高中物理选修3-2复习要点

1选修3-2复习要点1、产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？答案(1)产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)感应电流的方向判断①从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．②从“阻碍相对运动”的角度来看，表现出“来拒去留”，即“阻碍”相对运动．③从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象．在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”．④右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的．这时，用右手定则更方便一些．(3)感应电流的大小由法拉第电磁感应定律可得I＝nΔΦRΔt或I＝nBlvRsinθ.2、法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式E＝nΔΦΔt在具体应用中有两种不同的表现形式，各在什么情况下应用？你还知道哪些计算感应电动势的方法？答案(1)内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比．公式E＝nΔΦΔt.(2)两种形式：①回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔB·S.此时对应的E＝nΔBΔt·S，此式中的ΔBΔt叫磁感应强度的变化率，等于B－t图象切线的斜率．若ΔBΔt是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的．②磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝B·ΔS.此时对应的E＝nBΔSΔt，ΔS的变化是由部分导体切割磁感线所致．比如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于这种情况．(3)计算感应电动势的其他方法①当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，E＝Blvsinθ.②当长为l的导体棒绕一个端点以角速度ω旋转切割磁感线时，E＝12Bl2ω.3、导体切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒过程，这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？答案外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转2化为电能，克服安培力做的功等于电能的增加．4、请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写下表.基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应部分导体切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量的变化楞次定律5、电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？答案(1)基本方法①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．②求回路中的电流强度．③分析、研究导体受力情况(注意安培力用左手定则判定其方向)．④列动力学方程或平衡方程求解．(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析．6、如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？答案设在时间Δt内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得：q＝I·Δt＝ER·Δt＝nΔΦRΔt·Δt＝nΔΦR可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间Δt内通过导线截面的电荷量q仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量ΔΦ和闭合电路的电阻R决定，与磁通量发生变化的时间无关．7、什么是互感、自感现象？答案①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。②由于线圈（导体）本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。③自感电动势的大小跟电流变化率成正比。自LIt④L是线圈的自感系数，是线圈自身性质，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越大。单位是亨利（H）。37、中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？答案(1)中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面．(2)性质和特点①线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；②线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周通过中性面两次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；③线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变．8、下面的表格是关于交变电流“四值”的比较，请完成填空.物理量物理含义重要关系式使用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝________i＝________计算线圈某一时刻受力情况最大值最大的瞬时值Em＝______Im＝EmR＋r电容器的击穿电压有效值跟交变电流的________等效的恒定电流值对于正(余)弦交流电有：Em＝____EUm＝____UIm＝____I(1)计算与电流热效应有关的量(2)电气设备铭牌上所标的值(3)保险丝的熔断电流(4)交流电表的示数平均值交变电流图象中的图线与时间轴所围的______与______的比值E＝BlvI＝ER＋r计算通过电路截面的电荷量答案NBSωsinωtNBSωsinωtR＋rNBSω热效应222面积时间9、电容和电感对交变电流的影响①电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用感抗表示。低频扼流圈，线圈的自感系数Ｌ很大，作用是“通直流，阻交流”；高频扼流圈，线圈的自感系数Ｌ很小，作用是“通低频，阻高频”．4②电容对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用容抗表示耦合电容，容量较大，隔直流、通交流高频旁路电容，容量很小，隔直流、阻低频、通高频10、理想变压器动态变化问题的分析思路是什么？（1）变压器动态问题的制约思路。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.（2）分析思路U122222121IRUIUnnUU决定负载决定决定决定1112211211)(UIPIUIUIPPP111、电压互感器和电流互感器电压互感器是将高电压变为低电压，故其原线圈并联在待测高压电路中；电流互感器是将大电流变为小电流，故其原线圈串联在待测的高电流电路中。12、电能的输送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。线路中电流强度I和损失电功率计算式如下：IPUPIR输出损线·2注意：送电导线上损失的电功率，不能用PUR损出线2求，因为U出不是全部降落在导线上。13、特别注意：①感应电动势与路端电压的关系；②各种计算式中的线圈匝数N问题；③非正弦交流电有效值计算问题。