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教科版高中物理选修32学案:第二章交变电流7电能的输送含答案.

教科版高中物理选修32学案:第二章交变电流7电能的输送含答案.
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高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子 间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点: 永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地

做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010 -m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系:273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。(0r r =时分子势能最小) 当0r r >时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加 当0r r <时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。(理想气体的内能只取决于温度) ③改变内能的方式

交变电流导学案杨维平

《交变电流》导学案 荆州市北门中学 杨维平 班级:____________ 组别:____________ 组名:____________ 姓名:____________ 【学习目标】 ⒈知道正弦交流电的产生原理,知道中性面及其特点。 ⒉学会推导正弦交流电的瞬时值表达式,能计算正弦交流电的最大值。 【重点难点】 正弦交流电的产生原理分析及正弦交流电的瞬时值表达式推导。 【学法指导】 先运用《电磁感应》的知识定性分析课本中图5.1-3所示的四个画面,找到中性面,分析其特点和交流电的变化规律,再进一步推导正弦式交流电的瞬时值表达式和最大值计算式。 【知识链接】 电磁感应的相关知识 【学习过程】 知识点一:交变电流的产生 问题1:什么是交流?什么叫直流?通过发光二极管体验交流电电流的周期性变化。 (请大家理解课本中图5.1-3交流发电机的示意图,尝试解答以下问题) 问题2:矩形线框转动时,哪些边会产生电动势? 问题3:为了便于分析,请你以AB 边为对象将这四个立体图改画成正对面观察的平面图,并标出速度方向和电流方向。 问题4:在线圈从甲位置到丙位置的过程中,AB 边中的电流向哪个方向流动?在线圈从丙位置到甲位置的过程中,AB 边中的电流向哪个方向流动? 甲图乙图丙图丁图

问题5:当线圈转到什么位置时没有电流,线圈平面与磁场方向关系怎样?什么叫中性面?线圈平面在中性面的位置时,穿过线圈平面的磁通量有何特点?请总结中性面的特点。 问题6:当线圈转到什么位置时,线圈中的电流最大?此时穿过线圈的磁通量有何特点? 问题7:将上述问题总结后填到下列表格中 特殊位置甲乙丙丁 磁感应强度B与 线圈面积S的关系 磁通量的大小 电流的方向 (字母表示) 感应电动势的大小 结论:当线圈在时感应电动势和电流为零,最大;在时感应电动势和电流最大,为0;线圈转动一周,感应电流方向改变次。 知识点二:交变电流的图像和变化规律 问题1:在图5.1-3中乙位置时,令磁感应强度为B, AB边长为L1,BC边长为L2,匀速转动的角速度为 , 试求:此时线框切割磁感线产生的电动势的值 m E。(在 图中标出此时的电流方向) 问题2:若从甲位置开始计时,经过时间t,线圈平面与中性面间的夹角为,在图中标出这个角度。试求:此时线框中感应电动势e的表达式。A(B)D(C) 中性面

高中物理选修32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: 无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合,则只能出现感应电动势, 而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化 二、感应电流方向的判定 1.右手定则:伸开右手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,手 掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即 为感应电流方向(电源). 用右手定则时应注意: ①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定, ②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直. ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向. ④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,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 ...).产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻 ..(.或反抗

吉林省吉林市第一中学校高中物理交变电流导学案新人教版必修2

吉林一中物理学科导学案(交流电) (交变电流) 【预习案】 1交变电流的产生 (1)中性面: (2) ________________________________________ 线圈处于中性面位置时,穿过线圈① _________________________________________ ,但____________ 。 (3)线圈越过中性面,线圈中I感方向要改变。线圈转一周,感应电流方向改 变_______ 。 2 ?交变电流的变化规律 设线圈平面从中性面开始转动,角速度是①。经过时间t,线圈转过的角度是31,ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于3 t,如右图所示。设ab 边长为L i,be边长L2,磁感应强度为B,这时ab边产生的感应电动势多大? 3.本节课主要学习了以下几个问题: 1. 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,线圈中产生正弦 式交变电流。 2?从中性面开始计时,感应电动势瞬时值的表达式为e=NB3 sin 3 t,感应电 动势的最大值为E=NB3。 3.中性面的特点:磁通量最大为①m,但e=0。 【练习案】 1. 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是( )

A. t i时刻通过线圈的磁通量为零 B. 12时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当e转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

2. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,下 ( ) A .当穿过线圈的磁通量最大时,感应电动势最小 B .当穿过线圈的磁通量最大时,感应电动势最大 C .当穿过线圈的磁通量是零时,感应电动势最小 D .当穿过线圈的磁通量是零时,感应电动势最大 3. 已知交变电流的瞬时值的表达式是 i = 5sin50 n t (安),从t = 0到第一次 出现最大值的时间是:( ) A . 6.25 秒 B. 1/200 秒 C. 1/150 秒 D. 1/100 秒 4 .如图1示的正弦交流电流,其流瞬时值的表达式为 __________________________ ,已知时间t = 0.0025秒时交流电电流的值为 14.14 安。 6.图3为单匝线圈面积为S 在磁感强度为B 的匀强磁场中匀速转动,感应电动势 e =£ nsin 3 t, 感应电流 i = l^sin 3 t (1)在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为( ) A . e =g nsin 3 t B. e = 2 £ nsin 31 (2)题中产生的最大感应电流为I n 要使感应电流的最大值变为21 n 可用的方法是 面说法正确的是 C . e = 2 £ ^sin2 31 D. e =£ nsin2 31 5 . 图2 1 的交流电电 表达

高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量学案新人教版选修

2 描述交变电流的物理量 [目标定位] 1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者间的关系.2.理解交变电流有效值的含义,会进行有效值的相关计算.3.知道正弦式交变电流有效值与峰值的关系及在生活中的应用.4.了解相位及相位差的概念. 一、周期和频率 1.周期(T ):交变电流完成一次周期性变化所需的时间,用T 表示,单位是秒. 2.频率(f ):交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数,用f 表示,单位是赫兹,符号是Hz. 3.T 、f 、ω三者之间的关系: T =1f ,f =1T ,ω=2π T =2πf . 4.(1)我国工农业生产和生活所用的交变电流,周期是0.02 s ,频率是50 Hz ,电流方向每秒改变100次. (2)打点计时器接交变电流,f =50 Hz ,T =0.02 s ,所以每隔0.02 s 打一次点. 例1 如图1所示,图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交变电流的图象,当调整线圈转速后,所产生的正弦式交变电流的图象如图线b 所示,以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是( ) 图1

A.线圈先后两次周期之比为2∶3 B.线圈先后两次转速之比为2∶3 C.交变电流a 的瞬时值为u =10sin (5πt )V D.交变电流b 的最大值为20 3 V 解析 由u -t 图象知:T a ∶T b =2∶3,故两次转速之比为3∶2,选项A 正确,B 错误;对交变电流a :U m =10 V ,T a =0.4 s ,则ωa =5π rad/s,故u =U m sin(ωa t )V =10sin(5πt )V ,选项C 正确;由E m =nBSω,且ωa ∶ωb =T b ∶T a =3∶2知,E m b =23E m a =20 3 V ,选项D 正确. 答案 ACD (1)由图象可直接获得的信息有:①该交变电流的最大值、周期;②任意时刻交变电流的数值. (2)掌握角速度ω、周期T 、转速n 的关系. ω= 2πT ;ω=2πn ;n =1 T . 二、峰值和有效值 1.峰值:交变电流的电压、电流所能达到的最大数值. (1)表达式:E m =nBSω. (2)应用:电容器所能承受的电压应高于(选填“高于”或“低于”)交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿. 2.有效值:让交流和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,而这个恒定电流是I 、电压是U ,我们就把I 、U 叫做这个交流的有效值. (1)正弦式交变电流有效值和最大值的关系:E = E m 2;U =U m 2;I =I m 2 . (2)应用:电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流都是有效值.交流电压表和交流电流表测量的也是有效值. (3)计算:①对于正弦式交变电流,可先根据E m =nBSω求出最大值,然后根据E =E m 2 求出 其有效值. ②当电流是非正弦式交变电流时,必须根据有效值的定义求解.先计算交变电流在一个周期 内产生的热量Q ,再将热量Q 用相应的物理量的有效值表示Q =I 2 RT 或Q =U 2 R T ,最后代入数 据求解有效值.

高中物理选修3-3知识点归纳

选修3-3知识点归纳 2017-11-15 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成:阿伏伽德罗第一个认识到物体是由 分子组成的。 ①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ 2、油膜法估测分子的大小: ①S V d 纯油酸=,V 为纯油酸体积,而不能是油酸溶液体积。 ②实验的三个假设(或近似):分子呈球形;一个一个整齐地紧密排列;形成单分子层油膜。 3、分子热运动: ①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动,在电子显微镜才能观察得到。 ②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动,扩散现象还说明了分子间存在间隙。 ③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动,反映了液体分子或气体分子无规则运动。颗粒越小、 温度越高,现象越明显。从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。 4、分子力: ①分子间同时存在引力和斥力,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,斥力总比引力变化得快。 ②当r=r 0=10-10m 时,引力=斥力,分子力为零;当r>r 0,表现为引力;当r

高中物理-交变电流的特点导学案及周练

高中物理-交变电流的特点导学案及周练 【学习目标】 1.知道交变电流与直流电的区别 2.知道交变电流的周期、频率与线圈转动的角速度的关系. 3.理解交变电流的有效值的定义及意义. 4.掌握正弦交变电流的有效值和最大值之间的关系. 5.能解决有关计算有效值的问题. 重点:有效值和最大值 难点:有关计算有效值的问题 【自主预习】 一、两种电流的比较 1.定义: 和 随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流,简称交流. 说明: 随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征.如图中 均为交变电流,而 就不是交变电流. 2.正弦式电流 (1)定义:随时间按 规律变化的电流叫做正弦式电流. 说明:①在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是正弦式电流,但并 非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流.②正弦式交变电流的图象是 曲线 二、、周期和频率 定义:周期(T )是指交变电流完成一次 变化所需的时间,单位是秒. 周期越大,交变电流变化越 ,在一个周期内交变电流的方向变化 次. 频率(f )是交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数,单位是赫兹,符号是Hz .频率越大交变电流变化越 f =T 1 (2)正弦式电流的周期和频率的决定因素是发电机转子转动的角速度ω. T =ωπ 2,f =T 1=πω2 三、交变电流的最大值与有效值

1、最大值 1.定义:交变电流在一个周期内所能达到的 称为最大值或峰值,用符号U m 、I m 表示. 2.最大值所处位置:当线圈平面与磁感线 时,交流电动势或电流处于最大值. 3.大小:E m = ,I m =R NBS R E ω=m ,U m = . 说明:电容器上所标明的电压为电压的 值,超过该值,电容器可能被击穿. 2、有效值 (1).定义:交流的有效值是根据电流的 来规定的,让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值.电压有效值的符号用U 表示,电流有效值符号用I 表示,电动势有效值符号用E 表示. (2).正弦交变电流有效值和最大值之间关系是: E =2m E U =2m U I =2m I 说明:①在交变电路中交流电流表、交流电压表的示数为交流的 值. ②用电器的额定电压、额定电流均指交流的有效值,即交流功率计算:P =U ·I 中的I 、U 为 值. ③用电器铭牌上标的值为 值. ④叙述中没有特别加以说明的交流的值为 值. 四 【典型例题】 一、最值、周期、频率的考查 【例1】 有一个电子器件,当其两端电压高于100 V 时则导通,等于或低于100 V 时则不导通,若把这个电子器件接到100 V 、50 Hz 的交变电源上,这个电子器件将( ) A .不导通

20182019学年高中物理第二章交变电流3习题课交变电流的产生及描述学案教科版选修32

3 习题课:交变电流的产生及描述 [学习目标定位] 1.理解交变电流的产生过程,能够求解交变电流的瞬时值.2.理解交变电流图像的物理意义.3.知道交变电流“四值”的区别,会求解交变电流的有效值. 1.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦式交变电流,瞬时值表达式 e =E m sin ωt (从中性面开始计时). 2.正弦式交变电流的最大值E m =NBSω,即最大值由线圈匝数N 、磁感应强度B 、转动角速度ω及线圈面积S 决定,与线圈的形状、转轴的位置无关.(填“有关”或“无关”) 3.线圈在转动过程中的平均电动势,要用法拉第电磁感应定律计算,即E =N ΔΦ Δt . 4.正弦交流电的有效值U = U m 2 ,I = I m 2 .其他非正弦交流电的有效值根据电流的热效应求解. 一、对交变电流产生规律的理解 求解交变电动势瞬时值时:(1)首先要计算峰值E m =NBSω;(2)确定线圈转动从哪个位置开始,以便确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化;(3)确定线圈转动的角速度ω(以rad/s 作单位);最后确定感应电动势的瞬时值表达式. 例1 图1甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动,线圈的匝数n =100匝,电阻r =10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R 连接,电阻R =90 Ω,与R 并联的交变电压表为理想电表.在t =0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t 按图乙所示正弦规律变化.求: 图1 (1)交流发电机产生的电动势最大值; (2)电动势的瞬时值表达式; (3)线圈转过1 30 s 时电动势的瞬时值; (4)电路中交变电压表的示数. 解析 (1)交流发电机产生电动势的最大值E m =nBSω

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:t n E ??=φ (2)磁通量发生变化情况 ①B 不变,S 变,S B ?=?φ ②S 不变,B 变,BS ?=?φ ③B 和S 同时变,12φφφ-=? (3)计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ??=φ ②求瞬时值:BLv E =(导线切割类) ③导体棒绕某端点旋转:ω22 1BL E = 5.感应电流的计算: 瞬时电流:总 总R BLv R E I = = (瞬时切割) 6.安培力的计算: 瞬时值:r R v L B BIL F +==22 7.通过截面的电荷量:r R n t I q +?= ?=φ 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(H μ) (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 接通电源的瞬间,灯泡A 1较慢地亮起来。 断开开关的瞬间,灯 泡A 逐渐变暗。

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:t n E ??? =φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ??? =φ_ ②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω2 2 1BL E = ④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感 5.感应电流的计算: 平均电流:t r R r R E I ?+?=+= )(_ φ 瞬时电流:r R BLV r R E I +=+= 6.安培力计算: (1)平 均值: t BLq t r )(R BL L I B F ?=?+?= =φ_ _ (2). 瞬时值:r R V L B BIL F +==22 7.通过的电荷量:r R q t I +?= - = ??φ 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(μH )。 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。

《交变电流》复习导学案

交变电流复习导学案 学习目标: 1、通过自主复习让学生进一步提升、整合交变电流的产生与描述物理量以及变压器工作、电能输送原理等基本知识的理解。 2、通过对交流电产生和表征物理量的应用以及远距离输电等实际问题的处理,进一步掌握该类问题的处理思路和方法。 3、体会交变电流在现实生活中的作用。 教学过程: 【用框图画出本章的主体知识结构进行知识的自我梳理】 【能力提升点一:交变电流的产生与描述物理量】 知识整合 1、交变电流的产生与规律 (1)交变电流的定义:和都随时间做的电流叫做交变电流. 正弦交变电流是电压和电流随时间做变化的交流电. (2)产生正弦交变电流的条件:线圈绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时,线圈中就会产生.正弦交变电流电动势瞬时表达 式. (3)中性面的定义以及规律:当线圈平面垂直于磁感线时,线圈各边都不切割磁感线,磁通量的变化率为0,线圈中没有感应电流,但是磁通量最大,这样的位置叫做.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,因此线圈转动一周,感应电流方向改 变. 自我测试1、一矩形线圈绕垂直于磁场的轴线 匀速转动而形成了如图所示的电动势随时间变化的图 像,由图象可知以下说法正确的是() A、2s时线圈所处的位置是中性面 B、1s时穿过线圈的磁通量最大 C、1s时穿过线圈的磁通量的变化率最大 D、形成的交变电流的电动势的瞬时表达式为e =4sin(100t)V 知识整合2、交变电流的描述物理量 (1)周期是交变电流完成一次周期性变化所用的时间,通常用字母T表示,单位是,周期T和频率f的关系为。 (2)交变电流的有效值是让交流与恒定电流分别通过大小的电阻,如果在交流的一个内产生的热量相等,就把这一恒定电流的电压U

高中物理选修32知识点详细讲解版

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。 (3)“阻碍”的含义 . ①“阻碍”可能是“反抗”,也可能是“补偿”. 当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。(“增反减同”) ②“阻碍”不等于“阻止”,而是“延缓”. 感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化,只是延缓了原磁通量的变化。当由于原磁通量的增加引

交变电流导学案

特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊 B 与S 的关系 磁通量Φ的 大小 4个过程中 Φ的 变化 电流方向 磁通量Φ的变化率 t ??? 2.中性面:_______________________________ 磁通量___________ 磁通量的变化率____________ 感应电动势e =________,_______感应电流 感应电流方向________,线圈转动一周,感应电流方向改变______次 三.交变电流的变化规律 1、 提出问题:如图所示,在磁感应强度B 的 匀强中,矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动,角速度为ω。图中标a 的圆圈表示线圈ab 边的横截面,标d 的小圆圈表示线圈cd 的横截面,ab 、cd 长度为L 1‘ad 、bc 长度为L 2 设线圈平面从中性面开始转动。则经时间t (1) 线圈与中性面的夹角是多少?______________ (2) ab 边速度多大?____________________ (3) ab 边速度方向与磁场方向夹角多大?_____________________ (4) ab 边产生的感应电动势多大?______________________ (5) 线圈中感应电动势多大?________________________________ (6) 若线圈匝数是N 匝则感应电动势多大?__________________________ 其中E m =NBL 1L 2ω,叫做感应电动势的最大值,e 叫做感应电动势的瞬时值.请同学们阅读教材,了解感应电流的最大值和瞬时值. 知识理解的的关键点是什么?知识运用的规律方法是什么? 特点

高中物理选修3-2知识点汇总

第一章电磁感应 1.磁通量 穿过某一面积的磁感线条数;标量,但有正负;Φ=BS·sinθ;单位Wb,1Wb=1T·m2。 2.电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象;产生的电流叫感应电流,产生的电动势叫感应电动势;产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。 3.感生电场 变化的磁场在周围激发的电场。 4.感应电动势 分为感生电动势和动生电动势;由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势,由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势;产生感应电动势的导体相当于电源。 5.楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化;判定感应电流和感应电动势方向的一般方法;适用于各种情况的电磁感应现象。 6.右手定则 让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体做切割磁感线运动的方向,四指的指向就是导体内部产生的感应电流或感应电动势的方向;仅适用导体切割磁感线的情况。 7.法拉第电磁感应定律 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;E=n t? ?Φ。 8.动生电动势的计算 法拉第电磁感应定律特殊情况;E=Blv·sinθ。 9.互感 两个相互靠近的线圈中,有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生电动势,这种现象叫做互感,这种电动势叫做互感电动势;变压器的原理。10.自感 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。11.自感电动势 由于自感而产生的感应电动势;自感电动势阻碍导体自身电流的变化;大小正比于电流的变化率;E=L t I ? ?;日光灯的应用。12.自感系数 上式中的比例系数L叫做自感系数;简称自感或电感;正比于线圈的长度、横截面积、匝数;有铁芯比没有时要大得多。13.涡流 线圈中的电流变化时,在附近导体中产生的感应电流,这种电流在导体内自成闭合回路,很像水的漩涡,因此称作涡电流,简称涡流。 第二章直流电路 1.电流 电荷的定向移动;单位是安,符号A;规定正电荷定向移动的 方向为正方向;宏观定义I= t q;微观解释I=neSv,n为单位体积

第五章交变电流1.交变电流导学案

交变电流导学案 教学目标: 1.会观察电流(或电压)的波形图,理解交变电流、直流的概念 2.分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化,能对交变电流的产生有比较清楚的了解,具有运用基本原理解决新情境下问题的能力。 3.知道交变电流的变化规律即表示方法,知道交变电流的峰值、瞬时值的物理意义。 教学重点: 交变电流的产生及表达式的推导 教学难点: 交变电流的产生及推导 学生自主学习: 1.交变电流的产生和变化规律 ________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流,简称交流 ________不随时间变化的电流称为直流。 大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流 2.中性面:_______________________________ 磁通量______ ,磁通量的变化量______ 磁通量的变化率______特点 感应电动势 e=________,_______感应电流 感应电流方向________,线圈转动一周,感应电流方向改变______次 3.正弦式电流的产生和变化规律 (1)产生 考虑下面几个问题: 1.图中在线圈由甲转到乙的过程中,AB边中电流向哪个方向流动 2.在线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流向哪个方向流动 3.线圈转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大 4.大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线,从E经负载流向F的电流为正,反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。

(2)变化规律 根据图回答下面几个问题: ①线圈与中性面的夹角是多少 ②ab 边速度多大 ③ab 边速度方向与磁场方向夹角多大 ④ab 边产生感应电动势多大 ⑤线圈中感应电动势多大 (1) 函数形式:N 匝面积为S 的线圈绕垂直磁场平行线圈平面的轴以角速度ω转动, 从中性面开始计时,则电压t NBS e ωωsin =,(m ε=ωNBS ) t e m ωεsin =, 电流t I t R R e i m m ωωεsin sin === 电压u=IR=I m Rsin wt 从与中性垂直位置开始计时:( 写出对应的表达式) (2)图象: 正弦式图像: 锯齿形扫描电压波形: 矩形脉冲波形: 例1 矩形线圈abcd 的边长ab=cd =40cm,bc =da =30cm,共有200匝,以300r/min 的转速在磁感强度为的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴 OO ′匀速转动,在t =0时刻处于图所示位置.此线圈产生的感应电动势最大值E m = V,有效值为E =____V,再转过 °出现第一次中性面。 例2 如图所示的100匝矩形线框绕OO ′轴匀速转动,转速为120r/min 。ab=cd=0.2m ,ad=bc=0.1m ,磁感应强度B =1T ,试求:(1)线圈中产生的感应电动势的最大值是多少(2)感应电动势的瞬时表达式; 课后巩固练习 O ′ O c d b a B

2019-2020年高一物理 5.1 交变电流学案

2019-2020年高一物理 5.1 交变电流学案 学习目标: 1.使学生理解和掌握线框在磁场中的不同位置时,感应电动势的大小和方向的变化。 2.掌握交变电流的变化规律,会用e =E m sin ωt ,解题。 3.自己能分析交变电流Φ-t 图与E-t 图间的关系。 【要点导学】 一、交流电:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做__________,方向不随时间变化的电流称为______,大小和方向都不随时间变化的电流称为__________. 二、交变电流的产生: 1.过程分析 2.中性面:_______________________________ 甲 戊 丁 丙 乙

磁通量___________ 磁通量的变化率____________ 感应电动势e =________,_______感应电流 感应电流方向________,线圈转动一周,感应电流方向改变______次 【例1】一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示。下面说法中正确的是 ( ) A .t 1时刻通过线圈的磁通量为零 B .t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C .t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D .每当e 转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 【例2】.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图6所示,则下列说法中,正确的是( ) 图6 A .t =0时刻,线圈平面与中性面垂直 B .t =0.01 s 时刻,穿过线圈平面的磁通量的变化率最大 C .t =0.02 s 时刻,线圈中有最大感应电动势 D .t =0.03 s 时刻,线圈中有最大感应电流 3、交变电流的变化规律: 如图所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程: 当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式:e=E m sin ωt ,其中E m =2NBLv=NB ωS ;i=I m sin ωt ,其中I m =E m /R 。 当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式:e=E m sin ωt ,其中E m =2NBLv=NB ωS ;i=I m sin ωt ,其中I m =E m /R 。 图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e -t 和i-t 图象: 特点

高中物理选修32知识点总结-高中物理选修3-1欧姆定律知识点总结

高中物理选修32知识点总结|高中物理选修3-1欧姆定律知识点总结 【--高中生入党申请书】 欧姆定律是物理选修3-1课本的内容,高中生在学习时要掌握相关知识点,下面是给大家带来的高中物理选修3-1欧姆定律知识点,希望对你有帮助。 高中物理选修3-1欧姆定律知识点 一、导体的电阻 (1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。 (2)公式:R=U/I(定义式)

说明: A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关。 B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法--伏安法。 C、电阻反映导体对电流的阻碍作用 二、欧姆定律 (1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。

(2)公式:I=U/R (3)适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液。 三、导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。 (2)线性元件和非线性元件 线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。 非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成

正比的电学元件。 四、导体中的电流与导体两端电压的关系 (1)对同一导体,导体中的电流跟它两端的电压成正比。 (2)在相同电压下,U/I大的导体中电流小,U/I小的导体中电流大。所以U/I反映了导体阻碍电流的性质,叫做电阻(R) (3)在相同电压下,对电阻不同的导体,导体的电流跟它的电阻成反比。 高中物理选修3-1必考知识点 两种电荷

自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相斥,异种电荷相吸。 相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的"轻小物体可能不带电。 电荷守恒定律 表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。

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