3-2 物理
人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 互感和自感、涡流
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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习互感和自感、涡流【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。
2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。
3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。
4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。
【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。
要点诠释：（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。
（2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。
变压器就是利用互感现象制成的。
（3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。
要点二、自感现象1．实验如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。
再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。
如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。
断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。
图甲实验叫通电自感。
在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。
图乙实验叫断电自感。
断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。
虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。
大学物理第三章-部分课后习题答案
大学物理第三章 课后习题答案3-1 半径为R 、质量为M 的均匀薄圆盘上，挖去一个直径为R 的圆孔，孔的中心在12R 处，求所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量。
分析：用补偿法〔负质量法〕求解，由平行轴定理求其挖去部分的转动惯量，用原圆盘转动惯量减去挖去部分的转动惯量即得。
注意对同一轴而言。
解：没挖去前大圆对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：2112J MR =① 由平行轴定理得被挖去部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：2222213()()2424232c M R M R J J md MR =+=⨯⨯+⨯= ②由①②式得所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：2121332J J J MR =-=3-2 如题图3-2所示，一根均匀细铁丝，质量为M ，长度为L ，在其中点O 处弯成120θ=︒角，放在xOy 平面内，求铁丝对Ox 轴、Oy 轴、Oz 轴的转动惯量。
分析：取微元，由转动惯量的定义求积分可得 解：〔1〕对x 轴的转动惯量为：2022201(sin 60)32Lx M J r dm l dl ML L ===⎰⎰ 〔2〕对y 轴的转动惯量为：20222015()(sin 30)32296Ly M L M J l dl ML L =⨯⨯+=⎰〔3〕对Z 轴的转动惯量为：22112()32212z M L J ML =⨯⨯⨯=3-3 电风扇开启电源后经过5s 到达额定转速，此时角速度为每秒5转，关闭电源后经过16s 风扇停止转动，已知风扇转动惯量为20.5kg m ⋅，且摩擦力矩f M 和电磁力矩M 均为常量，求电机的电磁力矩M 。
分析：f M ，M 为常量，开启电源5s 内是匀加速转动，关闭电源16s 内是匀减速转动，可得相应加速度，由转动定律求得电磁力矩M 。
解：由定轴转动定律得：1f M M J β-=，即11252520.50.5 4.12516f M J M J J N m ππβββ⨯⨯=+=+=⨯+⨯=⋅ 3-4 飞轮的质量为60kg ，直径为0.5m ，转速为1000/min r ，现要求在5s 内使其制动，求制动力F ，假定闸瓦与飞轮之间的摩擦系数0.4μ=，飞轮的质量全部分布在轮的外周上，尺寸如题图3-4所示。
高中物理人教版选修3-2课后习题整理
高中物理人教版3-2各章节课后习题4.14.21．图4.2-8所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？(1) 保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）。
(2) 保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）。
(3) 线框绕轴线 AB 转动（图丙）。
4.34.44.54.64.75.11. 让一个蹄形磁铁靠近白炽灯，观察灯丝，可以看到什么现象？这是什么原因造成的？2. 有人说，在图 5.1-3 中，线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，因而线圈中的感应电动势最大；线圈平面跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量为零，因而感应电动势为零。
这种说法对不对？为什么？3. 图 5.1-3 中，设磁感应强度为 0.01 T，单匝线圈 AB 边长为 20 cm，宽 AD 为 10 cm，转速 n 为 50 r/s，求线圈转动时感应电动势的最大值。
4. 一台发电机在产生正弦式电流。
如果发电机电动势的峰值为E m ＝ 400 V，线圈匀速转动的角速度为ω＝ 314 rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式。
如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2 kΩ，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。
5. 如图5.1-5所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，KL边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动。
在 KL 边与磁场方向到达 30°角的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势 e的大小是多少？标出线框此时电流的方向。
已知线框按俯视的逆时针方向转动。
5.21. 我国电网中交变电流的周期是 0.02 s，1 s内电流方向发生多少次改变？2. 一个电容器，当它的两个极板间的电压超过 10 V 时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫做电介质的击穿，这个电压叫做这个电容器的耐压值。
(完整版)高中物理选修3-2课后习题答案及解释
电磁感应和楞次定律1. 答案：CD详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈 c 不会产生感应电流；做加速运动则可以；2．答案：C详解：参考点电荷的分析方法，S 磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba 向的感应电流；3．答案：A详解：滑片从 a 滑动到变阻器中点的过程，通过 A 线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此时 B 线圈要产生向右的磁场来阻止这通过 A 线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变化，此时通过R 点电流由c流向d;从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d o4．答案：B详解：aob 是一个闭合回路，oa 逆时针运动，通过回路的磁通量会发生变化，为了阻止这种变化，ob 会随着oa 运动;5．答案：A详解：开关在 a 时，通过上方的磁感线指向右，开关断开，上方的磁场要消失，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来弥补，这时通过R2的电流从c指向d;开关合到b上时，通过上方线圈的磁场方向向左，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来抵消，这时通过R2的电流仍从c指向d;6．答案：AC详解：注意地理南北极与地磁南北极恰好相反，用右手定则判断即可。
电磁感应中的功与能1．答案:C、D详解：ab 下落过程中，要克服安培力做功，机械能不守恒，速度达到稳定之前其减少的重力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能，速度达到稳定后，动能不再变化，其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。
选CD2．答案：A详解：E=BLvI=E/R=BLv/RF=BIL=B A2L A2v/R W=Fd=B A2L A2dv/R=B A2SLv/R, 选A3．答案:B、C详解：开始重力大于安培力，ab 做加速运动，随着速度的增大，安培力增大，当安培力等于重力时，加速度为零；当速度稳定时达到最大，重力的功率为重力乘以速度，也在此时达到最大，最终结果是安培力等于重力，安培力不为0，热损耗也不为0.选BC4. 答案：(1) 5m/s。
「精品」高中物理第二章交变电流第2节描述交流电的物理量教学案教科版选修3_2
第2节 描述交流电的物理量一、周期和频率 1．周期(T )交变电流完成一次周期性变化的时间，单位：秒(s)。
2．频率(f )交变电流在1 s 时间内完成周期性变化的次数，单位：赫兹(Hz)。
3．两者的关系互为倒数关系，即T ＝1f。
4．物理意义描述交变电流变化快慢的物理量。
5．角速度ω与T 、f 的关系：ω＝2πT＝2πf 。
6．我国使用的交变电流：T ＝0.02 s ，f ＝1T＝50 Hz ，ω＝100π rad/s ，电流方向每秒改变100次。
二、峰值 有效值 1．峰值交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的最大值。
2．有效值(1)定义：如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内所产生的热量相等，则这个直流电的电流和电压值，就分别称为相应交流电的电流和电压的有效值。
1.周期和频率是描述交变电流变化快慢的物理量，周期和频率互为倒数关系，我国使用的交流电的频率为50 Hz 。
2．有效值是根据电流的热效应进行定义的，对于正弦交变电流来说，有效值和峰值的关系为：I ＝I m2，U ＝U m 2，E ＝E m2。
3．在交流电路中，电压表、电流表的示数均为有效值，计算用电器产生的电热时必须应用电流或电压的有效值。
(2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系①电动势的有效值：E＝E m2＝0.707E m；②电流的有效值：I＝I m2＝0.707I m；③电压的有效值：U＝U m2＝0.707U m。
1．自主思考——判一判(1)我国提供的生活用电的发电机转子的转速为3 000 r/min。
(√)(2)交变电流在1 s内电流方向变化的次数就是它的频率。
(×)(3)交变电流的周期越大，交变电流的变化就越快。
(×)(4)生活用电的电压220 V指有效值，动力用电的电压380 V指峰值。
(×)(5)只要是交变电流，其峰值就是有效值的2倍。
(×)(6)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。
物理选修3-2知识点归纳
物理选修3-2知识点归纳(鲁科版)第一章 电磁感应 第1节 磁生电的探索1.电磁感应：只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。
国磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应的电流。
第2节 感应电动势与电磁感应定律1.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
电路中感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。
2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
tkE ∆∆Φ=，k 为比例常数。
在国际单位制中，感应电动势E 的单位是V ，Φ的单位是Wb ，t 的单位是s ， 1=k ， 上式可以化简为t E ∆∆Φ=。
n 匝线圈的感应电动势大小为：tn E ∆∆Φ=。
磁通量的变化量仅由导线切割磁感线引起时，感应电动势的公式还可以写成：Blv E =。
第3节 电磁感应定律的应用1.涡流：将整块金属放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部就产生感应电流。
这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样，我们把这种感应电流叫做涡电流(eddy current)，简称涡流。
如图所示，把绝缘导线绕在块状铁芯上，当交变电流通过导线时，铁芯中会产生图中虚线所示的涡流。
在以上实验中，小铁锅的电阻很小，穿过铁锅的磁通量变比时产生的涡流较大，足以使水温升高；而玻璃杯是绝缘体，电阻很大，不产生涡流。
2.电磁炉：电磁炉的工作原理与涡流有关。
如图所示，当50 Hz 的交流电流入电磁炉时，经过整流变为直流电，再使其变为高频电流(20～50 kHz)进入炉内的线圈。
由于电流的变化频率较高，通过铁质锅底的磁通量变化率较大，根据电磁感应定律t E ∆∆Φ=/可知，产生的感应电动势也较大；铁质锅底是整块导体，电阻很小，所以在锅底能产生很强的涡电流，使锅底迅速发热，进而加热锅内的食物。
（1）与煤气灶、电饭锅等炊具相比，电磁炉具有很多优点：电磁炉利用涡流使锅直接发热，减少了能量传递的中间环节，能大大提高热效率；电磁炉使用时无烟火，无毒气、废气；电磁炉只对铁质锅具加热，炉体本身不发热……由于以上种种优点，电磁炉深受消费者的喜爱，被称为“绿色炉具”。
高中物理-有答案-人教版选修3选修3-2第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动
高中物理人教版选修3选修3-2第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、选择题（共5题；）1. 电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是（）A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗2. 如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（）A.T1>mg，T2>mgB.T1<mg，T2<mgC.T1>mg，T2<mgD.T1<mg，T2>mg3. 电磁炉（或电磁灶）如图是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是（）A.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的4. 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图所示，她把一个带铁芯的线圈L开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起，某同学另找来器材再探究此实验，他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同5. 在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示。
微专题 (物态变化) 3-2 晶体与非晶体辨析—(疑难解读+解题技巧)九年级物理中考复习专题讲义
微专题3-2 晶体与非晶体辨析知识·解读一、物质状态1、物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。
如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2、固体又可以分为晶体和非晶体。
常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等。
常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶、塑料等。
将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？现象：蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
冰棒化成水。
以上事例说明物质的状态不是一成不变的。
当物体温度发生变化时，物质的状态也往往发生改变。
二、物态变化1、物质各种状态之间的变化叫物态变化。
2、物质从固态变为液态的过程称为熔化。
3、物质从液态变成固态的过程称为凝固。
凝固是熔化的相反过程。
三、探究物质熔化的规律实验在物理学中，我们常常通过实验来探究物质熔化的规律，实验装置如下：除以上装置外实验时还需要点火装置（火柴）和记录时间装置（秒表）实验过程中需要记录不同时间对应的物质的温度，（如下表）时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20温度/℃当然我们也可以用类比的方法探究物质的凝固规律。
四、晶体和非晶体的比较晶体非晶体常见物质冰、海波、萘、食盐、各种金属玻璃、松香、蜡、沥青熔点和凝固点有无熔化过程吸收热量，温度不变吸收热量，温度升高凝固过程放出热量，温度不变放出热量，温度降低熔化条件温度达到熔点，继续吸收热量继续吸收热量凝固条件温度达到凝固点，继续放出热量继续放出热量熔化图象凝固图象晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件，二者缺一不可。
如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处在固态。
如果可以从外界继续吸收热量，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程，如冰属于晶体，像冰变为水那样，物质从固态变为液态的过程称为熔化，晶体开始熔化时的温度称为熔点。
(人教版)高中物理选修3-2全部课件
B变、S不变
的
四
种
B和S都变
情
况 B和S大小都不变，
但二者之间的夹角变
例：闭合电路的一部分导 体切割磁感线时 例：线圈与磁体之间发生 相对运动时 注意：此时可由ΔΦ＝Φt －Φ0计算并判断磁通量是 否变化
例：线圈在磁场中转动时
2021/12/24
如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，
若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产
(人教版)高中物理选修3-2全部
2021/12/24
1. 2.划时代的发现 探究感应电流的产生条件
2021/12/24
2021/12/24
学 基础导学
2021/12/24
一、划时代的发现
1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特___发现了电流的磁效应． 2．法拉第心系“磁生电” 1831年，英国物理学家________发现了电磁感应现象．
2021/12/24
如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，
其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环
位于条形磁铁中部．则穿过三个环的磁通量的大小是( )
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环与c环相同
2021/12/24
解析： 条形磁铁磁场的磁感线分布特点是： (1)外部磁感线两端密，中间疏； (2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、 c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，a外 部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外 部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c.其中a、c两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿 过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错． 答案： C
高中物理第五章交变电流3电感和电容对交变电流的影响学案3_2
电感和电容对交变电流的影响目标导航思维脉图1.通过演示实验,了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用。
(物理观念）2。
知道感抗和容抗的物理意义以及与哪些因素有关。
(科学思维)3.能够分析简单电路中的电容器、电感器的作用.（科学探究）必备知识·自主学习一、电感器对交变电流的阻碍作用为什么电感器对交变电流有阻碍作用?提示：交变电流通过线圈（电感器）时,电流时刻在变化,由于线圈的自感现象，必然产生感应电动势阻碍电流的变化，就形成了电感器对交变电流的阻碍作用。
1。
实验探究：如图所示,取直流电源电压与交流电源电压有效值相等.（1）实验目的:了解并验证电感线圈对交变电流的阻碍作用.（2）实验现象:接通直流电源时,灯泡亮些；接通交流电源时,灯泡暗些。
（3)实验结论：电感线圈对交变电流有阻碍作用。
2.感抗：(1）物理意义:表示电感对电流的阻碍作用的大小.（2）影响感抗大小的因素：线圈的自感系数,交流的频率。
线圈的自感系数越大，交流的频率越高，感抗越大。
3.感抗的应用：4.关于电感器对交变电流的阻碍作用:解释符合科学实际的有:①④⑤①电感线圈对交变电流有阻碍作用。
②同一个线圈对直流和对交流的阻碍作用是相同的.③低频扼流圈只能阻碍低频交变电流,不能阻碍高频交变电流。
④电感线圈中通入交变电流后，交变电流的瞬时值为0的瞬间，线圈仍然对交变电流有阻碍作用。
⑤线圈的匝数越多，对同一个交变电流的阻碍作用就越大。
⑥线圈对交变电流的阻碍作用随着交变电流的频率的变大而减小。
二、电容器对交变电流的阻碍作用电容器两极板之间是绝缘介质，它阻隔导体中自由电子的通过，为什么交变电流能通过电容器呢？提示:电流是由电荷的定向移动形成的，把交流电源接到电容器的两个极板上后，当电源电压升高时，电源给电容器充电,电荷向电容器极板上聚集，在电路中形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电,原来聚集在极板上的电荷又放出,在电路中形成放电电流.电容器交替地进行充电和放电,电路中就形成了电流，好像是交流“通过”了电容器（实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质)。
高中物理选修3-2公式总结
高中物理选修3-2公式总结高中物理选修3-2公式总结十一、恒定电流1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝2.欧姆定律：I＝U/R｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ωm)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I ＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反)R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+电压关系U总＝U1+U2+U3+U总＝U1＝U2＝U3功率分配P总＝P1+P2+P3+P总＝P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位(倍率)｝、拨off挡。
2021_2022学年高中物理第二章交变电流1交变电流学案教科版选修3_2
交变电流必备知识·自主学习一、交变电流干电池电源和手摇发电机均能使小灯泡发光,这两种电源的本质区别是什么?提示:干电池提供直流电,而手摇发电机提供交流电。
1.恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。
2.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流,简称交流电。
3.正弦交变电流:电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流,简称正弦交流电。
二、正弦交变电流的产生和表述1.产生:闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时, 线圈中产生的感应电流。
2.表述:(1)电动势:e=E m sinωt,E m=NBSω。
(2)电流:i=I m sinωt。
(3)电压:u=U m sinωt。
3.中性面:中性面的特点有①④⑤。
①线圈平面与磁场垂直。
②线圈平面与磁场平行。
③穿过线圈的磁通量为零。
④穿过线圈的磁通量最大。
⑤线圈越过中性面时电流的方向改变。
关键能力·合作学习知识点一直流电和交变电流1.直流电分类及图像:(1)大小和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流,如图甲所示。
(2)方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉冲直流电,如图乙所示。
2.交变电流的分类及图像:(1)正弦交流电随时间变化的图像是一条正弦曲线,如图所示。
从图中可以知道正弦交流电的最大值I m和周期T。
(2)非正弦交流电的形式多种多样,如图是几种常见的交变电流的图像。
【典例】(2020·莱西高二检测)图中各图线不表示交流电的是( )【解析】选B。
交流电是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其没有影响,电流的方向变化的有A、C、D,B是直流,本题选不是交流电的,故选B。
1.(多选)如图所示的四种随时间变化的电流图像,其中属于交变电流的是 ( )【解析】选C、D。
电流的大小和方向都随时间做周期性变化的电流是交变电流,A、B所示的电流虽然大小做周期性变化,但电流的方向不变,所以不是交变电流,选项C、D正确,A、B错误。
高中物理选修3-2知识点详细汇总
高中物理选修3-2知识点详细汇总电磁感应现象愣次定律一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
产生的电流叫做感应电流．2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化3. 磁通量变化的常见情况 (Φ改变的方式)：①线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小②线圈在磁场中转动导致Φ变化。
线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。
如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。
③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致Φ变化(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．4.产生感应电动势的条件:成闭合回路，四指指向高电势．⑤“因电而动”用左手定则．“因动而电”用右手定则．⑥应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正)．因而也是电势升高的方向；即：四指指向正极。
导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便．2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果；结果阻碍原因。
(定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语(2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。
阻碍磁通量变化指：磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)；磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”．(3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍．．(．或反抗．．．)．产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻碍的效果作用)即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。
(完整版)高中物理选修3-2知识点清单(非常详细)
(完整版)高中物理必修3-2知识点清单(非常详细)第一章 电磁感应第二章 楞次定律和自感现象一、磁通量1．定义：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S 和B 的乘积． 2．公式：Φ＝B ·S .3．单位：1 Wb ＝1_T ·m 2.4．标矢性：磁通量是标量，但有正、负． 二、电磁感应 1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象． 2．产生感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量变化． 3．能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．特别提醒：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．三、感应电流方向的判断 1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)适用情况：所有的电磁感应现象． 2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．3.楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”四、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝ER ＋r.2．法拉第电磁感应定律(1)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．(2)公式：E ＝n ΔΦΔt，n 为线圈匝数．3．导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝Blv .(2)若B ⊥l ，l ⊥v ，v 与B 夹角为θ，则E ＝Blv sin_θ. 五、自感与涡流 1．自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．(2)表达式：E ＝L ΔIΔt.(3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． 2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流． (1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的．考点一 公式E ＝n ΔΦ/Δt 的应用 1．感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．(2)当ΔΦ仅由B 引起时，则E ＝n S ΔB Δt ；当ΔΦ仅由S 引起时，则E ＝n B ΔSΔt.2．磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ－t 图象上某点切线的斜率．3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E ＝n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值．(2)利用公式E ＝nS ΔBΔt求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积．(3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关．推导如下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR.考点二 公式E ＝Blv 的应用 1．使用条件本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B 、l 、v 三者相互垂直．实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为E ＝Blv sin θ，θ为B 与v 方向间的夹角．2．使用范围导体平动切割磁感线时，若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E ＝Bl v .若v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势．3．有效性公式中的l 为有效切割长度，即导体与v 垂直的方向上的投影长度．例如，求下图中MN 两点间的电动势时，有效长度分别为甲图：l＝cd sin β.乙图：沿v1方向运动时，l＝MN；沿v2方向运动时，l＝0.丙图：沿v1方向运动时，l＝2R；沿v2方向运动时，l＝0；沿v3方向运动时，l＝R.4．相对性E＝Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系．考点三自感现象的分析1．自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．2．自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．3．自感现象中的能量转化通电自感中，电能转化为磁场能；断电自感中，磁场能转化为电能．4.分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程，线圈中电流逐渐变大，断电过程，线圈中电流逐渐变小，方向不变．此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．六、电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻．2．电源电动势和路端电压 (1)电动势：E ＝Blv 或E ＝n ΔΦΔt . (2)路端电压：U ＝IR ＝ER ＋r·R .二、电磁感应中的图象问题 1．图象类型(1)随时间t 变化的图象如B －t 图象、Φ－t 图象、E －t 图象和i －t 图象． (2)随位移x 变化的图象如E －x 图象和i －x 图象． 2．问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量． (3)利用给出的图象判断或画出新的图象．考点一 电磁感应中的电路问题1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就是电源，如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等．这种电源将其他形式的能转化为电能．2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．3．解决电磁感应中电路问题的一般思路：(1)确定等效电源，利用E ＝n ΔΦΔt或E ＝Blv sin θ求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向．(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图．(3)利用电路规律求解．主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解． 4.(1)对等效于电源的导体或线圈，两端的电压一般不等于感应电动势，只有在其电阻不计时才相等．(2)沿等效电源中感应电流的方向，电势逐渐升高． 考点二 电磁感应中的图象问题 1．题型特点一般可把图象问题分为三类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量； (3)根据图象定量计算． 2．解题关键弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的关键．3．解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，即是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者是E －t 图象、I －t 图象等； (2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式； (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等； (6)画出图象或判断图象．4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法．首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类，然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是用物理量的方向，排除错误选项，此法最简捷、最有效．第三章 交变电流 传感器一、交变电流的产生和变化规律 1．交变电流大小和方向随时间做周期性变化的电流． 2．正弦交流电(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动． (2)中性面①定义：与磁场方向垂直的平面．②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线．二、描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率的关系：T ＝1f.2．峰值和有效值(1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的最大值．(2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交变电流的有效值．(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系IU E 3．平均值：E ＝n ΔΦΔt＝BL v .考点一 交变电流的变化规律1．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)图象2.(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．3.解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关．(2)注意峰值公式E m ＝nBS ω中的S 为有效面积． (3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置求特征解．考点二 交流电有效值的求解 1．正弦式交流电有效值的求解 利用I ＝I m2，U ＝U m 2，E ＝E m2计算．2．非正弦式交流电有效值的求解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算．注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期．考点三 交变电流的“四值”的比较1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)求出角速度ω，ω＝2πT＝2πf .(2)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式E m ＝nBS ω求出相应峰值． (3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． ①线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝I m sin ωt . ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i ＝I m cos ωt三、变压器原理1．工作原理：电磁感应的互感现象． 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出．(2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2，若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1<n 2，为升压变压器．(3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1； 有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n .四、远距离输电1．输电线路(如图所示)2．输送电流(1)I ＝P U. (2)I ＝U －U ′R.3．电压损失 (1)ΔU ＝U －U ′. (2)ΔU ＝IR . 4．功率损失 (1)ΔP ＝P －P ′.(2)ΔP ＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R ＝ΔU 2R .考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 1．基本关系(1)P 入＝P 出，(有多个副线圈时，P 1＝P 2＋P 3＋……)(2)U 1U 2＝n 1n 2，有多个副线圈时，仍然成立．(3)I 1I 2＝n 2n 1，电流与匝数成反比(只适合一个副线圈) n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同． 2．制约关系(1)电压：副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定． (2)功率：原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定． (3)电流：原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定． 3.关于理想变压器的四点说明： (1)变压器不能改变直流电压．(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率． (3)理想变压器本身不消耗能量．(4)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值． 考点二 理想变压器的动态分析 1.匝数比不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据I 1I 2＝n 2n 1可以判断I 1的变化情况．(3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化． 2.负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，U 2变化． (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化．3.变压器动态分析的思路流程考点三 关于远距离输电问题的分析 1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序，或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析．2．远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例)：(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3.(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线．(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线.(4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 2U 22R 线．3.解决远距离输电问题应注意下列几点(1)画出输电电路图．(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等． (3)输电线长度等于距离的2倍．(4)计算线路功率损失一般用P 损＝I 2R 线．。
基础知识天天练 物理3-2
第一模块 第3章 第2单元一、选择题1．下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是（ )A ．由F ＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B ．由m ＝Fa 可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C ．由a ＝Fm 可知，m 一定时物体的加速度与其所受合力成正比，F 一定时与其质量成反比D ．由m ＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出解析：F ＝ma 和m ＝Fa都是计算式，合外力F 与m 、a 无关，质量m 由物体决定，与F 、a 无关，A 、B 错，D 对．由牛顿第二定律知，C 对．答案：CD2．如图20所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用，且F 1>F 2，则1施于2的作用力大小为( )图20A ．F 1B ．F 1－F 2 C.12(F 1－F 2) D.12(F 1＋F 2) 解析：设每个物体的质量为m ，因为F 1>F 2，物体1和2一起以相同的加速度a 向右做匀加速直线运动，将1和2作为一个整体，根据牛顿第二定律，有：F 1－F 2＝2ma ，∴a ＝F 1－F 22m.要求1施于2的作用力F N ，应将1和2隔离，以物体2为研究对象，则：F N －F 2＝ma ，∴F N ＝F 2＋ma ＝12(F 1＋F 2)．答案：D 3．如图21所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是( )图21A ．向右做加速运动B ．向右做减速运动C ．向左做加速运动D ．向左做减速运动解析：小球水平方向受到向右的弹簧弹力F ，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右加速运动或向左减速运动．答案：AD4．如图22所示，物体A 放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体A 受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是( )图22A ．斜向右上方B ．竖直向上C ．斜向右下方D ．上述三种方向均不可能解析：物体A 受到竖直向下的重力G 、支持力F N 和摩擦力三个力的作用，它与斜面一起向右做匀加速运动，合力水平向右，由于重力没有水平方向的分力，支持力F N 和摩擦力F f 的合力F 一定有水平方向的分力，F 在竖直方向的分力与重力平衡，F 向右斜上方，A 正确．答案：A5．如图23所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m 的小球，下列关于杆对球的作用力F 的判断中，正确的是( )图23A ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向垂直杆向上C ．小车向右以加速度a 运动时，一定有F ＝masin θD ．小车向左以加速度a 运动时，有F ＝(ma )2＋(mg )2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为α＝arctan ag解析：由题意可知，小球与车具有相同的运动状态，小车静止，球也静止．对球进行受力分析，静止时所受合力为零，即杆对球的作用力应与球所受的重力平衡．重力竖直向下，杆对球的作用力应竖直向上，A 、B 错．当车向右加速时，球的加速度也向右，那么球所受的合力应向右，大小为ma .球所受的合力由球受到的重力和杆的作用力合成，根据合成法则，杆的作用力大小应为(ma )2＋(mg )2，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为arctan ag；若加速度为a ＝g tan θ，则杆对球的作用力一定沿杆的方向．车向左加速与向右加速分析一样．答案：D6．如图24所示，三个完全相同物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同．现用大小相同的外力F 沿图示方向分别作用在1和2上，用12F 的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，令a 1、a 2、a 3分别代表物块1、2、3的加速度，则( )图24A ．a 1＝a 2＝a 3B ．a 1＝a 2，a 2>a 3C ．a 1>a 2，a 2<a 3D ．a 1>a 2，a 2>a 3解析：对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：a 1＝F cos60°－μ(mg －F sin60°)m ＝(1＋3μ)F 2m－μga 2＝F cos60°－μ(mg ＋F sin60°)m ＝(1－3μ)F 2m－μga 3＝12F －μmg m ＝F 2m－μg ，比较大小可得C 选项正确．答案：C7．如图25所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO 、bO 、cO ，其下端都固定于底部圆心O ，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a 、b、c 处开始下滑(忽略阻力)，则( )图25A ．a 处小孩最先到O 点B ．b 处小孩最后到O 点C ．c 处小孩最先到O 点D ．a 、c 处小孩同时到O 点解析：三块滑板跟圆柱形仓库构成的斜面底边长度均为圆柱形底面半径，则R cos θ＝12gt 2sin θ，t 2＝4Rg sin2θ，当θ＝45°时，t 最小，当θ＝30°和60°时，sin2θ的值相同，故只有D 正确． 答案：D 8．原来静止的物体受到外力F 的作用，图26所示为力F 随时间变化的图象，则与F—t 图象对应的v—t 图象是下图中的( )图26解析：由F —t 图象可知，在0～t 内物体的加速度a 1＝Fm，做匀加速直线运动；在t ～2t内物体的加速度a 2＝Fm，但方向与a 1反向，做匀减速运动，故选B.答案：B9．如图27所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳其一端系一重球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计固定在小车上，开始时小车处于静止状态．当小车匀加速向右运动时( )图27A ．弹簧测力计读数及小车对地面压力均增大B ．弹簧测力计读数及小车对地面压力均变小C ．弹簧测力计读数变大，小车对地面的压力不变D ．弹簧测力计读数不变，小车对地面的压力变大解析：小车静止时，弹簧测力计的示数等于小球的重力，对地面的压力等于球和车的总重力；当小车向右加速时，由牛顿第二定律知，弹簧测力计弹力等于m a 2＋g 2，由于球和车竖直方向加速度均为零，小车对地面的压力仍等于二者的总重力，故C 正确．答案：C10．如图28所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )图28A.g 2sin α B ．g sin α C.32g sin α D ．2g sin α 解析：设猫的质量为m ，则木板的质量为2m .先取猫为研究对象，因猫对地静止，所以木板对猫必有沿着斜面向上的作用力，大小为F ＝mg sin α；再以木板为研究对象，由牛顿第三定律，猫对木板必有沿斜面向下的作用力F ，据牛顿第二定律对木板列方程有F ＋2mg sin α＝2ma ，a ＝32g sin α.答案：C 二、计算题11．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，力F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图29所示．重力加速度g ＝10 m/s 2.求：图29(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小； (2)物块在3～6 s 中的加速度大小； (3)物块与地面间的动摩擦因数．解析：(1)由v －t 图象可知，物块在6～9 s 内做匀速运动，由F －t 图象知，6～9 s 的推力F 3＝4 N ，故F f ＝F 3＝4 N ① (2)由v －t 图象可知，3～6 s 内做匀加速运动，由 a ＝v t －v 0t②得a ＝2 m/s 2③(3)在3～6 s 内，由牛顿第二定律有F 2－F f ＝ma ④ 且F f ＝μF N ＝μmg ⑤ 由④⑤式求得μ＝0.4 ⑥答案：(1)F f ＝4 N (2)a ＝2 m/s 2(3)μ＝0.412．如图30所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B ，它们的质量分别为m A 、m B ，弹簧的劲度系数为k ，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d ，重力加速度为g .图30解析：令x 1表示未加F 时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知m A g sin θ＝kx 1① 令x 2表示B 刚要离开C 时弹簧的伸长量，a 表示此时A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律kx 2＝m B g sin θ ②可知F －m A g sin θ－kx 2＝m A a ③由②③式可得a ＝F －(m A ＋m B )g sin θm A④由题意，d ＝x 1＋x 2⑤ 由①②⑤式可得d ＝(m A ＋m B )g sin θk⑥答案：a ＝F －(m A ＋m B )g sin θm A d ＝(m A ＋m B )g sin θk。
高中物理选修3-2综合测试题(含答案)
A. 只有②④正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③正确
匀强磁场的磁感应强度的大小随时
B
D. 只有①④正确
2. 一飞机在北半球的上空以速度 v 水平飞行，飞机机身长为 a，翼展为 b；该空间地磁场磁感应
强度的水平分量为 B1，竖直分量为 B2；驾驶员左侧机翼的端点用 A表示，右侧机翼的端点用 B表示，
运动时（但未插入线圈内部） （ ）
S
A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
N
B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
4. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流
间用细线绑住，它们的电阻均为 R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内
两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。 开始时， 导体棒处于静止状态。 剪断细线后，
a
c
导体棒在运动过程中
（）
A. 回路中有感应电动势
B. 两根导体棒所受安培力的方向相同 C. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
b
d
D. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
⑴
B1
B2
⑵
f
f
f
f
O 1 2 3 4 5 6 t /s O 1 2 3 4 5 6 t /s O 1 2 3 4 5 6 t /s O 1 2 3 4 5 6 t /s
A
B
C
D
12. 如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的
高中物理选修3-2第一章知识点详解版
第一章电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路．．．．．．．。
．．．．中磁通量发生变化2、产生感应电流的方法.（1）磁铁运动。
（2）闭合电路一部分运动。
（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。
注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。
不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点.（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。
（2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法.（1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：①回路是闭合导体回路。
②穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。
（2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。
②闭合回路的面积S发生变化。
③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。
②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
（2）楞次定律的因果关系：闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
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６．某发电站采用高压输电向外输送电能。 某发电站采用高压输电向外输送电能。 若输送的总功率为P 输电电压为U 若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电 导线的总电阻为R 导线的总电阻为R。则下列说法正确的是 ( BC ) 输电线上的电流:I=U/R A．输电线上的电流:I=U/R 输电线上的电流:I=P B．输电线上的电流:I=P0/U 输电线上损失的功率:P=P C．输电线上损失的功率:P=P02R/U2 输电线上损失的功率:P=U D．输电线上损失的功率:P=U2/R
4．如图16甲、乙所示，从某一装置中输出 ．如图 甲 乙所示， 的电流既有交流成分，又有直流成分， 的电流既有交流成分，又有直流成分，现要 把交流成分输送给下一级，有关甲、 把交流成分输送给下一级，有关甲、乙图的 说法正确的是：（ 说法正确的是：（ C ） A．应选用甲图电路，其中 的电容要大 ．应选用甲图电路，其中C的电容要大 B．应选用甲图电路，其中 的电容要小 ．应选用甲图电路，其中C的电容要小 C．应选用乙图电路，其中 的电容要大 ．应选用乙图电路，其中C的电容要大 D．应选用乙图电路，其中 的电容要小 ．应选用乙图电路，其中C的电容要小
2
９．如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场 如图甲所示， 区域，磁感应强度的大小均为B 区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相 且与纸面垂直，磁场区域在x 反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度 均为a 轴方向足够宽。现有一高为a 均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正 三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁 场区域。若以逆时针方向为电流的正方向， 场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在 图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x 图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x的 关系图象正确的是（ 关系图象正确的是（ ）
3-2练习题
１．一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规 一正弦交变电流的电流i随时间t 律如图所示。 律如图所示。由图可知 （ A ） A．该交变电流的瞬时值表达式为 10sin（50t） i＝10sin（50t）A 该交变电流的频率为50 B．该交变电流的频率为50 Hz 该交变电流的有效值为10A C．该交变电流的有效值为10A 若该交变电流通过阻值R 40Ω的白炽灯 的白炽灯， D．若该交变电流通过阻值R＝40Ω的白炽灯， 则电灯消耗的功率是8 则电灯消耗的功率是8 kW
11. 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象 当有 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有 电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转. 电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转 下列说法哪些是正确的： 下列说法哪些是正确的： AC A.当把磁铁 极向下插入线圈 当把磁铁N极向下插入线圈 当把磁铁 时，电流表指针向左偏转 B.当把磁铁 极从线圈中拔出 当把磁铁N极从线圈中拔出 当把磁铁 时，电流表指针向左偏转 C.保持磁铁在线圈中静止，电 保持磁铁在线圈中静止， 保持磁铁在线圈中静止 流表指针不发生偏转 D.磁铁插入线圈后，将磁铁和 磁铁插入线圈后， 磁铁插入线圈后 线圈一起以同一速度向上运 动，电流表指针向左偏
15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻 15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、 不计的平行金属导轨相距L 1m， 不计的平行金属导轨相距L = 1m，导轨平面与水平面 37º角 下端连接阻值为R的电阻。 成θ= 37º角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方 向与导轨平面垂直。质量为m 0.2kg， 向与导轨平面垂直。质量为m = 0.2kg，电阻不计的 金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触， 金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触， 它们之间的动摩擦因数为= 0.25。（设最大静摩擦力 它们之间的动摩擦因数为= 0.25。（设最大静摩擦力 。（ 大小等于滑动摩擦力大小） 大小等于滑动摩擦力大小） 求： ⑴ 金属棒沿导轨由静止开始 下滑时加速度a的大小； 下滑时加速度a的大小； ⑵ 当金属棒下滑速度达到稳 定时，电阻R消耗的功率为8W 8W， 定时，电阻R消耗的功率为8W， 求此时金属棒速度v的大小； 求此时金属棒速度v的大小；
3．如图13所示，平行板电容器与灯泡串联， 如图13所示，平行板电容器与灯泡串联， 13所示 接在交流电源上，灯泡正常发光， 接在交流电源上，灯泡正常发光，则( A ) 把电介质插入电容器， A．把电介质插入电容器，灯泡一定变亮 把电容器两极板间距离增大， B．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变 亮 把电容器两极板间距离减小， C．把电容器两极板间距离减小，灯泡一定变 暗 使交流电频率增大，于扼流圈的以下说法，正确的是( A ) 对于扼流圈的以下说法，正确的是( A．扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制 成的 低频扼流圈用来“通低频、阻高频” B．低频扼流圈用来“通低频、阻高频” 高频扼流圈用来“通直流、阻交流” C．高频扼流圈用来“通直流、阻交流” 高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较大， D．高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较大， 对高频交变电流的阻碍作用很小
11.（4分） 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转. （ 分 用如图所示的实验装置研究电磁感应现象 当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转 当有电流从电流表的正极流入时
13．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’ 13．如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’ 轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直． 轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．已知线圈匝 n=400，电阻r 1Ω， =0．05m， 数n=400，电阻r＝0．1Ω，长L1=0．05m，宽 =0．04m，角速度ω rad／ L2=0．04m，角速度ω＝l00 rad／s，磁场的磁感 应强度B 25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用 线圈两端外接电阻R=9.9Ω 应强度B＝0．25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用 电器和一个交流电流表(内阻不计) 电器和一个交流电流表(内阻不计)。 求： (1)线圈中产生的最大感应电动势 线圈中产生的最大感应电动势． (1)线圈中产生的最大感应电动势． (2)电流表 的读数． 电流表A (2)电流表A的读数． (3)用电器上消耗的电功率 用电器上消耗的电功率． (3)用电器上消耗的电功率． (4)由图示位置开始记时 由图示位置开始记时， (4)由图示位置开始记时，写出瞬 时电动势的表达式
答案： 答案：C
10．矩形导线框abcd放在匀强磁场中， 10．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁 abcd放在匀强磁场中 感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图（ 所示。t=0时 随时间变化的图象如图（1）所示。t=0时 磁感应强度的方向垂直于纸面向里。 刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。 0∽4s时间内 线框的ab 时间内， ab边受力随时间 在0∽4s时间内，线框的ab边受力随时间 变化的图象（ab边所受安培力的方向规定 变化的图象（ab边所受安培力的方向规定 以向左为正方向），可能如图（ ），可能如图 以向左为正方向），可能如图（2）中的 （ ）
１４．在远距离输电时， １４．在远距离输电时，要考虑尽量减少输 电线上的功率损失。有一个小型发电站， 电线上的功率损失。有一个小型发电站，输 送的电功率为P=500kW，当使用 送的电功率为 ，当使用U=5kV的电 的电 压输电时， 压输电时，测得安装在输电线路起点和终点 处的两只电度表一昼夜示数相差4800 kWh。 处的两只电度表一昼夜示数相差 。 求： 和输电线的总电阻r； （1）输电效率 和输电线的总电阻 ； ）输电效率η和输电线的总电阻 （2）若想使输电效率提高到 ）若想使输电效率提高到98%，又不改 ， 变输电线电阻， 变输电线电阻，那么电站应使用多高的电压 向外输电？ 向外输电？
分别与电容器C ２．两只相同的白炽灯L1和L2，分别与电容器C 两只相同的白炽灯L 和电感线圈L串联，接在如图8所示的电路中。 和电感线圈L串联，接在如图8所示的电路中。 接在电压最大值为Um 频率为f Um、 将a、b接在电压最大值为Um、频率为f的正弦交 流电源E 两极之间时，两只灯泡都发光， 流电源E1两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度 相同。若更换一个新的正弦交流电源E 相同。若更换一个新的正弦交流电源E2后，灯L2 的亮度高于灯L 的亮度。则新电源E 的亮度高于灯L1的亮度。则新电源E2的电压最大 值和频率可能是：（ 值和频率可能是：（ B ） 最大值仍为Um 而频率大于f Um， A．最大值仍为Um，而频率大于f 最大值仍为Um 而频率小于f Um， B．最大值仍为Um，而频率小于f 最大值大于Um 而频率仍为f Um， C．最大值大于Um，而频率仍为f 最大值小于Um 而频率仍为f Um， D．最大值小于Um，而频率仍为f
８．如图所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝 如图所示， 是一个小型理想变压器， 数之比n =10∶1，接线柱a 数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电 u=220√2sin（50t） 源，电压 u=220√2sin（50t）V。变压器右侧部分为 一火警报警系统原理图，其中R 一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料 电阻随温度升高而减小）制成的传感器， （电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定 值电阻。 值电阻。下列说法中正确的是 （BD ） 电压表示数为22 A．电压表示数为22 V 当传感器R 所在处出现火警时， B．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小 当传感器R 所在处出现火警时， C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小 当传感器R 所在处出现火警时，电阻R1 R1的功率变大 D．当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大