，不能夠把“阻截”理解為“阻截”，原磁通假如增添，感覺電流的磁場只好阻截它的增添，而不能夠阻截它的增添，而原磁通還是要增添的。更不能夠感覺電流的“磁場”阻截“原磁通”，特別不能夠把阻截理解為感覺電流的磁場和原磁道方向相反。正確的理解應(yīng)當(dāng)是：經(jīng)過感覺電流的磁場方向和原磁通的方向的相同或相反，來達第2頁共6頁到“阻截”原磁通的“變化”即減或增。楞次定律所反應(yīng)提這樣一個物理過程：原磁通變化時（原變），產(chǎn)生感覺電流（I感），這是屬于電磁感覺的條件問題；感覺電流一經(jīng)產(chǎn)生就在其四周空間激發(fā)磁場（感），這就是電流的磁效應(yīng)問題；并且I感的方向就決定了感的方向（用安培右手螺旋定章判斷）；感阻截原的變化——這正是楞次定律所解決的問題。這樣一個復(fù)雜的過程，能夠用圖表理順以下：楞次定律也能夠理解為：感覺電流的收效老是要抗爭（或阻截）產(chǎn)生感覺電流的原由，即只需有某種可能的過程使磁通量的變化遇到阻截，閉合電路就會努力實現(xiàn)這類過程：1）阻截原磁通的變化（原始表述）；2）阻截相對運動，可理解為“來拒去留”，詳細表現(xiàn)為：若產(chǎn)生感覺電流的回路或其某些部分能夠自由運動，則它會以它的運動來阻截穿過路的磁通的變化；若惹起原磁通變化為磁體與產(chǎn)生感覺電流的可動回路發(fā)生相對運動，而回路的面積又不行變，則回路得以它的運動來阻截磁體與回路的相對運動，而回路將發(fā)生與磁體同方向的運動；3）使線圈面積有擴大或減小的趨向；4）阻截原電流的變化（自感現(xiàn)象）。利用上述規(guī)律解析問題可自成一家，達到迅速正確的收效。如圖1所示，在O點懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向忽然向環(huán)內(nèi)插入，判斷在插入過程中導(dǎo)環(huán)怎樣運動。若按常例方法，應(yīng)先由楞次定律判斷出環(huán)內(nèi)感覺電流的方向，再由安培定章確立環(huán)形電流對應(yīng)的磁極，由磁極的相互作用確立導(dǎo)線環(huán)的運動方向。若直接從感覺電流的收效來解析：條形磁鐵向環(huán)內(nèi)插入過程中，環(huán)內(nèi)磁通量增添，環(huán)內(nèi)感覺電流的收效將阻截磁通量的增添，由磁通量減小的方向運動。所以環(huán)將向右搖動。顯然，用第二種方法判斷更簡捷。應(yīng)用楞次定律判斷感覺電流方向的詳細步驟：1）查明原磁場的方向及磁通量的變化狀況；2）依據(jù)楞次定律中的“阻截”確立感覺電流產(chǎn)生的磁場方向；3）由感覺電流產(chǎn)生的磁場方向用安培表判斷出感覺電流的方向。3、當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，用右手定章可判斷感覺電流的方向。運動切割產(chǎn)生感覺電流是磁通量發(fā)生變化惹起感覺電流的特例，所以判斷電流方向的右手定章也是楞次定律的特例。用右手定章能判斷的，必定也能用楞次定律判斷，但是好多狀況下，不如用右手定章判斷的方便簡單。反過來，用楞次定律能判斷的，其實不是用右手定章都能判斷出來。如圖所示，閉合圖形導(dǎo)線中的磁場漸漸加強，因為看不到切割，用右手定章就難以判斷感覺電流的方向，而用楞次定律就很簡單判斷。要注意左手定章與右手定章應(yīng)用的差別，兩個定章的應(yīng)用可簡單總結(jié)為：“因電而動”用左手，

“因動而電”用右手，因果關(guān)系不行混雜。知識點四：互感自感渦流Ⅰ互感：因為線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感覺電動勢。這類現(xiàn)象叫互感。自感現(xiàn)象是指因為導(dǎo)體自己的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感覺現(xiàn)象。所產(chǎn)生的感覺電動勢叫做自感電動勢。自感系數(shù)簡稱自感或電感,它是反應(yīng)線圈特點的物理量。線圈越長,單位長度上的匝數(shù)越多,截面積越大,它的自感系數(shù)就越大。其他,有死心的線圈的自感系數(shù)比沒有死心時要大得多。自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種,此中止電自感中“小燈泡在熄滅以前能否要閃亮一下”的問題,如圖2所示,本來電路閉合處于牢固狀態(tài),L與LA并聯(lián),其電流分別為IL和IA,方向都是從左到右。在斷開S的剎時,燈A中本來的從左向右的電流IA立刻消逝,但是燈A與線圈L組成一閉合回路,因為L的自感作用,此中的電流IL不會立刻消逝,而是在回路中逐斷減弱保持暫短的時間,在這個時間內(nèi)燈A中有從右向左的電流經(jīng)過,此時經(jīng)過燈A的電流是從IL開始減弱的,假如本來ILIA,則在燈A熄滅以前要閃亮一下;假如本來ILIA,則燈A是逐斷熄滅不再閃亮一下。本來IL和IA哪一個大,要由L的直流電阻RL和A的電阻RA的大小來決定,假如RLRA，則ILIA,假如RLRA，ILIA。2、因為線圈（導(dǎo)體）自己電流的變化而產(chǎn)生的電磁感覺現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生感覺電動勢叫自感電動勢。由上例解析可知：自感電動勢總量阻截線圈（導(dǎo)體）中原電流的變化。3、自感電動勢的大小跟電流變化率成正比。I自Lt是線圈的自感系數(shù)，是線圈自己性質(zhì)，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯則線圈的自感系數(shù)L越大。單位是亨利（H）。如是線圈的電流每秒鐘變化1A，在線圈能夠產(chǎn)生1V的自感電動勢，則線圈的自感系數(shù)為1H。還有毫亨（mH），微亨（H）。渦流及其應(yīng)用1．變壓器在工作時，除了在原、副線圈產(chǎn)生感覺電動勢外，變化的磁通量也會在鐵芯中產(chǎn)生感覺電流。一般來說，只需空間有變化的磁通量，此中的導(dǎo)體就會產(chǎn)生感覺電流，我們把這類感覺電流叫做渦流2．應(yīng)用：1）新式爐灶——電磁爐。2）金屬探測器：飛機場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。知識點五：交變電流描繪交變電流的物理量和圖象Ⅰ一、溝通電的產(chǎn)生及變化規(guī)律：1）產(chǎn)生：強度和方向都隨時間作周期性變化的電流叫溝通電。第3頁共6頁Ｌ很大，作用是“通直流，阻溝通”；Ｌ很小，作用是“通低頻，阻高頻”．矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于勻強磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時，如圖5—1所示，（1）剎時價、最大值和有效值：產(chǎn)生正弦（或余弦）溝通電動勢。當(dāng)外電路閉合時形成正弦（或余弦）溝通電流。溝通電在任一時辰的值叫剎時價。剎時價中最大的值叫最大值又稱峰值。溝通電的有效值是依據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓溝通電和恒定直流分別經(jīng)過相同阻值的電阻，假如兩者熱效應(yīng)相等（即在相同時間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量）則此等效的直流電壓，電流值叫做該溝通電的電壓，電流有效值。圖5—1（2）變化規(guī)律：（1）中性面：與磁力線垂直的平面叫中性面。線圈平面位于中性面地點時，如圖5—2（A）所示，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為零。所以，感覺電動勢為零。圖5—2當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的地點時（即線圈平面與磁力線平行時）如圖5—2（C）所示，穿過線圈的磁通量固然為零，但線圈平面內(nèi)磁通量變化率最大。所以，感覺電動勢值最大。m2·N·B·l·vN·B··S（伏）（N為匝數(shù)）（2）感覺電動勢剎時價表達式：若從中性面開始，感覺電動勢的剎時價表達式：em·sint（伏）如圖5—2（B）所示。感覺電流剎時價表達式：iIm·sint（安）若從線圈平面與磁力線平行開始計時，則感覺電動勢剎時價表達式為：em·cost（伏）如圖5—2（D）所示。感覺電流剎時價表達式：iIm·cost（安）二、表征溝通電的物理量：

正弦（或余弦）溝通電電動勢的有效值和最大值m的關(guān)系為：m0.707m2溝通電壓有效值U0.707Um；溝通電流有效值I0.707Im。注意：平時溝通電表測出的值就是溝通電的有效值。用電器上注明的額定值等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。（2）周期、頻次和角頻次溝通電達成一次周期性變化所需的時間叫周期。以T表示，單位是秒。溝通電在1秒內(nèi)達成周期性變化的次數(shù)叫頻次。以f表示，單位是赫茲。周期和頻次互為倒數(shù)，即T1。我國市電頻次為50赫茲，周期為0.02秒。f角頻次22f單位：弧度/秒：T溝通電的圖象：em·sint圖象如圖5—3所示。em·cost圖象如圖5—4所示。知識點六：正弦交變電流的函數(shù)表達式Ⅰu=Umsinωti=Imsinωt知識點七：電感和電容對交變電流的影響Ⅰ①電感對交變電流有阻截作用，阻截作用大小用感抗表示。低頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)高頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)②電容對交變電流有阻截作用，阻截作用大小用容抗表示耦合電容，容量較大，隔直流、通溝通第4頁共6頁高頻旁路電容，容量很小，隔直流、阻低頻、通高頻知識點八：變壓器Ⅰ變壓器是能夠用來改變溝通電壓和電流的大小的設(shè)施。理想變壓器的效率為1，即輸入功率等于輸出功率。關(guān)于原、副線圈各一組的變壓器來說（如圖5—6），原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。U1n1即n2U2因為有U1·I1U2·I2，因此經(jīng)過原、副線圈的電流強度與它們的匝數(shù)成反比。I1n2即n1I2注意：1．理想變壓器各物理量的決定要素輸入電壓U1決定輸出電壓U2，輸出電流I2決定輸入電流I1，輸入功率隨輸出功率的變化而變化直抵達到變壓器的最大功率（負載電阻減小，輸入功率增大；負載電阻增大，輸入功率減?。?．一個原線圈多個副線圈的理想變壓器的電壓、電流的關(guān)系U1:U2:U3:=n1:n2:n3:I1n1=I2n2+I3n3+因為P入P出，即U1·I1U2·I2，所以變壓器中高壓線圈電流小，繞制的導(dǎo)線較細，低電壓的線圈電流大，繞制的導(dǎo)線較粗。上述各公式中的I、U、P均指有效值，不能夠用剎時價。（3）電壓互感器和電流互感器電壓互感器是將高電壓變成低電壓，故其原線圈并聯(lián)在待測高壓電路中；電流互感器是將大電流變成小電流，故其原線圈串聯(lián)在待測的高電流電路中。（二）解決變壓器問題的常用方法思路1電壓思路。變壓器原、副線圈的電壓之比為U1/U2=n1/n2；當(dāng)變壓器有多個副繞組時U1/n1=U2/n2=U3/n3=思路2功率思路。理想變壓器的輸入、輸出功率為P入=P出，即P1=P2；當(dāng)變壓器有多個副繞組時P1=P2+P3+思路3電流思路。由I=P/U知，對只有一個副繞組的變壓器有I1/I2=n2/n1；當(dāng)變壓器有多個副繞組時n1I1=n2I2+n3I3+思路4（變壓器動向問題）限制思路。1）電壓限制：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比（n1/n2）一準時，輸出電壓U2由輸入電壓決定，即U2=n2U1/n1，可簡述為“原限制副”.（2）電流限制：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比（n1/n2）必定，且輸入電壓U1確準時，原線圈

中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定，即I1=n2I2/n1，可簡述為“副限制原”.（3）負載限制：①變壓器副線圈中的功率P2由用戶負載決定，P2=P負1+P負2+；②變壓器副線圈中的電流I2由用戶負載及電壓U2確立，I2=P2/U2；③總功率P總=P線+P2.動向解析問題的思行程序可表示為：U1n1I2U2U1U2n2R負載P1P2(I1U1I2U2)P1I1U1P1U2決定決定I2決定I1決定思路5原理思路。變壓器原線圈中磁通量發(fā)生變化，鐵芯中ΔΦ/t相等；當(dāng)遇到“”型變壓器時有ΔΦ1/t=ΔΦ2/t+ΔΦ3/t，此式合用于溝通電或電壓（電流）變化的直流電，但不合用于穩(wěn)壓或恒定電流的狀況.知識點九：電能的輸送Ⅰ因為送電的導(dǎo)線有電阻，遠距離送電時，線路上損