高中物理选修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：

(2).计算感应电动势的公式

①求平均值：

②求瞬时值：E=BLV  (导线切割类)

③法拉第电机：

④闭合电路殴姆定律：

5．感应电流的计算：

平均电流：

瞬时电流：

6．安培力计算：

(1)平均值：

(2). 瞬时值：

7．通过的电荷量：

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=E_msinωt

瞬时电流：

b.从垂直中性面位置记时

瞬时电动势：e=E_mcosωt

瞬时电流：

3．正弦交变电流的四值：

   a..最大值: E_m=nBSω=nΦ_mω

b.瞬时值:

①中性面位置记时：e=E_msinωt

②垂直中性面位置记时：e=E_mcosωt

c.平均值:

d.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倍。

a.动势有效值：

b,电压有效值:

c.电流有效值:。

（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U_m=220V=311V，频率为50H_Z，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。

d.我国市电频率为50Hz，周期为0.02s

5.交流电的图象：

       图象如图5—3所示。

       图象如图5—4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）   正比

（2）电流：（副决定原） 

一个副线圈：  反比

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：

（1）功率之间的关系是：

a. P₁=P₁´ 

b.P₂=P₂´

c. P₁´=P_r+P₂；

（2）电压之间的关系是：

a.

b.

c.

（3）电流之间的关系是：

a.

b.

c.

3. 输电电流I的计算式：

4．损失功率、损失电压的计算：

（1）P_r=I_r²r，

（2）U_r=I_rr，

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：

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，阻低频”。

五．传感器的及其工作原理Ⅰ

1．定义：

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

第二篇：高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结

第四章电磁感应

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。

  B、表达式：

（2）磁通量发生变化情况

  ①B不变，S变，

  ②S不变，B变，

  ③B和S同时变，

（3）计算感应电动势的公式

①求平均值：

②求瞬时值：(导线切割类）

③导体棒绕某端点旋转：

5.感应电流的计算：

瞬时电流：（瞬时切割）

6.安培力的计算：

瞬时值：

7.通过截面的电荷量：

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

 

（4）单位：亨利（H）、毫亨（mH)、微亨（）

（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

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，，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。

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：       电动势表达式：

路端电压：   电流：

角速度、周期、频率、转速关系：

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

三、电感和电容对交变电流的作用

四.变压器：         

1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。

    ，,，即

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： 

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：

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．（d为薄片的厚度，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

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