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高中物理(粤教)选修3-2学案:第二章 交变电流 章末检测卷

高中物理(粤教)选修3-2学案:第二章 交变电流 章末检测卷
高中物理(粤教)选修3-2学案:第二章 交变电流 章末检测卷

章末检测卷

(时间:90分钟 满分:100分)

一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.如图1所示,矩形线圈abcd 放在匀强磁场中,ad =bc =l 1,ab =cd =l 2.从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动,则( )

图1

A .以OO ′为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωsin ωt

B .以O 1O 1′为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωsin ωt

C .以OO ′为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωcos ωt

D .以OO ′为转轴和以ab 为转轴一样,感应电动势e =Bl 1l 2ωsin ωt 答案 C

解析 以O 1O 1′为轴转动时,磁通量不变,不产生交变电流.无论是以OO ′为轴还是以ab 为轴转动,感应电动势的最大值都是Bl 1l 2ω.由于是从与磁场平行的面开始计时,产生的是余弦式交变电流,故C 正确.

2.中国已投产运行的1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500kV 的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P .在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV 特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为( ) A.P 4B.P

2C .2P D .4P 答案 A

解析 在超高压输电中,设输送电功率为P ′,输电电压为U ,输电线总电阻为R ,则输电线上损耗的电功率为P =?

??

??P ′U 2R ,当输电电压升为原来的2倍时,输电线上损耗的电功率变

为原来的1

4

,故选A.

3.一交流发电机,当转速为n 1时,其交变电动势e =220sin (100πt ) V ,现有如下的说法,其中正确的是 ( )

A .在t =0时,线圈中的磁通量为0

B .该交流发电机线圈的转速为50r/s

C .若加在标有“220V 100W ”的灯泡的两端,灯泡能正常发光

D .若线圈的转速加倍,则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变 答案 B

解析 因为交变电流的瞬时值表达式为e =E m sin ωt ,其中E m =nBS ω表示最大值,ω=2πf .当转速用r/s 作为单位时,转速与频率的数值相等.最大值为有效值的2倍,则该电动势的最大值为220 V ,而灯泡的标注值是有效值,所以选项C 、D 错误,选项B 正确.当t =0时,e =0,此时线圈处于中性面的位置,磁通量最大,因此选项A 错误.

4.如图2所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入一只“220V 60W ”的灯泡,且灯泡正常发光,则 ( )

图2

A .电流表的示数为32220A

B .电源输出功率为1200W

C .电流表的示数为3

220A

D .原线圈两端电压为11V 答案 C

解析 副线圈电压U 2=220 V ,电流I 2=P U 2=311 A ,则原线圈两端电压U 1=n 1U 2

n 2

=4 400 V ,

电流I 1=

n 2I 2n 1=3220 A ,所以电流表的示数为3

220

A ,选项A 、D 错误,C 正确.电源输出功率等于灯泡消耗的功率,为60 W ,选项

B 错误.

5.如图3所示,线框匝数为N ,面积为S ,以角速度ω绕垂直磁感应强度为B 的匀强磁场的轴匀速转动.线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D .二极

管D 具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大.下列说法正确的是( )

图3

A .图示位置电流最大

B .R 两端电压的有效值U =

ω2

NBS

C .交流电流表的示数I =ω

2R NBS

D .一个周期内通过R 的电荷量q =2BS

R

答案 C

解析 由题图可知,图示位置通过R 的电流为零,R 两端的电压随时间的变化规律如图所示.

设电压的有效值为U ,在一个周期内有:(

NBS ω

2

)

2

R

·T 2=U 2R T ,解得:U =1

2

NBS ω,电流的有效值I =U R =NBS ω2R ,在一个周期内,只有半个周期的时间有电流通过R ,故:q =N ΔΦR =2NBS

R

.

故选C.

6.一含有理想变压器的电路如图4所示,图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω,

为理想交流电流表,U 为正弦交流电源,输出电压的有效值恒定.当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为( )

图4

A .2

B .3

C .4

D .5 答案 B

解析 开关断开时,电路如图甲所示,原、副线圈的电流比I I 2=n 2

n 1,通过R 2的电流I 2=

In 1

n 2

副线圈的输出电压U 2=I 2(R 2+R 3)=5In 1n 2,由U 1U 2=n 1n 2

可得原线圈两端的电压U 1=5I ? ??

??n 1n 22

,则U

=U 1+IR 1=5I ? ??

??n 1n

22+3I ;开关闭合时,电路如图乙所示,原、副线圈的电流比

4I I 2′=n 2

n 1

,通过R 2的电流I 2′=4In 1n 2,副线圈的输出电压U 2′=I 2′R 2=4In 1n 2,由U 1′U 2′=n 1

n 2可得原线圈两端

的电压U 1′=4I ? ????n 1n 22,则U =U 1′+4IR 1=4I ? ??

??n 1n

22+12I ,联立解得n 1n 2

=3,选项B 正确.

二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.每小题至少有两个选项正确,选对得5分,漏选得3分,错选得0分)

7.我国“西电东送”采用高压直流输电,继三峡至常州500kV 直流输电工程后,又实现了三峡至广东的500kV 直流输电工程.这种输电方式是在高压交流远距离输电的基础上,增加了把交流变为直流的“整流”设备,用户端用专用的“逆变”设备把直流变为交流.关于高压远距离直流输电,下列说法正确的有( )

A .“整流”设备应放在升压变压器后,而“逆变”设备放在降压变压器前

B .有利于消除输电线路中感抗和容抗的影响

C .可以实现不同频率的交流电网络之间的电力传输

D .高压远距离直流输电对输电线路绝缘性能无要求 答案 ABC

8.如图5所示的电路,一灯泡和一可变电容器串联,下列说法正确的是( )

图5

A .a 、b 端接稳恒直流电,灯泡发亮

B .a 、b 端接交变电流,灯泡发亮

C .a 、b 端接交变电流,灯泡发亮,且将电容器电容增大时,灯泡亮度增大

D .a 、b 端接交变电流,灯泡发亮,在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率,灯泡亮度增大

答案 BCD

解析 电容器有“通交流,隔直流,通高频,阻低频”的特点,B 、D 项正确,A 错误;增大电容器的电容,电容的阻碍作用减小,电流增大,灯泡的亮度增大,C 项正确.

9.如图6甲所示,理想变压器的原线圈电路中装有0.5A 的保险丝L ,原线圈匝数n 1=600匝,副线圈匝数n 2=120匝.当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时,要使整个电路和用电器正常工作,则副线圈两端可以接 ( )

图6

A .阻值为14.4Ω的电阻

B .并联两盏“36V 40W ”的灯泡

C .工作频率为10Hz 的电视

D .耐压值为36V 的电容器 答案 AB

解析 理想变压器可以变压、变流,但不可以改变功率和频率;由题图乙可知,原线圈中交变电源的周期为0.02 s ,频率为50 Hz ,则副线圈得到的交变电流的频率也为50 Hz ,故接入工作频率为10 Hz 的电视不能正常工作,C 错误;由题图乙可知,原线圈所接电源电压的有效值为180 V ,由理想变压器特点可知,变压比等于匝数比,则U 2=120

600×180 V ,得U 2

=36 V ,两灯泡接入电路时,原线圈中的电流I 1=4

9 A ≈0.44 A <0.5 A ,B 正确;副线圈两

端电压的有效值为36 V ,但其最大值大于电容器的耐压值,故D 错误;由理想变压器特点可知,原、副线圈消耗的功率相等,则(36 V )

2

R

=180 V ×0.5 A ,解得R =14.4 Ω,A 正确.

10.如图7甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2=5∶1,电阻R =20Ω,L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡,S 1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示.现将S 1接1、S 2闭合,此时L 2正常发光.下列说法正确的是( )

图7

A .输入电压u 的表达式u =202sin (100πt ) V

B .只断开S 2后,L 1、L 2均正常发光

C .只断开S 2后,原线圈的输入功率增大

D .若S 1换接到2后,R 消耗的电功率为0.8W 答案 AD

解析 由题图乙可知,U m =202V ,T =0.02s ,则ω=2π

T

=100πrad/s ,输入电压u =202

sin (100πt ) V ,故A 正确;由变压器的变压规律知:U 1U 2=n 1

n 2,故U 2=

U 1n 2n 1=20×1

5

V =4V ,将S 1接1、S 2闭合时,灯泡L 2正常发光可得,灯泡L 2的额定电压为4V ,当只断开S 2后,副线圈两端电压不变,此时副线圈的负载为L 1、L 2串联,故L 1、L 2均不能正常发光,B 错误;

此时P 出=U 22

R 总

,副线圈负载R 总增大,故P 出减小,又P 入=P 出,故原线圈的输入功率减小,C

错误;当S 1换接到2后,副线圈的负载仅是电阻R ,故P =U 22

R =42

20

W =0.8W ,D 正确.

三、填空题(本题共2小题,共10分)

11.(4分)一交流电压随时间变化的图象如图8所示,则此交流电的频率是________Hz ,若将该电压加在10μF 的电容器上,则电容器的耐压值应不小于________V ;若将该电压加在一阻值为1k Ω的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避免意外事故的发生,电路中保险丝的熔断电流不能低于________A.

图8

答案 50 200

210

解析 由题图知T =0.02 s ,U m =200 V 而f =1

T

所以f =50 Hz ,电容器耐压值应不小于200 V ,

I =

U m

2·1R =2

10

A.

因为保险丝熔断电流指有效值,所以电路中保险丝熔断电流不能低于

2

10

A.

12.(6分)利用DIS(数字化信息处理系统)探究手摇发电机(如图9所示)的线圈产生的交变电流.

图9

实验步骤如下:

①将电压传感器接入数据采集器;

②电压传感器的测量夹与发电机的输出端并联;

③点击“数据采集设置”设定“采样点时间间隔”;

④缓慢摇动发电机的手柄,观察工作界面上的信号.

图10

(1)屏上出现的电压波形如图10所示,从图中可以看出,手摇发电机产生的电压波形不是正弦波,其原因可能是________________________(写出一条即可).

(2)研究交变电流的波形,发现在用手摇动发电机手柄的2min内屏上出现了61个向上的“尖峰”,则交变电流的平均周期为____________.如果发电机手摇大轮的半径是转子小轮半径的2倍,则手摇大轮转动的平均角速度为__________.

答案(1)转子不是在匀强磁场中转动(或用手摇动发电机的转速不均匀)

(2)2s 0.5πrad/s

解析只有线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电流才是标准的正弦式电流,手摇发电机的磁场是由条形磁铁产生的,所以不是匀强磁场,由于是手摇转动,转速难以保证恒定.屏上每出现一次向上的尖峰,就代表经过了一个周期,2min内屏上出现了61个向上的

尖峰,表明周期T =2×60

61-1s =2s ,大轮的角速度等于小轮的角速度的一半,所以大轮的角速

度ω=2πT ·1

2

=0.5πrad/s.

四、计算题(本题共4小题,共46分.解答应写出必要的文字说明,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)

13.(10分)如图11甲所示,固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一个小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n =100匝,总电阻r =1Ω,所围成的矩形的面积S =0.04m 2

,小灯泡的电阻R =9Ω,磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e =nB m S 2πT

cos ? ??

??2πT t ,

其中B m 为磁感应强度的最大值,T 为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:

图11

(1)线圈中产生的感应电动势的最大值; (2)小灯泡消耗的电功率;

(3)在0~T

4时间内,通过小灯泡的电荷量.

答案 (1)8V (2)2.88W (3)4.0×10-3

C

解析 (1)由图乙知,线圈中产生的交变电流的周期T =3.14×10-2

s ,所以E m =nB m S ω=2πnB m S

T

=8V.

(2)电流的最大值I m =E m

R +r

=0.8A ,有效值I =

I m

2

225

A ,小灯泡消耗的电功率P =I 2

R =2.88W.

(3)在0~T

4时间内,电动势的平均值E =nS ΔB Δt ,平均电流I =E R +r =nS ΔB

(R +r )Δt

通过小灯泡的电荷量

q =I Δt =nS ΔB R +r

=4.0×10-3

C.

14.(10分)如图12所示,理想变压器原线圈中输入电压U 1=3300V ,副线圈两端电压为U 2=220V ,输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2,绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U =2V .求:

图12

(1)原线圈n 1等于多少匝?

(2)当开关S 断开时,电流表A 2的示数I 2=5A .则电流表A 1的示数I 1为多少? (3)在(2)中情况下,当开关S 闭合时,电流表A 1的示数I 1′等于多少? 答案 (1)1650匝 (2)13A (3)2

3

A

解析 (1)由电压与变压器匝数的关系可得:

U 1n 1=U 2

n 2

=U ,则n 1=1650匝. (2)当开关S 断开时,有:U 1I 1=U 2I 2,I 1=

U 2I 2U 1=1

3

A (3)当开关S 断开时,有:R 1=U 2I 2

=44Ω.当开关S 闭合时,设副线圈总电阻为R ′,有R ′=

R 1

2

=22Ω,副线圈中的总电流为I 2′=

U 2R ′=10A .由U 1I 1′=U 2I 2′可知,I 1′=U 2I 2′U 1=23

A. 15.(12分)如图13所示,匀强磁场的磁感应强度为B =0.5T ,匝数为n =50匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO ′匀速转动,每匝线圈长为L =25cm ,宽为d =20cm.线圈每分钟转动1500转,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时.

图13

(1)写出感应电动势e 的瞬时值表达式;

(2)若每匝线圈本身电阻r =0.02Ω,外接一阻值为13Ω的用电器,使线圈与外电路组成闭合电路,写出感应电流i 的瞬时值表达式;

(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时,感应电动势e ′和感应电流i ′的瞬时值表达式如何?

(4)画出(1)(2)中的e -t 、i -t 图象. 答案 见解析

解析 (1)线圈匝数n =50,磁场的磁感应强度B =0.5 T ,线圈转动的角速度ω=2πf =2π×1 50060 rad/s =50π rad/s ,线圈的面积S =Ld =0.05 m 2

所以E m =nBS ω=50×0.5×0.05×50π V ≈196 V 从图示位置计时,有e =E m cos ωt =196cos (50πt ) V. (2)若r =0.02 Ω,则r ′=50r =0.02×50 Ω=1 Ω

R 总=R +r ′=13 Ω+1 Ω=14 Ω I m =E m R 总=196

14

A =14 A

所以i =I m cos ωt =14cos (50πt ) A

(3)若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时,即从中性面开始计时,感应电动势和感应电流的瞬时值表达式分别为e ′=196sin (50πt ) V ,i ′=14sin (50πt ) A.

(4)因为ω=50π rad/s ,所以T =2π

ω

=0.04 s ,E m =196 V ,I m =14 A .(1)(2)中的e -t 、

i -t 图象分别如图甲、乙所示.

16.(14分)一台小型发电机的最大输出功率为100kW ,输出电压恒为500V ,现用电阻率为1.8×10-8

Ω·m,横截面积为10-5m 2

的输电线向4×103

m 远处的用户输电,要使发电机满负荷运行时,输电线上的损失功率不得超过发电机总功率的4%,求:

甲 乙

(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少?

(2)如果用户用电器的额定电压为220V ,那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少?

(3)想一想,当深夜接入电路的用电器减少时,用电器两端的电压是大于、小于还是等于220V ?若用电器电路中电流为100A ,求此时用电器两端的电压数值. 答案 (1)1∶12 (2)288∶11 (3)大于220V 227V

解析 (1)输电要用两根导线,则输电线的电阻为r =ρ2l

S =1.8×10-8

×2×4×10

3

10

-5

Ω=14.4 Ω

由题意知P 损=P ×4%=(P

U 2

)2

r 代入数据得U 2=6 000 V

升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2=U 1U 2=500 V 6 000 V =1

12

.

(2)I 2=P U 2=105

6×103 A =

50

3

A U 损=I 2·r =50

3

×14.4 V =240 V

而U 3=U 2-U 损=6 000 V -240 V =5 760 V

n 3n 4=U 3U 4=5 760 V 220 V =28811

降压变压器原、副线圈匝数比为288∶11. (3)用电器总数减少时,用电器两端电压将增大 由题知I 4′=100 A 则由I 4′I 3′=n 3n 4=288

11

所以I 3′=27572

U 损′=I 3′·r =

275

72

×14.4 V =55 V 而U 1、U 2不变

U 3′=U 2-U 损′=(6 000-55) V =5 945 V U 3′U 4′=n 3

n 4

, U 4′=n 4n 3U 3′=11

288

×5 945 V ≈227 V.

第十章交变电流传感器章末质量检测

第十章交变电流传感器章末质量检测 一、单项选择题(此题共7小题,每题5分,共35分) 1.如图1所示,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为S额定功率均为P,变 压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,那么变压器的匝数比//I : 和电源电压5分不为 th KJ I

A. 1 :2 2U B. 1 :2 4U C. 2 :1 4U D. 2 :1 2U 解析:设灯泡正常发光时,额定电流为儿.由题图可知,原线圈中电流1^ = 10,副线 圈中两灯并联,副线圈中电流I副二2I0 .U Wi = U.依照理想变压器的差不多规律:I原 Ih二/ BJ/22得血:"2二2 :1 ; U 副二山加2得u原二2U ,因此s二4U.C顷正确?答案:C 2.(2018-江苏离冷)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰 他们发觉 ''巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在以下有关其他电阻应用的讲法中,错误的选项 是 () A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器 C.电阻丝可应用于电热设备中 D.电阻在电路中要紧起到通过直流、阻碍交流的作用 解析:热敏电阻对温度专门敏锐,光敏电阻对光照专门敏锐,电阻丝可用于电加热, 这专门常见,因此A、B、C三个讲法均正确:交流电、直流电均可通过电阴,电阴对它们均可产生阴碍作用,因此D错误. 答案:D 3.如图2所示,乩为定值电阻,&为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻 值随温度的升高而减小的热敏电阻),L为小灯泡,当温度降低时 () A.乩两端的电压増大 图2 B.电流表的示数增大 C.小灯泡的亮度变强 D.小灯泡的亮度变弱

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

人教版选修3-1恒定电流单元测试(A卷)

单元综合评估(A卷) 1 ?导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是() A ?横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B ?长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C?电压一定,电阻与通过导体的电流成反比 D.电流一定,电阻与导体两端的电压成正比 解析:对于同种材料的导体,电阻率可以认为是个定值,根据电阻定律R =P可知横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,A正确;长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,B错误;由欧姆定律知R= U/I,此式是电阻的定义式,电阻R与电压U、电流I无正反比关系,故C、D错误. 答案:A 2.如下图所示,要使电阻R i消耗的功率最大,应该把电阻R2的阻值调节 到() i=—L _______ J- Er A. R i + r B. R i — r C. r D. 0 解析:R i消耗的功率为P= I2R i,可见当电流最大时,R i消耗的功率最大,由闭合电路的欧姆定律得:I = E/(R i + R2+ r),当局=0时电流最大,R i消耗的功率最大.D正确,A、B、C错误. 答案:D 3.有三个电阻,R i = 2莒R2= 3 Q R3 = 4 Q现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比为I i :I2 : I3是() A. 6 : 4 : 3 B. 3 : 4 : 6 C. 2 : 3 : 4 D. 4 : 3 : 2 解析:本题考查并联电路电流关系.设并联电路两端电压为U,则I i : 12:I3 昔:R2:R3:=i:3:4二6:4:3.故正确答案为A.

答案:A 4.如右图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同 的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例- Array u 如电炉、电视机、微波炉、电脑等等?停电时,用多用电..? 表测得A B间的电阻为R;供电后,各家电器同时使用, 测得A、B间电压为U,进线电流为I,贝U计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是() 2 U2 A. P= |2R B. P=~R C. P= IU D .以上公式都可以 解析:因居民楼内各种电器都有,所以不是纯电阻电路,只能用功率公式 P= IU计算.所以C正确,A、B、D错误. 答案:C U2 5.用P= TR求出的“220 V40 W”灯泡电阻为1 210 Q用多用电表测得其电 阻只有90 Q下列说法中正确的是() A .两个阻值相差悬殊是不正常的,一定是测量时读错了数据 B.两个阻值相差悬殊是正常的,因为欧姆表测电阻的误差大 C.两个阻值相差悬殊是不正常的,可能出厂时把灯泡的功率标错了 D.两个阻值相差悬殊是正常的,1 210 皐正常工作状态(温度很高)的阻值, 90 0是常温下的阻值 答案:D 6.公式E= l(R+ r)的应用,电动势为3 V的电池,输出电流为3 A,由此可知() A .内、外电阻相差1 0 B.内、外电阻之和为1 0 C.外电阻为10 D .内电阻为1 0 解析:由闭合电路欧姆定律I=-可知,内、外电阻之和为1 0. r + R 答案:B 7 .如下图所示,电灯A上标有“10 V0 W”的字样,电灯B上标有“ 8 ;20

交变电流章末总结

交变电流章末总结 要点一 交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果让它们在相同的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. (1)只有正弦式交变电流的有效值才一定是最大值的2 2 倍. (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. 要点二 交变电流的“四值”的区别与联系 正弦式交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值.以电动势为例:最大值用E m 表示,有效值用E 表示,瞬时值用e 表示,平均值用E 表示,它们之间的关系是E =E m 2 ,e =E m sin ωt ,平均值不常用,必要时可用电磁感应定律直接求E =n ΔΦ Δt .特别要注意,有 效值和平均值是不同的两个物理量,在研究交变电流做功、电功率以及产生的热量时,只能用有效值;另外,各种交流电表指示的电压、电流和交流电器上标注的额定电压、额定电流,指的都是有效值,与热效应有关的计算,如保险丝的熔断电流等必须用有效值,在研究交变电流通过导体横截面的电荷量时,只能用平均值,千万不可混淆. 要点三 理想变压器 理想变压器的两个基本公式是:(1)U 1U 2=n 1 n 2 ,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数 成正比.(2)输入功率等于输出功率.无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有 输出功率之和.需要引起注意的是:①只有变压器是一个副线圈时,才满足I 1I 2=n 2 n 1 ,但是变压关 系总满足U 1U 2=n 1 n 2 .②变压器的输入功率是由输出功率决定的. 要点四 远距离输电 1.在求解远距离输电问题时,一定要先画出远距离输电的示意图来,包括发电机、两台变压器,输电线等效电阻和负载电阻,并依次写出各部分的符号以便备用.一般设两个变压器的初次级线圈的匝数分别为n 1、n 1′、n 2、n 2′,相应的电压、电流、功率也应采用相应的符号来表示. 2.远距离输电的功率损失 在远距离输送电能计算线路功率损耗时常用关系式P 损=I 2线R 线计算. 其原因是I 线较易由公式I 线=P 输U 输求出,P 损=U 线I 线或P 损=U 2 线 R 线 ,则不常用,其原因是在一般情况下,U 线不易求出,且易把U 线和U 输相混淆而造成错误.远距离输电中的功率关系: P 输=P 线损+P 用户. 一、交变电流的产生规律 【例1】 如图所示,线圈的面积是0.5 m 2,共100匝;线圈电阻为1 Ω,外 接电阻为R =9 Ω,匀强磁场的磁感应强度为B =1 π T ,当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时,求: (1)若线圈从中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式. (2)线圈转过1/30 s 时电动势的瞬时值多大? (3)电路中交流电压表和电流表的示数各是多大? 二、交变电流图象的考查 【例2】 一个面积为S 的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出,则磁场的磁感应强度B 为多大?在t =T /12时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角为多大? 三、理想变压器的考查 【例3】 有两个输出电压相同的交变电源,第一个电源外接电阻为R 1;第二个电源外接一个理想变压器,变压器原线圈的匝数为n 1,副线圈的匝数为n 2,变压器的负载为一个阻值为R 2的电阻.今测得两个电源的输出功率相等,则两电阻的大小之比R 1∶R 2为( ) A .n 1∶n 2 B .n 21∶n 2 2 C .n 2∶n 1 D .n 22∶n 2 1

【 精品同步】高中物理 第5章 交变电流 章末综合检测 新人教版选修3-2

第5章 交变电流 本章综合(人教版选修3-2) (时间:90分钟,满分:100分) 一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.根据交变电流瞬时表达式i =5sin500t (A)可知,从开始计时起,第一次出现电流峰值所需要的时间是( ) A .2 ms B .1 ms C .6.28 ms D .3.14 ms 解析:选D.法一:由已知条件有2π T =ω=500 rad/s ,则T =2π/500.从中性面开始计 时,第一次出现电流峰值需Δt =T /4=2π/500×14 s =π1000 s =3.14×10-3 s. 法二:由交流电瞬时值表达式,令i 为最大值时有sin(ωt )=1,即(500t )=π/2,则 t =π/1000=3.14×10-3(s).选D. 2.(2011年海淀高二检测)边长为L 的正方形闭合线圈共n 匝,在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动,要使线圈中的感应电流增大1倍,下列措施可采用的是( ) A .只将角速度ω增大1倍 B .只将线圈边长L 增大至2L C .只将线圈匝数增加至2n D .只将磁感应强度增至2B 解析:选ABD.由公式I =U R = U m 2R = nBSω 2R 可推得A 、D 正确.边长为2L 时,S ′=4S ,R ′ =2R ,故B 正确,若匝数n ′=2n ,则R ′=2R ,I 不变,故C 项错误. 3.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e =2202sin100πt V ,则( ) A .交流电的频率是100π Hz B .t =0时,线圈位于中性面 C .交流电的周期是0.02 s D .t =0.05 s 时,e 有最大值 解析:选BC.由瞬时值表达式可知:角速度ω=100π rad/s.感应电动势是按正弦规律变化的,所以t =0时,线圈平面位于中性面. 因ω=2πf ,所以f =ω2π=100π 2π Hz =50 Hz

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

《恒定电流》单元测试题

《恒定电流》章末综合检测 一、选择题。共12小题,共48分。下列各小题中,有的有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但选不全的得2分, 选错或不选的得0分。 1、R 1和R 2分别标有“2Ω、1.0A”和“4Ω、0.5A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( ) A. 6.0 W B. 5.0 W C. 3.0 W D. 1.5 W 2、在图所示的电路中,电源电动势为E 、内电阻为r ,C 为电容器,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。开关闭合后,灯泡L 能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列 判断正确的是 ( ) A .灯泡L 将变暗 B .灯泡L 将变亮 3、分别测量两个电池的路端电压和电流,得到如图所示的a 、b 两条U -I 图线,比较两图线,可得出结论( ) B .a 电池的电动势较大、内阻较大 C .b 电池的电动势较大、内阻较小 D .b 电池的电动势较小、内阻较大 4、在研究微型电动机的性能时,可采用图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R ,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和1.0 V ;重新调节R ,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A 和15.0V 。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( ) A .电动机的输出功率为8 w B .电动机的输出功率为30 W C .电动机的内电阻为2 Ω D .电动机的内电阻为7.5 Ω 5、关于闭合电路的性质,下列说法不正确的是( ) A.外电路断路时,路端电压最高 B.外电路短路时,电源的功率最大 C.外电路电阻变大时,电源的输出功率变大 D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变 6、如图所示,甲、乙两电路中电源完全相同,电阻R 1>R 2,在两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中,下列判断正确的是( ) A.电源内部产生电热较多的是乙电路 B.B.R 1上产生的电热比R 2上产生的电热多 C.电源做功较多的是甲电路 D.甲、乙两电路中电源做功相等 7、如图甲所示,在滑动变阻器的滑动触头P 从 一端滑到另一端 的过程中,两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R 0的值分别为( ) A.3Ω,12Ω B.15Ω,3Ω C.12Ω,3Ω D.4Ω,15Ω 7题图 8题图 9题图 8、如图所示,一电压表和可变电阻器R 串联后接在一个电压恒定的电源两端,如果可变电阻的阻值减小到原来的 4 1 ,电压表的示数将由U 变为2U ,则( ) A .流过R 的电流将增大到原来的2倍 B .R 两端的电压将减来原来的 2 1 C .R 上消耗的功率将变为原来的2 1 D .当R 阻值变为零时,电压表示数将增大到3U 9、如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线,某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R 1的b 端和R 2的c 端,并观察万用表指针的示数。在下列选挡中,符合操作规程的是:( ) A .直流10V 挡 B .直流0.5A 挡 C .直流2.5V 挡 D .欧姆挡 10 、在电源电压不变的情况下,为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,下列

高中物理交变电流知识点总结

交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流,称为交变电流,简称交流,用符号“~”表示。 2特点:电流方向随时间做周期性变化,是交流电最主要的特征,也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像

4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 (1)周期:交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期,用符号T表示,其单位是秒(s)。 (2)频率:交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率,用符号f表示,其单位是赫兹(Hz)。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取:最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 (1)对于按正(余)弦规律变化的电流,可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解,即E=、U、I= (2)对于非正(余)弦规律变化的电流,可从有效值的定义出发,由热效应的“三同原则”(同电阻、同时间、同热量)求解,一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值,q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和

E I R = 。切记122E E E +≠,平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图,它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈;另一^线圈跟负载连接,叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时,电流的大小和方向不断改变,它在铁芯中产生交变的磁场,穿过副线圈,变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化,从而发生互感现象,产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表

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-交变电流章末检测

高中物理-交变电流章末检测 (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合要求,选对的得4分,选错或不答的得0分) 1.如图1甲为风速仪的结构示意图.在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动,线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙.若风速减小到原来的一半,则电流随时间变化的关系图可能是( ) 图1 答案 C 解析根据E m=NBSω,若风速减小到原来的一半时,则最大感应电动势也变小,所以感应电流也变小;根据转速与周期成反比,可知,若风速减小到原来的一半时,则周期变大为原来两倍,故C正确,A、B、D错误. 2.图2甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示的电压按正弦规律变化,图乙所示的电压是正弦函数的一部分,下列说法错误的是( )

图2 A.图甲、图乙所示的电压的最大值不相等 B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin(50πt) V C.图乙所示电压的有效值为20 V D.图乙所示电压的有效值为10 V 答案 D 解析图甲、图乙所示电压的最大值都等于20 V,图甲所示电压的瞬时值表达式 为u=20sin(100πt) V,选项A、B错误;由有效值定义,(102)2 R ×0.02=0.04× U2 R , 解得题图乙所示电压的有效值为10 V,选项D正确,C错误. 3.用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V,通过负载的电流随时间变化的图像如图3所示,则( ) 图3 A.变压器输入功率约为3.9W B.输出电压的最大值是110V C.变压器原、副线圈的匝数比是1∶2 D.负载电流的函数表达式i=0.05sin (100πt+π 2 ) A 答案 A 解析变压器的输入功率等于输出功率,等于输出电压的有效值与输出电流的有 效值的乘积,所以P=UI=110V×0.05 2 A≈3.9W,A正确;输出电压的有效值是110V,

交变电流一章末检测

交变电流一章末检测 一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分) 1.某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变 压器升压,然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低电压后再输送至村寨中各用户.设变压器都是理想的,那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加,则() A.通过升压变压器初级线圈中的电流变大 B.升压变压器次级线圈两端的电压变小 C.高压输电线路上的电压损失变大 D.降压变压器次级线圈两端的电压变小 答案ACD 2.(2009·信阳模拟)如图所示,MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨, 垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好,在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场.N、Q端接理想变压器的初级线圈,变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电 感元件L和电容元件C.若用I R、I L、I C分别表示通过R、L和C的电流,则下列判断中不正 ..确.的是() A.在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后,I R≠0,I L≠0,I C=0 B.在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后,I R=0,I L=0,I C=0 C.若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动,则I R≠0,I L≠0,I C≠0 D.若ab棒匀加速运动,则I R≠0,I L≠0,I C=0 答案A 3.过量的电磁辐射对人体是有害的,按照规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间垂直

单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W 0.已知某一种手机的电磁辐射功率为P , 若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的,则符合规定的安全区域到手机的距离至少为 ( ) A. P W π0 B. P W π40 C. πW P D. π4W p 答案 D 4.如图所示为一台发电机的结构示意图,其中N 、S 是永久磁铁的两个磁极,它们 的表面呈半圆柱面形状.M 是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴,铁芯上有一矩形 线框,可绕与铁芯M 共轴的固定转轴旋转.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场.若从图示位置开始计时,当线框绕固定轴匀速转动时,下列说法正确的是 ( ) A .穿过线圈的磁通量始终为零 B .穿过线圈的磁通量的变化率不为零 C .线圈中将产生恒定电流 D .线圈中将产生交变电流,大小不变,方向每转一周改变两次 答案 BD 5.如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n 1,次级线圈的匝数为n 2,初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源,电压表V 的示数为220 V ,负载电阻R =44Ω,电流表A 1的示数为0.20 A . 下列判断中正确的是 ( ) A .初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1 B .初级线圈和次级线圈的匝数比为 5∶1 C .电流表A 2的示数为1.0 A D .电流表A 2的示数为0.4 A 答案 BC 6.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示.如果其他条件不变,仅使线圈的转速变为原来的一半,则交流电动势的最大值和周期分别变为 ( )

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

人教版高中物理选修3-1 章末检测:第2章 恒定电流

第二章 章末检测 一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.其中1~5小题为单选题,6~8小题为多选题) 1.通过电阻R 的电流为I 时,在时间t 内产生的热量为Q ;若电阻为2R,电流为I 2时,则在时间t 内产 生的热量为( ) A .4Q B .2Q C.Q 2 D.Q 4 解析:由焦耳定律可得Q =I 2 Rt,Q′=? ????12I 2×2Rt =12I 2Rt =12Q.故选项C 正确. 答案:C 2. 一同学将变阻器与一只6 V 、6~8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上,当S 闭合时,发现灯泡发光.按图所示的接法,当滑片P 向右滑动时,灯泡将( ) A .变暗 B .变亮 C .亮度不变 D .可能烧坏灯泡 解析:由题图可知,变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝,由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡.当滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,B 选项正确. 答案:B 3.电阻R 1的阻值为6 Ω,与电阻R 2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I 1I 2=23,则R 2的阻值和总电阻的阻值分别是( ) A .4 Ω;2.4 Ω B.4 Ω;3.6 Ω C .9 Ω;3.6 Ω D.9 Ω;4.5 Ω 解析:并联电路中通过各支路电阻的电流与它的阻值成反比,R 1R 2=I 2I 1,所以R 2=4 Ω.R 1与R 2并联的总电阻R =R 1R 2R 1+R 2=6×4 6+4 Ω=2.4 Ω.故A 正确. 答案:A

4.将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去L n 长度,再拉长至L 长度,则导线电阻变为( ) A.n -1R n B.R n C. nR n -1 D .nR 解析:将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去L n ,剩下L 1=n -1 n L,则由电阻定律可知,电阻变为 R 1= n -1n R,后来又拉长至L,横截面积为S′,则n -1n LS =LS′,则由电阻定律有R 1S L 1=R′S′ L ,解得R′=nR n -1 . 答案:C 5.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r 0.设电流表A 的读数为I,电压表V 的读数为U.当R 5的滑片向图中a 端移动时( ) A .I 变大,U 变小 B .I 变大,U 变大 C .I 变小,U 变大 D .I 变小,U 变小 解析:当R 5的滑片向a 端移动时,R 5接入电路的电阻值变小,外电路的总电阻R 外变小. 由I 总=E R 外+r 0知I 总变大. 由U =E -I 总r 0得U 变小. 因为U =U 1+U 3+U ab =I 总R 1+I 总R 3+U ab ,所以U ab 变小,故电流表A 的读数变小.本题应选D. 答案:D 6.(多选)关于三个求功率的表达式P =UI,P =I 2 R,P =U 2 R 的适用范围,以下说法正确的是( ) A .第一个式子只适用于求电功率,后两个式子只适用于求热功率 B .在纯电阻电路中,三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率 C .在非纯电阻电路中,第一个式子适用于求电功率,第二个式子适用于求热功率,第三个式子没有意义 D .由I =U R 可知,三个式子没有任何区别,它们表达相同的意义,所求P 都是电功率

2019-2020年高中物理第2章交变电流章末检测1教科版

2019-2020年高中物理第2章交变电流章末检测1教科版 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分) 1.如图1是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( ) A .周期是0.01sB .最大值是311V C .有效值是220V D .表达式为u =220sin100πt V 2.有一交变电流如图2所示,则由此图象可知( ) A .它的周期是0.8sB .它的峰值是4A C .它的有效值是22A D .它的频率是0.8Hz 3.图3为某种交变电流的波形,每半个周期按各自的正弦规律变化,其有效值为( ) A .7 AB .5 AC .3 2 A D .4 2 A 图1 图2 图3 4.一电饭煲和一台洗衣机同时并入u =311sin314t V 的交流电源上,均正常工作,用电流表分别测得电饭煲的电流是5A ,洗衣机的电流是0.5A .下列说法正确的是( ) A .电饭煲的电阻是44Ω,洗衣机电动机线圈电阻是440Ω B .电饭煲消耗的功率为1555W ,洗衣机电动机消耗的功率为155.5W C .1min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J D .电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 5.如图4甲所示为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度.给该台灯接220V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为( ) 图4 A .220V B .110VC.2202VD.110 2 V 6.图5甲所示电路中,A 1、A 2、A 3为相同的电流表,C 为电容器,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同,线圈L 的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t 1~t 2时间内( ) 图5 A .电流表A 1的示数比A 2的小 B .电流表A 2的示数比A 3的小 C .电流表A 1和A 2的示数相同 D .电流表的示数都不为零 7.图6中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连,Q 为滑动头.现令Q 从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯L 两端的电压等于其额定电压为止.用I 1表示流过原线圈的电流,I 2表示流过灯泡的电流,U 2表示灯泡两端的电压,P 2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值,电功率指平均值).下列四个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( ) 图6

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

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