高中物理选修32知识点总结.docx
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高中物理选修32知识点总结
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
EBLv
I（瞬时切割）
瞬时电流：
瞬时值：
F
R总R
总
6.安培力的计算：
BIL
22
BLv
Rr
源
n
qIt
7.通过截面的电荷量：
8.自感：
③电源内部的电流从负极流向正极
Rr
3.感应电流方向的判定：
注意：
求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值
（1）方法一：
右手定则
（2）方法二：
楞次定律：
（理解四种阻碍）
（1）定义：
是指由于导体本身的电流发生变化而
①阻碍原磁通量的变化（增反减同）
产生的电磁感应现象。
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：
（）法拉第电磁感应定律：
1
（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。
（）类型：
通电自感和断电自感3
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：
En
t
（2）磁通量发生变化情况
①B不变，S变，BS
②S不变，B变，BS
③B和S同时变，21
接通电源的瞬间，灯
泡A1较慢地亮起来。
断开开关的瞬间，灯
泡A逐渐变暗。
（3）计算感应电动势的公式
（4）单位：
亨利（H）、毫亨（mH）、微亨（H）
En
①求平均值：
t
②求瞬时值：
EBLv（导线切割类）
（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
③导体棒绕某端点旋转：
电流叫做涡流
5.感应电流的计算：
②应用：
电磁炉金属探测器，飞机场火车站安a.b.
E
1
2
2
BL
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
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
t
，e=0，i=0，感应电流方向改变。
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：
mcostBScost电动势表达式：
eEmsintNBSsint
REE
路端电压：
t
mm
uUmsintsin电流：
iImsintsint
RrRr
第1页共5页
2
角速度、周期、频率、转速关系：
fn
22T
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
eEmsin
iImsin
t
t
计算线圈某时刻的受力情况
EmNBS
EmN
m
最大值最大的瞬时值讨论电容器的击穿电压（耐压值）
I
m
E
R
m
r
有效值
跟交变电流的热效应等效的
恒定电流值
对正（余）弦交流电有：
E
m
E，
2
U
U
m
2
I
m
I
2
（1）计算与电流的热效应有关的量
（如功、功率、热量）等
（2）电气设备“铭牌”上所标的一般
是有效值
（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
轴所夹的面积与时间的比值
__
E
平均值n计算通过电路截面的电荷量
t
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
碍作用越大，即感抗越大
电容越大，交流电频率越大，阻碍作用
越小，即容抗越小
应用
低频扼流圈：
通直流、阻交流
高频扼流圈：
通低频、阻高频
隔直电容：
通交流、隔直流
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
U
2
n
1
n
2
，
I
I
1
2
n
2
n
1
P出P入，即U1I1U2I2
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：
f1=f2
五、电能输送的中途损失：
（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：
P
222
损（R
3损线线线线
PP2PUIIR）
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（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：
U
U
Un
2
11
I
2
R
Un负载
1I
22
U
2
决定决定
2
P1P（IUIU）
21122
决定
I
1
P
IU
1
11
决定
P
1
第2页共5页
选修3－2综合检测
一、选择题
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S1B．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（）
A．若v1>v2，通过线框导线的电荷量q1>q2B．若v1>v2，拉力F1>F2
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（）
A.
1
2B．1C.2D．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（）
2
A．电压表示数为BLω/8B．电压表示数为2BL
2
ω/8
C．线圈转一周产生热量为πB2L4ω/RD．线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R
6．某电站用11kV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330kV送电，下面哪个选项正确（）
UP
，所以输电线上的电流增为原来的30倍B．因I＝
A．因I＝，所以输电线上
RU
的电流减为原来的1/30
U2
，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＝123，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．0B．3IC．6ID．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（）
A．副线圈输出电压的频率为50Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31V
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（）
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A．初始时刻棒所受的安培力大小为
2B2L2v0
R
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
2Q
3
C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为
1
2
mv02－2Q
D．当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为
二、填空题（每题5分，共15分）
B2L2v02
R
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
__________．
12．金属线圈ABC构成一个等腰直角三角形，腰长为a，绕垂直于纸面通过A的轴在纸面
内匀速转动，角速度ω，如图所示．如加上一个垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，
则B、A间的电势差UBA＝____________，B、C间的电势差UBC＝__________.
13．某交流发电机，额定输出功率为4000kW，输出电压为400V，要用升压变压器将电
压升高后向远处送电，所用输电线全部电阻为10Ω，规定输电过程中损失功率不得超过额定输
出功率的10%，所选用的变压器的原、副线圈匝数比不得大于__________．
度按
三、论述计算题
－52，匝数n＝100，两端点连接一电容器，其电容C＝20μF线.圈中磁场的磁感应强
3.如图所示，线圈面积S＝1×10m
ΔB
＝0.1T/s增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为多少？
电容器的极板
Δt
a带什么种类的电荷？
4.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，
内阻为5Ω，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以502rad/s的角速度匀速转动，线
圈和外部20Ω的电阻R相接．求：
（1）S断开时，电压表示数；
（2）开关S合上时，电压表和电流表示数；
（3）为使R正常工作，R的额定电压是多少？
（4）通过电阻R的电流最大值是多少？
电阻R上所消耗的电功率是多少？
16．如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V0.9W”的字样（传感器可看做
是一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω1A”的字样，电流表的量程为0.6A，电压表的
量程为3V．求：
（1）传感器的电阻和额定电流．
（2）为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？
17．如图甲所示，一对平行光滑的轨道放置在水平面上，两轨道间距l＝0.2m，电阻R＝1.0Ω；有一导体静止地放在轨
道上，与轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道
面向下．
现用一外力F沿轨道方向向右拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示，求杆的质量m和加速
度a.
第4页共5页
第六章传感器
光敏电阻在光照射下电阻变化的原因：
有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，无光照时，载流
子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。
光照越强，光敏电阻阻值越小。
金属导体的电阻随温度的升高而增大，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。
1．光敏电阻
2．热敏电阻和金属热电阻
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
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。
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，被称为霍尔电势差或霍尔电压
的厚度，k为霍尔系数）
1．传感器应用的一般模式
2．传感器应用：
力传感器的应用——电子秤
IB
UH，UHk．（d为薄片
d
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
第5页共5页
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