高中人教版物理选修32知识点公式(非常齐全)讲解文档

1、物理选修3-2知识点总结一、电磁感觉现象只需穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感觉电流，假如电路不闭合只会产生感觉电动势。这类利用磁场产生电流的现象叫电磁感觉，是1831年法拉第发现的。二、感觉电流的产生条件1、回路中产生感觉电动势和感觉电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，所以研究磁通量的变化是重点，由磁通量的广义公式中BSsin（是B与S的夹角）看，磁通量的变化可由面积的变化S惹起；可由磁感觉强度B的变化B惹起；可由B与S的夹角的变化惹起；也可由B、S、中的两个量的变化，或三个量的同时变化惹起。2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，能够产生感觉电动势，感觉

2、电流，这是初中学过的，其实质也是闭合回路中磁通量发生变化。3、产生感觉电动势、感觉电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。三、法拉第电磁感觉定律公式一：n/t。注意:1)该式广泛合用于求均匀感觉电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率/t相关,而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路能否闭合、电路的构造与资料等要素没关。公式n中波及到磁通量的变化量的计算,对的计算,一般碰到有两种状况:1)回t路与磁场垂直的面积S不变,磁感觉强度发生变化,由BS,此时nBS,此式中的t叫磁感觉强度的变化率,若Btt是恒定的,即磁场变化是均匀的,那么产生的感觉电动势是恒定电动势。2)磁感觉强度B不变,回路与磁

3、场垂直的面积发生变化,则BS,线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这类状况。严格差别磁通量,磁通量的变化量B磁通量的变化率,磁通量BS,表示穿t过研究平面的磁感线的条数,磁通量的变化量21,表示磁通量变化的多少,磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,t公式二:Blvsin。要注意:1)该式往常用于导体切割磁感线时,且导线与磁感线相互垂1(lB)。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实质长度在垂直于B方向上的投影)。公式Blv一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同,对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的状况,怎样求感觉电动势？如图1所示,一长为l的导体杆AC

4、绕A点在纸面内以角速度匀速转动,转动的地区的有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感觉强度为B求AC产生,的感觉电动势,明显,AC各部分切割磁感线的速度不相等,vA0,vCl,且AC上各点的线速度大小与半径成正比,所以AC切割的速度可用其均匀切割速vvAvCvCl,故1Bl2。22221BL2当长为L的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B的平面内，以角速2度匀速转动时，其两头感觉电动势为。公式三：mnBS面积为S的纸圈，共n匝，在匀强磁场B中，以角速度匀速转坳，其转轴与磁场方向垂直，则当线圈平面与磁场方向平行时，线圈两头有最大有感觉电动势m。以下图，设线框长为L，宽为d，以转到图示地点时，ab边垂直磁场

5、方向向纸外运动，切割磁感线，速度为vd（圆运动半径为宽边d的一半）产生感觉电动势2BLvBLd1BS，a端电势高于b端电势。22cd边垂直磁场方向切割磁感线向纸里运动，同理产生感觉电动热势1BS。c端电势高于e端电势。2MN电动势为bc边，ae边不切割，不产生感觉电动势，bc两头等电势，则输出端mBS。假如线圈n匝，则mnBS，M端电势高，N端电势低。参照俯示图，这地点因为线圈长边是垂直切割磁感线，所以有感觉电动势最大值m，如从图示地点转过一个角度，则圆运动线速度v，在垂直磁场方向的重量应为vcos，则此时线圈的产生感觉电动势的刹时价即作最大值m.cos.即作最大值方向的投影，2nBScos（

6、是线圈平面与磁场方向的夹角）。当线圈平面垂直磁场方向时，线速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，感觉电动势为零。总结：计算感觉电动势公式：如v是即时速度，则为即时感觉电动势。BLv如v是均匀速度，则为均匀感觉电动势。t是一段时间，为这段时间内的均匀感觉电动势。1BL2no，为即时感觉电动势。tt2nBScos（是线圈平面与磁场方向的夹角）。nBS线圈平面与磁场平行时有感觉电动势最大值刹时价公式，是线圈平面与磁场方向夹角nBScos注意：划分感觉电量与感觉电流,回路中发生磁通变化时,因为感觉电场的作用使电荷发生定向挪动而形成感觉电流,在t内迁徙的电量(感觉电量)为qIttntn,与发生磁通量变化

7、的Rt,仅由回路电阻和磁通量的变化量决定RR时间没关。四、楞次定律：1、1834年德国物理学家楞次经过实验总结出：感觉电流的方向老是要使感觉电流的磁场阻挡惹起感觉电流的磁通量的变化。即磁通量变化产生感觉电流成立感觉电流磁场阻挡磁通量变化。2、当闭合电路中的磁通量发生变化惹起感觉电流时，用楞次定律判断感觉电流的方向。楞次定律的内容：感觉电流的磁场老是阻挡惹起感觉电流为磁通量变化。（口诀：增反减同，来拒去留，近躲离追）楞次定律也能够理解为：感觉电流的成效老是要抗争（或阻挡）产生感觉电流的原由，即只需有某种可能的过程使磁通量的变化遇到阻挡，闭合电路就会努力实现这类过程：（1）阻挡原磁通的变化（原始表

8、述）；（2）阻挡相对运动，可理解为“来拒去留”，详细表现为：若产生感觉电流的回路或其某些部分能够自由运动，则它会以它的运动来阻挡穿过路的磁通的变化；若惹起原磁通变化为磁体与产生感觉电流的可动回路发生相对运动，而回路的面积又不行变，则回路得以它的运动来阻挡磁体与回路的相对运动，而回路将发生与磁体同方向的运动；3（3）使线圈面积有扩大或减小的趋向；（4）阻挡原电流的变化（自感现象）。如图1所示，在O点悬挂一轻质导线环，拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向忽然向环内插入，判断在插入过程中导环怎样运动。若按惯例方法，应先由楞次定律判断出环内感觉电流的方向，再由安培定章确立环形电流对应的磁极，由磁极的相互作用

9、确立导线环的运动方向。若直接从感觉电流的成效来剖析：条形磁铁向环内插入过程中，环内磁通量增添，环内感觉电流的成效将阻挡磁通量的增添，由磁通量减小的方向运动。所以环将向右摇动。明显，用第二种方法判断更简捷。3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，用右手定章可判断感觉电流的方向。运动切割产生感觉电流是磁通量发生变化惹起感觉电流的特例，所以判断电流方向的右手定章也是楞次定律的特例。用右手定章能判断的，必定也能用楞次定律判断，不过许多状况下，不如用右手定章判断的方便简单。反过来，用楞次定律能判断的，其实不是用右手定章都能判断出来。如图2所示，闭合图形导线中的磁场渐渐加强，因为看不到切割，用右手

10、定章就难以判断感觉电流的方向，而用楞次定律就很简单判断。（“因电而动”用左手，“因动而电”用右手）五、互感自感涡流1、互感：因为线圈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中激发了感觉电动势。这类现象叫互感。2、自感：因为线圈（导体）自己电流的变化而产生的电磁感觉现象叫自感现象。在自感现象中产生感觉电动势叫自感电动势。自感现象分通电自感和断电自感两种,此中止电自感中“小灯泡在熄灭以前能否要闪亮一下”的问题,如图2所示,本来电路闭合处于稳固状态,L与LA并联,其电流分别为IL和IA,方向都是从左到右。在断开S的瞬时,灯A中本来的从左向右的电流IA立刻消逝,但是灯A与线圈L组成

11、一闭合回路,因为L的自感作用,此中的电流IL不会立刻消逝,而是在回路中逐断减弱保持暂短的时间,在这个时间内灯A中有从右向左的电流经过,此时经过灯A的电流是从IL开始减弱的,假如本来ILIA,则在灯A熄灭以前要闪亮一下;假如本来ILIA,则灯A是逐断熄灭不再闪亮一下。本来IL和IA哪一个大,要由L的直流电阻RL和A的电阻RA的大小来决定,假如RLRA，则ILIA,假如RLRA，ILIA。由上例剖析可知：自感电动势总量阻挡线圈（导体）中原电流的变化。自感电动势的大小跟电流变化率成正比。4ILtL是线圈的自感系数，是线圈自己性质，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，有铁芯则线圈的自感系数L越

12、大。单位是亨利（H）。3、涡流及其应用1变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感觉电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感觉电流。一般来说，只需空间有变化的磁通量，此中的导体就会产生感觉电流，我们把这类感觉电流叫做涡流2应用：（1）新式炉灶电磁炉。（2）金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。六、交变电流描绘交变电流的物理量和图象一）沟通电的产生及变化规律：（1）产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫沟通电。矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图51所示，产生正弦（或余弦）沟通电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）沟通电流。51（2）变化规律：（1

13、）中性面：与磁力线垂直的平面叫中性面。线圈平面位于中性面地点时，如图52（A）所示，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零。所以，感觉电动势为零。52当线圈平面匀速转到垂直于中性面的地点时（即线圈平面与磁力线平行时）如图52（C）所示，穿过线圈的磁通量固然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。所以，感觉电动势值最大。5m2NBlvNBS（伏）（N为匝数）（2）感觉电动势刹时价表达式：若从中性面开始，感觉电动势的刹时价表达式：emsint（伏）如图52（B）所示。感觉电流刹时价表达式：iImsint（安）若从线圈平面与磁力线平行开始计时，则感觉电动势刹时价表达式为：emcost（伏）如图52（D

14、）所示。感觉电流刹时价表达式：iImcost（安）二）表征沟通电的物理量：（1）刹时价、最大值和有效值：沟通电的有效值是依据电流的热效应规定的：让沟通电和恒定直流分别经过相同阻值的电阻，假如两者热效应相等（即在相同时间内产生相等的热量）则此等效的直流电压，电流值叫做该沟通电的电压，电流有效值。正弦（或余弦）沟通电电动势的有效值和最大值m的关系为：m0.707m2沟通电压有效值U0.707Um；沟通电流有效值I0.707Im。注意：往常沟通电表测出的值就是沟通电的有效值。用电器上注明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。（2）周期、频次和角频次沟通电达成一次周期性变化所需的时间

15、叫周期。以T表示，单位是秒。沟通电在1秒内达成周期性变化的次数叫频次。以f表示，单位是赫兹。周期和频次互为倒数，即T1。f我国市电频次为50赫兹，周期为0.02秒。角频次：2单位：弧度/秒2fT沟通电的图象：emsint图象如图53所示。emcost图象如图54所示。6三）正弦沟通的函数表达式u=Umsinti=Imsint七、电感和电容对交变电流的影响感沟通有阻挡作用，阻挡作用大小用感抗表示。低扼流圈，圈的自感系数很大，作用是“通直流，阻沟通”；高扼流圈，圈的自感系数很小，作用是“通低，阻高”容沟通有阻挡作用，阻挡作用大小用容抗表示耦合容，容量大，隔直流、通沟通高旁路容，容量很小，隔直流、阻

16、低、通高八、变压器一）理想器的效率1，即入功率等于出功率。于原、副圈各一的器来（如56），原、副圈上的与它的匝数成正。即U1n1U2n2因有U1I1U2I2，因此通原、副圈的流度与它的匝数成反比。即I1n2I2n1注意：1、理想器各物理量的决定要素入U1决定出U2，出流I2决定入流I1，入功率随出功率的化而化直抵达到器的最大功率（阻减小，入功率增大；阻增大，入功率减小）。2、一个原圈多个副圈的理想器的、流的关系U1:U2U3:n1n2:n3I1n1I2n2I3n3:=:=+因P入P出，即U1I1U2I2，所以器中高圈流小，制的，低的圈流大，制的粗。上述各公式中的I、U、P均指有效，不可以用瞬。

17、3、解决器的常用方法剖析的思行程序可表示：U1n1I2U2U1U2n2R负载P1P2(I1U1I2U2)IP1I1U1P1U2I2决定决定决定1决定二）能的送7因为送电的导线有电阻，远距离送电时，线路上损失电能许多。在输送的电功率和送电导线电阻必定的条件下，提升送电电压，减小送电电流强度能够达到减少线路上电能损失的目的。线路中电流强度I和损失电功率计算式以下：IP输I2R线P损U出U出2注意：送电导线上损失的电功率，不可以用P损求，因为U出不是所有下降在导线上。R线九、传感器的及其工作原理有一些元件它能够感觉诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们依据必定的规律变换为电压、电流等电

18、学量，或变换为电路的通断。我们把这类元件叫做传感器。它的长处是：把非电学量变换为电学量此后，就能够很方便地进行丈量、传输、办理和控制了。光敏电阻在光照耀下电阻变化的原由：有些物质，比如硫化镉，是一种半导体资料，无光照时，载流子很少，导电性能不好；跟着光照的加强，载流子增加，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高升而增大，热敏电阻的阻值随温度的高升而减小，且阻值随温度变化特别明显。金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量变换为电阻这个电学量，金属热电阻的化学稳固性好，测温范围大，但敏捷度较差。十、传感器的应用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变为电流信号的元件。5霍尔元件