高中物理選修32知識點(diǎn)總結(jié)新課標(biāo)人教版

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除選修3-2知識點(diǎn)56電磁感覺現(xiàn)象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。57感覺電流的產(chǎn)生條件1、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(diǎn)，由磁通量的廣義公式中BSsin（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(qiáng)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(gè)量的變化，或三個(gè)量的同時(shí)變化惹起。2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁

2、場中作切割磁感線運(yùn)動時(shí)，能夠產(chǎn)生感覺電動勢，感覺電流，這是初中學(xué)過的，其實(shí)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：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。58法拉第電磁感覺定律楞次定律電磁感覺規(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(qiáng)磁場B中，垂直切割磁感線，其兩頭間感覺電動勢的大小為。以下圖。設(shè)產(chǎn)生的感覺電流強(qiáng)度為I，MN間電動勢為，則受向左的安培力FBIL，要保持以v勻速向右運(yùn)動，MNMN所施外力FFBIL，當(dāng)前進(jìn)位移為S時(shí)，外力功WBILSBILvt。t為所用時(shí)間。而在t時(shí)間內(nèi)，電流做功WIt，據(jù)能量轉(zhuǎn)變關(guān)系，WW，則ItBIL

3、vt。BIv，M點(diǎn)電勢高，N點(diǎn)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，t公式n/t。注意:1)該式廣泛合用于求均勻感覺電動勢。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)該式往常用于導(dǎo)體切割磁感線時(shí),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(shí)質(zhì)長度在垂直于B方向上的投影)。公式n中波及到磁通量的變化量的計(jì)算,對的計(jì)算,一般碰到有兩種狀況:1)回路與t磁場垂直的面積S不變,磁感覺強(qiáng)度發(fā)生變化,由

4、BS,此時(shí)nBS,此式中的B叫磁感覺tt強(qiáng)度的變化率,若B是恒定的,即磁場變化是均勻的,那么產(chǎn)生的感覺電動勢是恒定電動勢。2)磁感t應(yīng)強(qiáng)度B不變,回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化,則BS,線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除動產(chǎn)生交變電動勢就屬這類狀況。嚴(yán)格差別磁通量,磁通量的變化量B磁通量的變化率,磁通量BS,表示穿過研究平t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t磁通量變化的快慢,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

5、覺電動勢？如圖1所示,一長為l的導(dǎo)體桿繞A點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的AC地區(qū)的有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感覺強(qiáng)度為B,求AC產(chǎn)生的感覺電動勢,明顯,AC各部分切割磁感線的速度不相等,vA0,vCl,且AC上各點(diǎn)的線速度大小與半徑成正比,所以AC切割的速度可用其均勻切割速vAvCvCl,故12。v22Bl22（超經(jīng)典的，我們有次考試考到過對于這個(gè)、）1BL2當(dāng)長為L的導(dǎo)線，以其一端為軸，在垂直勻強(qiáng)磁場B2的平面內(nèi)，以角速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，其兩頭感覺電動勢為。以下圖，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(shí)間t2，描過面積SL2，（以為面積變化由0增到L2）則磁通變化BL2。在

6、間產(chǎn)生的感覺電動勢BL21BL2且用右手定章擬訂A端電勢高，端電勢低。AOt2/2OnBS面積為S的紙圈，共n匝，在勻強(qiáng)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(shí)，線圈兩頭有最大有感覺電動勢m。以下圖，設(shè)線框長為L，寬為d，以轉(zhuǎn)到圖示地點(diǎn)時(shí)，ab邊垂直磁場方向向紙外運(yùn)動，切割磁感線，速度為vd（圓運(yùn)動半徑為寬邊d的一半）產(chǎn)生感覺電動勢2BLvBLd1BS，a端電勢高于b端電勢。22-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除cd邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運(yùn)動，同理產(chǎn)生感覺電動熱勢1e端BS。c端電勢高于2電勢。bc邊，a

7、e邊不切割，不產(chǎn)生感覺電動勢，bc兩頭等電勢，則輸出端MN電動勢為mBS。假如線圈n匝，則mnBS，M端電勢高，N端電勢低。參照俯示圖，這地點(diǎn)因?yàn)榫€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(diǎn)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，則圓運(yùn)動線速度v，在垂直磁場方向的重量應(yīng)為vcos，則此時(shí)線圈的產(chǎn)生感覺電動勢的剎時(shí)價(jià)即作最大值m.cos.即作最大值方向的投影，nBScos（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(shí)，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(jì)算感覺電動勢公式：如v是即時(shí)速度，則為即時(shí)感覺電動勢。BLv如v是均勻速度，則為均勻感覺電動勢。t是一段時(shí)間，為

8、這段時(shí)間內(nèi)的均勻感覺電動勢。1BL2ntto，為即時(shí)感覺電動勢。2nBScos（是線圈平面與磁場方向的夾角）。nBS線圈平面與磁場平行時(shí)有感覺電動勢最大值nBScos剎時(shí)價(jià)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(shí),因?yàn)楦杏X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qIttnn,與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無t,僅由回路電阻和磁通量的變化量決定RRtR關(guān)。所以,當(dāng)用一磁棒先后兩次從同一處用不一樣速度插至線圈中同一地點(diǎn)時(shí),線圈里積聚的感覺電量相等,但快插與慢插時(shí)產(chǎn)生的感覺電動勢、感覺電流不

9、一樣,外力做功也不一樣。楞次定律：1、1834年德國物理學(xué)家楞次經(jīng)過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出：感覺電流的方向老是要使感覺電流的磁場阻擋惹起感覺電流的磁通量的變化。即磁通量變化產(chǎn)生感覺電流成立阻擋磁通量變化。感覺電流磁場2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化惹起感覺電流時(shí)，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擋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。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(dá)到“阻擋”原磁通的“變化”即減或增。這樣一個(gè)復(fù)雜的過程，能夠用圖表理順以下：-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之

10、處，請聯(lián)系更正或許刪除（這個(gè)不太好理解、可是很好用口訣：增減少擴(kuò)，來拒去留）楞次定律也能夠理解為：感覺電流的成效老是要抗?fàn)帲ɑ蜃钃酰┊a(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擋，閉合電路就會努力實(shí)現(xiàn)這類過程：1）阻擋原磁通的變化（原始表述）；2）阻擋相對運(yùn)動，可理解為“來拒去留”，詳細(xì)表現(xiàn)為：若產(chǎn)生感覺電流的回路或其某些部分可以自由運(yùn)動，則它會以它的運(yùn)動來阻擋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(yùn)動，而回路的面積又不行變，則回路得以它的運(yùn)動來阻擋磁體與回路的相對運(yùn)動，而回路將發(fā)生與磁體同方向的運(yùn)動；（3）使線圈面積有擴(kuò)大或減小的趨向；（

11、4）阻擋原電流的變化（自感現(xiàn)象）。利用上述規(guī)律剖析問題可獨(dú)樹一幟，達(dá)到迅速正確的成效。如圖1所示，在O點(diǎn)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(yùn)動。若按慣例方法，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(yùn)動方向。若直接從感覺電流的成效來剖析：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)感覺電流的成效將阻礙磁通量的增添，由磁通量減小的方向運(yùn)動。所以環(huán)將向右搖動。明顯，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(xì)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

12、定律中的“阻擋”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(yùn)動時(shí)，用右手定章可判斷感覺電流的方向。運(yùn)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，不過許多狀況下，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(shí)不是用右手定章都能判斷出來。如圖2所示，閉合圖形導(dǎo)線中的磁場漸漸加強(qiáng)，因?yàn)榭床坏角懈?，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。（“因電而動”用左手，“因動而電”用右手）59

13、互感自感渦流互感：因?yàn)榫€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?yàn)閷?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)生的感應(yīng)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)線圈特征的物理量。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。此外,有死心的線圈的自感系數(shù)比沒有死心時(shí)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,本來電路閉合處于穩(wěn)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的瞬時(shí),燈A中本來的從左向右

14、的電流IA立刻消逝,可是燈A與線圈L組成一-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除閉合回路,因?yàn)長的自感作用,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(shí)間,在這個(gè)時(shí)間內(nèi)燈A中有從右向左的電流經(jīng)過,此時(shí)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(gè)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?yàn)榫€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

15、自感電動勢。由上例剖析可知：自感電動勢總量阻擋線圈（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(shí)，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

16、機(jī)場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。60交變電流描繪交變電流的物理量和圖象一、溝通電的產(chǎn)生及變化規(guī)律：（1）產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫溝通電。矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于勻強(qiáng)磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，如圖51所示，產(chǎn)生正弦（或余弦）溝通電動勢。當(dāng)外電路閉合時(shí)形成正弦（或余弦）溝通電流。圖51（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(diǎn)時(shí)，如圖52（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。-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除圖52當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的

17、地點(diǎn)時(shí)（即線圈平面與磁力線平行時(shí)）如圖52（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。m2NBlvNBS（伏）（N為匝數(shù)）（2）感覺電動勢剎時(shí)價(jià)表達(dá)式：若從中性面開始，感覺電動勢的剎時(shí)價(jià)表達(dá)式：emsint（伏）如圖52（B）所示。感覺電流剎時(shí)價(jià)表達(dá)式：iImsint（安）若從線圈平面與磁力線平行開始計(jì)時(shí)，則感覺電動勢剎時(shí)價(jià)表達(dá)式為：emcost（伏）如圖52（D）所示。感覺電流剎時(shí)價(jià)表達(dá)式：iImcost（安）二、表征溝通電的物理量：1）剎時(shí)價(jià)、最大值和有效值：溝通電在任一時(shí)刻的值叫剎時(shí)價(jià)。剎時(shí)價(jià)中最大的值叫最大值又稱峰值。溝通電的有效值是依據(jù)

18、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(shí)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。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：往常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(dá)成一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期。以T表示，單位是秒。溝通電在1秒內(nèi)達(dá)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。f我

19、國市電頻次為50赫茲，周期為0.02秒。-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除角頻次：22f單位：弧度/秒T溝通電的圖象：emsint圖象如圖53所示。emcost圖象如圖54所示。61。正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式u=Umsinti=Imsint62電感和電容對交變電流的影響電感對交變電流有阻擋作用，阻擋作用大小用感抗表示。低頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)很大，作用是“通直流，阻溝通”；高頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)很小，作用是“通低頻，阻高頻”電容對交變電流有阻擋作用，阻擋作用大小用容抗表示耦合電容，容量較大，隔直流、通溝通高頻旁路電容，容量很小，隔直流、阻低頻、

20、通高頻63變壓器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。對于原、副線圈各一組的變壓器來說（如圖56），原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。即U1n1U2n2因?yàn)橛蠻1I1U2I2，因此經(jīng)過原、副線圈的電流強(qiáng)度與它們的匝數(shù)成反比。即I1n2I2n1注意：1理想變壓器各物理量的決定要素輸入電壓1決定輸出電壓2，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到UU達(dá)到變壓器的最大功率（負(fù)載電阻減小，輸入功率增大；負(fù)載電阻增大，輸入功率減?。?一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器的電壓、電流的關(guān)系U1:U2:U3:=n1:n2:n3:

21、I1n1=I2n2+I3n3+-完好版學(xué)習(xí)資料分享-資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照，若有不妥之處，請聯(lián)系更正或許刪除因?yàn)镻入P出，即U1I1U2I2，所以變壓器中高壓線圈電流小，繞制的導(dǎo)線較細(xì)，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，不可以用剎時(shí)價(jià)。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?yōu)樾‰娏?，故其原線圈串連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1/2=1/2；當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)UUnnU1/n1=U2/n2=U3/n3=思路2功率思路。