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高中物理交变电流知识点及练习

高中物理交变电流知识点及练习
高中物理交变电流知识点及练习

1.交变电流产生(

(b)、(c)、((d)为直流其中

(二)、正弦交流的产生及变化规律。

(1)、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

(2)、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。

产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的

瞬时值:I=I m sinωt

峰值:I m= nsBω/R

有效值:2

/

m

I

I=

周期和频率的关系:T=1/f

图像:正弦曲线

电感对交变电流的作用:通直流、阻交流,通低频、阻高频

电容对交变电流的作用:通交流、阻直流,通高频、阻低频

变流比:

电能的输送

原理:电磁感应

变压比:U1/U2=n1/n2

只有一个副线圈:I1/I2=n2/n1

有多个副线圈:I1n1= I2n2= I3n3=……

功率损失:

线

R

U

P

P2

=

电压损失:

线

R

U

P

U=

远距离输电方式:高压输电

(3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,

电流I=

R

R e m

ε=

sin ωt=I m sin ωt ,电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量

(1)瞬时值:对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示,e i u (2)峰值:即最大的瞬时值。大写字母表示,U m Im εm εm = nsB ω Im =εm / R

注意:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时,所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω,即仅由匝数N ,线圈面积S ,磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值:

a 、意义:描述交流电做功或热效应的物理量

b 、定义:跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。

c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=

2m ε I=2

m I

U=2m U 。

注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=

2

m

ε,U=22m m I I U =的关系,非正弦(或余弦)交流无此关系,

但可按有效值的定义进行推导,如对于正负半周最大值相等的方波电流,其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。

e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电

若没有特殊说明的均指有效值。

f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 (4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。

峰值是交流变化中的某一瞬时值,对纯电阻电路来说,没有什么应用意义。若对含电容电路,在判断电容

器是否会被击穿时,则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

交流的有效值是按热效应来定义的,对于一个确定的交流来说,其有效值是一定的。而平均值是由公式

t

n

??Φ

=ε确定的,其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定,在不同的时间段里是不相同的。如对正弦交流,其正半周或负半周的平均电动势大小

为πω

εnBs T Bs n 22

2=

?=

,而一周期内的平均电动势却为零。在计算交流通过电阻产生的热功率时,只能用有效值,而不能用平均值。在计算通过导体的电量时,只能用平均值,而不能用有效值。

在实际应用中,交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值,交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值,解题中,若题示不加特别说明,提到的电流、电压、电动势时,都是指有效值。 (5)、表征交变电流变化快慢的物理量

a 、周期T :电流完成一次周期性变化所用的时间。单位:s .

b 、频率f :一秒内完成周期性变化的次数。单位:HZ .

c d 、角速度、频率、周期,的关系ω=2πf=T

π

2

(6)、疑难辨析

始计时,t=0t=4

T 电动势的瞬时表达式是正弦函数,如上图17-2所示分别是φ=φm cos ωt 和e=εm sin ωt 。 3、变压器

(1)变压器的构造: 原线圈、 副线圈、 铁心 (2).变压器的工作原理

在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。 (3).理想变压器:磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。 (4).理想变压器电压跟匝数的关系:

U 1/U 2= n 1/n 2

说明:对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。即有

3

3

2211n U n U n U ===……。这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,因此每组线圈的电动势与匝数成正比。在线圈内阻不计的情况下,每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。 (5)理想变压器电流跟匝数的关系

I 1/I 2= n 2/n 1 (适用于只有一个副线圈的变压器)

说明:原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况,一旦有多个副线圈时,反比关系即不适用了,可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出:U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=

1

2

n n U 1 U 3=

13n n U 1 U 4=1

4n n

U 4……可得出: n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……

(6).注意事项

(1)当变压器原副线圈匝数比(

21n n )确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=1

2n n

U 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流(I 1=

1

2

n n I 2),同时有了相等的输入功率,(P 入

=P 出)所以说:变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。 4、电能的输送

(1)输送电能的过程:输送电能的过程如下所示:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。 (2). 高压输电的道理

思路:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失。

输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能

忽略。电流通过很长的导线要发出大量的热,所以,输电时,必须设法减小导线发热损失。由焦耳定律Q=I 2Rt ,减小发热Q 有以下三种方法:一是减小输电时间t ,二是减小输电线电阻R ,三是减小输电电流I 。第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式Q=I 2Rt 可以看出,第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。所以说要减小电能的损失,必须减小输电电流。

但从另一方面讲,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。

根据公式P=UI ,要使输电电流I 减小,而输送功率P 不变(足够大),就必须提高输电电压U 。所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。

(3) 变压器能把交流电的电压升高(或降低)

在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。一是为了安全,二是用电器只能用低电压。

例1、交流发电机在工作时产生的电压流表示式为sin m u U t ω=,保持其他条件不变,使该线圈的转速和匝数同时

增加一倍,则此时电压流的变化规律变为( )

A .2sin 2m U t ω

B .4sin 2m U t ω

C .2sin m U t ω

D .sin m U t ω

点拨:式的记忆。

例2、如图17-4

由于正负半周最大值不同,就无从下手。应该注意到在一个周期内前半周期和后半周期的有效值是可求的,再根据有效值的定义,选择一个周期的时间,利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相同,从焦耳定律求得。 I 2R ·T=I 12R ·

2T + I 22R ·2T 即I 2

=(

2)2

21+(2

4)2·21 解得 I=5A

例3、如图17-5所示,在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB 轴转动,已知匀强磁场的磁感强度B=

π

2

5T ,线

框的CD 边长为20cm 、CE 、DF 长均为10cm ,转速为50r/s ,若从图示位置开始计时(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。(2)若线框电阻r=3Ω,再将AB 两端接“6V ,12W ”灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际功率多大?

解析:(1 ω=2 εm (2

首先求出交流电动势有效值ε=

2

m

ε=10(V )此后即可看成 恒定电流电路,如图15-5 所示,显然由于R=r,2

ε

=

灯u =5v ,小于额定电压,不能正常发光。其实际功率是

p=3

25

3522==R U =8.3(w) 计算公式。

例4、如图17-7所示,理想变压器铁芯上绕有A 、B 、C 三个线圈,匝数比为n A :n B :n C 在线圈B 和C 的两端各接一个相同的电阻R ,当线圈A A 2的示数为I 0,则交流电表A 1的读数为_______________I 0 。

解析:此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解,即

A

B

B A n n I I =得出I A 副线圈有多组,压,再根据R 相等的条件求出

C 组电流,由B C B C n n U U =和R

U

I c c =,得I C =0.5I 0 .此后利用关系式 n A I A =n B n B +n C n C

即 4I A =2I 0+1×0.5I 0 得I A =0.625I 0

点拨:此题为一个简单计算题。考查的是对变压器工作规律的一个理解。

例5、将电阻R 1和R 2如下图17-10甲所示接在变压器上,变压器原线圈接在电压恒为U 的交流电源上,R 1和R 2上的电功率之比为2:1,若其它条件不变,只将R 1和R 2改成如图乙接法,R 1和R 2上的功率之比为1:8。若甲图中原线圈电流为I 解析:(1 U 2=

12

n n U 乙图中R 1和R 2即 8

???? ??1

2

12R U n n

联列(1)式和(2)式解得

32n n =2

1 (2)设甲图中输出功率为P 1,则P 1=(

U n n n 1

3

2+)2/(R 1+R 2) 设乙图中输出 功率为P 2,则P 2=(

U n n 12

)2/R 1+(U n n 1

3)2/R 2 以R 1=2R 2,n 3=2n 2代入,可得:

3221=P P 。由于输入功率等于输出功率,所以甲、乙两图中输入功率之比也为3

2,根据P=IU ,电压恒定,所以两图中电流之比I 1:I 2=2:3

点拨:此题是一个综合计算题,考查的是变压器电压、电流与线圈匝数的关系,并且要理解变压器中输出功率与输入功率之间的关系。

例6、发电厂输出的交流电压为2.2万伏,输送功率为2.2×106瓦,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220伏,发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22欧,求:(1)输电导线上损失的电功率;(2)变压器原副线圈匝数之比。 解析:(1)应先求出输送电流,由

I 线=P 总/U 总=2.2×106 2.2×104=100(A)

则损失功率为P 损=I 线2R 线=1002×22=2.2×105 (w) (2)变压器原线圈电压U 1为

U 1=U 总-U 线= U 总- I 线R 线=2.2×104-100×22=19800(V) 所以原副线圈匝数比

2

1

21U U n n ==19800/220=90. 22、如图17-20所示,匀强磁场的磁感强度B = 0.1T ,矩形线圈的匝数N = 100匝,边长ab = 0.2m ,bc = 0.5m ,转动角速度ω= 100πrad/s ,转轴在正中间。试求: (1)从图示位置开始计时,该线圈电动势的瞬时表达式;

(2)当转轴移动至ab 边(其它条件不变),再求电动势的瞬时表达式; (3)当线圈作成半径为r =

π/1.0的圆形,再求电动势的瞬时表达式。

图17-20

23、一台变压器有两个次级线圈,它的初级线圈接在220V 的电源上,一个次级线圈的电压为6V ,输出电流为2A ,匝数为24匝;另一个次级线圈的电压为250V ,输出电流为200mA .求: (1)250V 线圈的匝数,初级线圈的匝数; (2)初级线圈的输入功率.

22、(1)314cos100πtV 、(2)不变、(3)不变。 23、(1)1000匝,880匝;(2)62W 2009年 高考新题

一、选择题

1.(09·天津·9)(1)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd 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 ,电阻为R 。线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速

度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过

2

π

的过

程中,通过导线横截面的电荷量q= 。 答案:(1)

R BS 22ω,R

BS

解析:本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。 电动势的最大值ωBS E =m ,电动势的有效值2

m

E E =

,电流的有效值R

BS R E I 22ω

==;R

BS R t t R t R E t I q ====

=?Φ???Φ??。 2.(09·广东物理·9)图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电,下列表述正确的是 ( ABD )

.)625012;8801000,3322321133

3

221

1W W W I U I U p p p n n n U n U n U =+=+=+=====

匝匝,所以提示:

A .增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B .高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C .在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小

D .高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 解析:依据输电原理,电路中的功率损耗线R I P 2=?,而S

L

R ρ

=线,增大输电线的横截面积,减小输电线的电阻,则能够减小输电线上的功率损耗,A 正确;由P=UI 来看在输送功率一定的情况下,输送电压U 越大,则输电电流越小,则功率损耗越小,B 正确;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I 越大,电路中损耗的电功率越大,C 错误;输电电压并不是电压越高越好,因为电压越高,对于安全和技术的要求越高,因此并不是输电电压越高越好,D 正确。

3.(09·江苏物理·6)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为

202100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光,下列说法中正确的有 ( AB )

A .开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz

B .开关接通后,电压表的示数为100 V

C .开关断开后,电压表的示数变大

D .开关断开后,变压器的输出功率不变

解析:本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为2

2201=

U V=20V ,由

2

1

21U U n n =得副线圈两端的电压为1002=U V ,电压表的示数为交流电的有效值,B 项正确;交变电压的频率为502100==

π

π

f Hz ,一个周期内电压两次大于100V ,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100Hz ,A 项正确;开关断开前后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C 项错误;断开后,电路消耗的功率减小,输出功率决定输入功率,D 项错误。

4.(09·海南物理·9)一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V ,经变压器1T 升压后向远方输电。输电线路总电阻1k ΩR =.到目的地经变压器2T 降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V 、60W )。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器1T 和2T 的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( ABD ) A .1T 原、副线圈电流分别为3

10A 和20A B .2T 原、副线圈电压分别为5

1.810V ?和220V C .1T 和2T 的变压比分别为1:50和40:1

D .有4

610?盏灯泡(220V 、60W )正常发光

5.(09·海南物理·12)钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比,所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz 和60Hz 。现用一钳型电流表在中国测量某一电流,电表读数为10A ;若用同一电表在英国测量同样大小的电流,则读数将是

A 。若此表在中国的测量值是准确的,且量程为30A ;为使其在英国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为 A .

答案:12 25

6.(09·山东·19)某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V ,输电线总电阻为r ,升压变压器原副线圈匝数分别为n ,n 2。降压变压器原副线匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)。要使额定电压为220V 的用电器正常工作,则 ( AD )

A .

3

214n n n n >

B .

3

214

n n n n < C .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D .升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 解析:根据变压器工作原理可知

122220n n U =,33

4220

n U n =,由于输电线上损失一部分电压,升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,有23U U >,所以

3

214

n n n n >,A 正确,BC 不正确。升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率,D 正确。 考点:变压器工作原理、远距离输电 提示:理想变压器的两个基本公式是:⑴

12

22

U n U n =,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。⑵12P P =,即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。只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有1

2

212211,

n n I I I U I U =

=。 远距离输电,从图中应该看出功率之间的关系是:P 1=P 2,P 3=P 4,P 1/=P r =P 2。电压之间的关系是:

33

11232244

,,r U n U n U U U U n U n ===+。电流之间的关系是:3124232143,,r I I n n I I I I n I n =

===。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用22

2,r r P I r U I r ==,而不能用2

r r U P r

=。特别重要的是要

会分析输电线上的功率损失2

12221

r P L P U S U S ρ??=?∝ ???

7.(09·四川·17)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R 1=20 Ω,R 2=30 Ω,C 为电容器。已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示,则 ( C ) A.交流电的频率为0.02 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为2002 V

C.电阻R 2的电功率约为6.67 W

D.通过R 3的电流始终为零

解析:根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同,周期为0.02s 、频率为50

赫兹,A 错。由图乙可知通过R 1的电流最大值为I m =1A 、根据欧姆定律可知其最大电压为U m =20V ,再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V 、B 错;因为电容器有通交流、阻直流的作用,则有电流通过R 3和电容器,D 错;根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R 2的电流有效值为I =

m 12

2R 、电压有效值为U =U m /2V ,电阻R 2的电功率为P 2=UI =20

3W 、C 对。

9.(09·福建·16)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω,则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则 ( D )

A.电压表○

v 的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484w

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

解析:电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值E m =2220V ,有效值E=220V ,灯泡两端电

φ

φ Q

S

P

x

压()

V r R RE

U 209=+=

,A 错;由图像知T =0.02S ,一个周期内电流方向变化两次,可知1s 内电流方向变化100

次,B 错;灯泡的实际功率459.8W W 95

209R

U P 2

2

===,C 错;电流的有效值A r

R E

I 2.2=+=

,发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为J J rt I Q r 2.24152.222=??==,D 对。 5.(07·江苏·17)磁谱仪是测量α能谱的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示,放射源S 发出质量为m 、电量为q 的α粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场,被限束光栏Q 限制在2φ的小角度内,α粒子经磁场偏转后打

到与束光栏平行的感光片P 上。(重力影响不计) ⑴若能量在E ~E +ΔE (ΔE >0,且E

?E )范围内的α粒

子均垂直于限束光栏的方向进入磁场。试求这些α粒子打在胶片上的范围Δx 1。

⑵实际上,限束光栏有一定的宽度,α粒子将在2φ角内进入磁场。试求能量均为E 的α 粒子打到感光胶片上的范围Δx 2

解:(1)设α粒子以速度v 进入磁场,打在胶片上的位置距S 的距离为x

圆周运动 2

v qvB m R

=

α粒子的动能 212

E mv =

且 x =2R 解得: 22mE

x qB =

由上式可得: 12mE

x E qBE

?≈

(2)动能为E 的α粒子沿?±角入射,轨道半径相同,设为R

圆周运动 2

v qvB m R

=

α粒子的动能 212

E mv =

由几何关系得 2

2224222cos (1cos )2mE mE x R R qB qB ?

???=-=

-=

高中物理:交变电流练习题

高中物理:交变电流练习题 1.判断图中哪个是正弦式交变电流( ) 【解析】选D。正弦式交变电流,首先应该是交变电流,C虽然形状符合,但不是交变电流;B虽然是交变电流,但不是正弦式交变电流。 2.如图所示,单匝矩形线圈的一半放在有界匀强磁场中,中心轴线OO′与磁场边界重合,线圈绕中心轴线按图示方向(从上向下看逆时针方向)匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场方向垂直,规定电流方向沿abcd为正方向,则图中能表示线圈内感应电流随时间变化规律的是( ) 【解题指南】解答本题应明确以下两点: (1)产生正弦式交变电流的条件。 (2)线圈转轴的位置对交变电流的影响。 【解析】选B。在0~内,ab一侧的线圈在磁场中绕OO′轴转动产生正弦式交变电 流,电流方向由楞次定律判断为dcba且越来越大。~内,ab一侧线圈在磁场外,而dc一侧线圈又进入磁场产生交变电流,电流方向为dcba且越来越小,以此类推可

知i-t图像正确的为B。 3.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交流电动势e=220sin100πtV,则下列判断正确的是( ) A.t=0时,线圈位于中性面位置 B.t=0时,穿过线圈平面的磁通量最大 C.t=0时,线圈的有效切割速度方向垂直磁感线 D.t=0时,线圈中感应电动势达到峰值 【解析】选A、B。因按正弦规律变化,故t=0时线圈位于中性面,A正确;此时穿过线圈的磁通量最大,B正确;t=0时,线圈的有效切割速度方向与磁感线平行,不产生感应电动势,故C、D错误。 4.如图所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时( ) A.线圈中的感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电流为 2 nB R ω l C.穿过线圈的磁通量为B l2 D.穿过线圈的磁通量的变化率为0 【解析】选B。图示位置为垂直于中性面的位置,此时通过线圈的磁通量为零,但磁 通量的变化率最大,感应电流也最大,则I== 2 nB R ω l ,由右手定则可判断出线 圈中感应电流的方向为adcba。 5.如图所示,矩形线圈abcd的匝数为n=50,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为

重点高中物理运动学和力学知识点

重点高中物理运动学和力学知识点

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A B Ⅰ。力的种类:(13个性质力) 力的种类:(13个性质力) 有18条定律、2条定理 1重力: G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 2弹力:F= Kx 3滑动摩擦力:F 滑= μN 4静摩擦力: O ≤ f 静≤ f m (由运动趋势和平衡方程去判断) 5浮力: F 浮= ρgV 排 6压力: F= PS = ρghs 7万有引力: F 引 =G 2 2 1r m m 8库仑力: F=K 2 2 1r q q (真空中、点电荷) 9电场力: F 电=q E =q d u 10安培力:磁场对电流的作用力 F= BIL (B ⊥I) 方向:左手定则 11洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力 f=BqV (B ⊥V) 方向:左手定则 12分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增 大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快. 。 13核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。 5种基本运动模型 1静止或作匀速直线运动(平衡态问题); 2匀变速直、曲线运动(以下均为非平衡态问题); 3类平抛运动; 4匀速圆周运动; 5振动。 1万有引力定律B 2胡克定律B 3滑动摩擦定律B 4牛顿第一定律B 5牛顿第二定律B 力学 6牛顿第三定律B 7动量守恒定律B 8机械能守恒定律B 9能的转化守恒定律. 10电荷守恒定律 11真空中的库仑定律 12欧姆定律 13电阻定律B 电学 14闭合电路的欧姆定律B 15法拉第电磁感应定律 16楞次定律B 17反射定律 18折射定律B 定理: ①动量定理B ②动能定理B 做功跟动能改变的关系 受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。 再分析运动过程(即运动状态及形式,动量变化及能量变化等)。 最后分析做功过程及能量的转化过程; 然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。 强调:用能量的观点、整体的方法(对象整体,过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决 Ⅱ运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律............. )是高中物理的重点、难点 高考中常出现多种运动形式的组合 追及(直线和圆)和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等 ①匀速直线运动 F 合=0 a=0 V 0≠0 ②匀变速直线运动:初速为零或初速不为零, ③匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0的方向关系) 但 F 合= 恒力 ④只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,平抛,斜抛等 ⑤圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);匀速圆周运动(关键搞清楚是什么力提供作向心力) ⑥简谐运动;单摆运动; ⑦波动及共振;

高中物理-《交变电流》专题复习试卷

高中物理-《交变电流》专题复习试卷 第I卷选择题 一、选择题(每小题4分,共48分)。 1、如图(a)为电热毯的示意图,电热丝接在U=311sin100πt(V)的交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过理想二极管,使输入电压变为图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时电压表的示数约为() A、110V B、156V C、220V D、211V 2、如图所示,某电子电路的输入端输入电流既有直流成分,又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下 一级,那么关于该电路中各器件的作用,下列说法中不正确 的有( ) A.L在此的功能为通直流,阻交流 B.L在此的功能为通低频、阻高频 C.C1在此的功能为通交流,隔直流 D.C2在此的功能为通高频、阻低频 3、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R.与R并联的是一个理想交流电压表, D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电

阻为无穷大)。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100πt (V),则交流电压表示数为 A.10V B.20V C.15V D.14.1 V 4、图中闭合铁芯上绕有两组线圈,金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行,若电流计G中电流方向向下,则导体棒的运动可能是() A.向左匀速运动 B.向右匀速运动 C.向左匀加速运动 D.向右匀加速运动 5、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2 =3 :1,L 1 、L 2 为两只相 同的灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10μF。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时,下列说法中正确的是() A.灯泡L 1一定比L 2 暗 B.副线圈两端的电压有效值为12 V C.因电容器所在支路处于断路状态,故无电流通过二极管D.二极管D两端反向电压最大值是12V

高考物理电磁场和电磁波知识点

高考物理电磁场和电磁波知识点 人类自古以来就生活在磁场、电场、电磁波之中。地球有磁场、大气层中有雷电、太阳和其它一些星球也有磁场,有的星球还发出电磁波。这些天然的电磁场、电磁波对人体危害不大,人们早就习以为常,甚至还产生了某些依存性。以下是小编为大家精心准备的:高考物理电磁场和电磁波知识点总结,欢迎参考阅读! 高考物理电磁场和电磁波知识点如下: 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。 (2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。 (3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场。 2.电磁波 (1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波。(2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长和频率f的乘积,即v=f,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中

的光速c=3。00108m/s。 高考物理第二轮备考磁场重点知识点: 1.磁场 (1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布: ①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。 ②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀

高二物理教案-交变电流

精心整理 高二物理教案:交变电流 以下是为大家整理的关于《高二物理教案:交变电流》,供大家学习参考! 12 34说明:交流发电机是由定子和转子构成,有的发电机的磁体转动,线圈不动;有的发电机的磁体转动,线圈不动。 问:无论是线圈转动,还是磁体转动,转子的作用是什么?(转子的

转动使得穿过线圈的磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器:交流发电机、电灯、电流表 实验过程:将交流发电机、电灯、电流表连接成电路,摇动交流发电 实验现象:显示的电压图象为正弦曲线 说明:严格的数学分析表明,电网中的交变电流,它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化,这样的电流称之为正弦式电流 问:如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压?(i=Imsinωtu=Umsinωt)

说明:Im、Um分别是电流和电压的值,叫做交流的峰值 说明:交变电流的大小和方向在不断地变化,我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期,通常用T表示,它的单位是秒。交流在1s内发生周期性变化的次数,叫做交流的颇率通常用f表示, 称做交流电压、电流的有效值) 说明:经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系:Ie=Im/√2Ue=Um/√2 其中Ue、Ie分别代表交流电压、电流的有效值 说明:在各种使用交变电流的电器设备上,所标注的额定电压、额定

电流值,都是交流的有效值。 四、交流能够通过电容器 说明:当电容器上两端连接直流电源时,正负电荷聚集在极板上,不能移动,因此电路中不会形成长时间的电流,因此我们说电容器具有 1 2、直流电流:方向不变的电流称之为直流 二、交流的变化规律 1、正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流 i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的值

(完整版)高中物理知识点清单(非常详细)

高中物理知识点清单 第一章 运动的描述 第一节 描述运动的基本概念 一、质点、参考系 1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型. 2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动. 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量. (2)路程是物体运动路径的长度,是标量. 2.速度 (1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t ,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量. 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小,是标量. (2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小. 三、加速度 1.定义式:a =Δv Δt ;单位是m/s 2 . 2.物理意义:描述速度变化的快慢. 3.方向:与速度变化的方向相同. 考点一 对质点模型的理解 1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在. 2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断. 3.物体可被看做质点主要有三种情况: (1)多数情况下,平动的物体可看做质点. (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点. (3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点. 考点二 平均速度和瞬时速度 1.平均速度与瞬时速度的区别 平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度. 2.平均速度与瞬时速度的联系 (1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等. 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系

高中物理交变电流知识点及练习

, > ; 1.交变电流产生( (b)、(c)、((d)为直流其中 ( (二)、正弦交流的产生及变化规律。 】 (1)、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值:I=I m sinωt 峰值:I m= nsBω/R 有效值:2 / m I I= 周期和频率的关系:T=1/f ~ 图像:正弦曲线 电感对交变电流的作用:通直流、阻交流,通低频、阻高频 应 用 ~ 交 变 电 流 电容对交变电流的作用:通交流、阻直流,通高频、阻低频 > 变 压 器 变流比: , 电能的输送 原理:电磁感应 变压比:U1/U2=n1/n2 只有一个副线圈:I1/I2=n2/n1 有多个副线圈:I1n1= I2n2= I3n3=…… 功率损失: 线 损 R ) U P ( P2 = 电压损失: 线 损 R U P U= 远距离输电方式:高压输电

变化的。即正弦交流。 (2)、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。 (3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBS ωsin ωt 。用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中, 电流I= R R e m ε= sin ωt=I m sin ωt ,电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值:对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示,e i u (2)峰值:即最大的瞬时值。大写字母表示,U m Im εm εm = nsB ω Im =εm / R 注意:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时,所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω,即仅由匝数N ,线圈面积S ,磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ' (3)有效值: a 、意义:描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义:跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2m ε I=2 m I U=2m U 。 注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε,U=22m m I I U =的关系,非正弦(或余弦)交流无此关系, 但可按有效值的定义进行推导,如对于正负半周最大值相等的方波电流,其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。 e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电 若没有特殊说明的均指有效值。 f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 (4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。 | 峰值是交流变化中的某一瞬时值,对纯电阻电路来说,没有什么应用意义。若对含电容电路,在判断电容

高中物理选修3-4知识点汇总(填空版)

高中物理选修3-4基础知识回顾(填空) 班级 姓名 第十一章 机械振动 一、简谐运动 1.概念:如果质点的位移与时间的关系遵从________函数的规律,即它的振动图象(x -t 图象)是一条________曲线,这样的振动叫简谐运动. 2.动力学表达式F =________. 运动学表达式x =A sin (ωt +φ). 3.描述简谐运动的物理量 (1)位移x :由____________指向______________________的有向线段表示振动位移,是矢量. (2)振幅A :振动物体离开平衡位置的____________,是标量,表示振动的强弱. (3)周期T 和频率f :做简谐运动的物体完成____________所需要的时间叫周期,而频率则等于单位时间内完成________________;它们是表示振动快慢的物理量.二者互为倒数关系. , 4.简谐运动的图象 (1)物理意义:表示振动物体的位移随时间变化的规律. (2)从平衡位置开始计时,函数表达式为x =A sin ωt ,图象如图2所示. 从最大位移处开始计时,函数表达式为x =A cos ωt ,图象如图3所示. 图2 图3 5.简谐运动的能量:简谐运动过程中动能和势能相互转化,机械能守恒,振动能量与________有关,________越大,能量越大. 二、单摆 如右下图所示,平衡位置在最低点. (1)定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的________和________都不计,球的直径比________短得多,这样的装置叫做单摆. [ (2)视为简谐运动的条件:________________. (3)回复力:小球所受重力沿________方向的分力,即:F =G 2=G sin θ=mg l x ,F 的方向与位移x 的方向相反. (4)周期公式:T = (5)单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长l 和重力加速度g ,与振幅和振子(小球)质量无关. 注意 单摆振动时,线的张力与重力沿摆线方向的分力的合力提供单摆做圆周运动的向心力.重力沿速度方向的 分力提供回复力,最大回复力大小为mg l A ,在平衡位置时回复力为零,但合外力等于向心力,不等于零. 三、受迫振动和共振 1.受迫振动:系统在________________作用下的振动.做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于

高一年级物理运动学知识点总结

高一年级物理运动学知识点总结 【一】 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FN 6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子 注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。 7.质点动力学有两类基本问题:一是已知貭点的运动,求作用于质点上的力,二是已知作用于质点上的力,求质点的运动 8.动力学的基本内容包括质点动力学、质点系动力学、刚体动力学、达朗贝尔原理等。以动力学为基础而发展出来的应用学科有天体力学、振动理论、运动稳定性理论,陀螺力学、外弹道学、变质量力学,以及正在发展中的多刚体系统动力学、晶体动力学等。 9.质点动力学有两类基本问题:一是已知质点的运动,求作用于质点上的力;二是已知作用于质点上的力,求质点的运动。 【二】 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的

描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动. 2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。 3.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量. 路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程. 4.速度和速率 (1)速度:描述物体运动快慢的物理量.是矢量. ①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是对变速运动的粗略描述. ②瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述. (2)速率:①速率只有大小,没有方向,是标量. ②平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率.在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在单方向的直线运动,二者才相等. 5.加速度 (1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度变化率. (2)定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示. (3)方向:与速度变化Δv的方向一致.但不一定与v的方向一致. 【三】 6.匀速直线运动(1)定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直

高中物理电磁场知识点

高中物理电磁场和电磁波知识点总结 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场. (2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场. (3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场. 2.电磁波 (1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波. (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v=λf,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.00×10 8 m/s. 下面为大家介绍的是20XX年高考物理知识点总结电磁感应,希望对大家会有所帮助。 1. 电磁感应现象: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. (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源. (2)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,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流. 2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义 式:Φ=BS.如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正.反之,磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和. 3. 楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便. (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量. ②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少. (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感). 4.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.表达式 E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势.(2)公式的变形 ①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt . ②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt . 5.自感现象

高中物理交变电流专题复习(有答案)

2015届高中物理交变电流专项复习 知识梳理: 一、交变电流 1.交变电流:电流强度的大小和方向 ,这种电流叫交变电流。 2.交变电电流的产生和变化规律 (1)产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. (2)规律(瞬时值表达式): ①中性面的特点: ②变化规律:(交变电流瞬时值的表达式) 电动势: 电压: 电流: ③正弦(余弦)交变电流的图象 二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值: (1)交变电流的最大值(m m I E 、)与 无关,但是转动轴应与磁感线 . (2)某些电学元件(电容器、晶体管等)的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值: (1)有效值是利用 定义的.(即 ,则直流电的数值就是该交流电的有效值.) (2)正弦交变电流的有效值: (3)通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值,都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时,必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度:

(1)周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时间. (2)频率f:1s内完成周期性变化的次数. (3)角速度ω:1s内转过的角度. (4)三者关系: 我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s. 4.交变电流平均值: (1)交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. (2)平均值是利用来进行计算的,计算时只能用平均值. 三、电感和电容对交流的作用 电感是“通流、阻流、通频、阻频”. 电容是“通流、隔流、通频、阻频”. 四、变压器 1.变压器的构造图: 2.变压器的工作原理: 3. 理想变压器 (1)电压跟匝数的关系: (2)功率关系: (3)电流关系: (4)决定关系:

高中物理必修1知识点汇总(带经典例题)

高中物理必修1 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。

高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结 麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一 步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组, 麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,: (1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线 是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献, (2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献. (3)描述了变化的磁场激发电场的规律。 (4)描述了变化的电场激发磁场的规律, 麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了: 1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和. 2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导. 3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零. 4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,

1.振荡电流和振荡电路 大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。 2.电磁振荡及周期、频率 (1)电磁振荡的产生 (2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡 电流,形成电场能与磁场能的相互转化。 (3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。 给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。 (4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫 电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。 对于LC振荡电路, (5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围 空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。 3.电磁波 (1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波 (2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递 电磁场的能量。 (3)电磁波的波速、波长和频率的关系, 4.电磁波的发射,传播和接收 (1)发射

高中物理必修一知识点总结

高中物理必修一知识点总结 高中物理必修一知识点总结 必修一 一、运动学的基本概念 1、参考系:运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。通常以地面为参考系。 2、质点: (1)定义:用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。 (2)物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。 (3)物体可被看做质点的几种情况: ①平动的物体通常可视为质点。 ②有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点。 ③同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以。 【注】质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”。 3、时间和时刻: 时刻是指某一瞬间,用时间轴上的一个点来表示,它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段

线段来表示,它与过程量相对应。 4、位移和路程: 位移用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量; 路程是质点运动轨迹的长度,是标量。 5、速度: 用来描述质点运动快慢和方向的物理量,是矢量。 (1)平均速度:是位移与通过这段位移所用时间的比值,其定义式为,方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。 (2)瞬时速度:是质点在某一时刻或通过某一位置的速度,瞬时速度简称速度,它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率,它是一个标量。 6、加速度:用量描述速度变化快慢的的物理量,其定义式为。 加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同(注意与速度的方向没有关系),大小由两个因素决定。 补充:速度与加速度的关系 1、速度与加速度没有必然的关系,即: (1)速度大,加速度不一定也大; (2)加速度大,速度不一定也大; (3)速度为零,加速度不一定也为零; (4)加速度为零,速度不一定也为零。

高二物理-交流电专题训练及答案(全套)

高二物理交流电专题训练及答案(全套) 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1.下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A.磁感强度B.线圈匝数 C.线圈面积D.线圈转速 E.线圈初始位置 2.甲、乙两电路中电流与时间关系如图1,属于交变电流的是【】A.甲乙都是B.甲是乙不是 C.乙是甲不是D.甲乙都不是

3.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2,则在时刻【】 A.t1,t3线圈通过中性面 B.t2,t4线圈中磁通量最大 C.t1,t3线圈中磁通量变化率最大 D.t2,t4线圈平面与中性面垂直

4.如图3,矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,当转到图示位置时,线圈的【】 A.磁通变化率为零 B.感应电流为零 C.磁力矩为零 D.感应电流最大 D 5.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法中正确的是【】A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次 C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次

6.下列说法正确的是【】 A.使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B.交流电流表和电压表测定的是有效值 C.在相同时间内通过同一电阻,跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D.给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7.四个接220V交流的用电器,通电时间相同,则消耗电能最多的是【】

A.正常发光的额定功率为100W的灯泡 B.电流最大值为0.6A的电熨斗 C.每秒发热1·70j的电热器 D.额定电流I=0.5A的电烙铁 8.如图4所示的交流为u=311sin(314t+π/6)V,接在阻值220Ω的电阻两端,则【】 A.电压表的读数为311V B.电流表读数为1.41A C.电流表读数是1A D.2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______,频率为______,接上R=10Ω电阻后,一周期内产生的热量为______ 10.正弦交变电流图象如图6所示,其感应电动势的最大值为

高中物理选修-电磁波知识点总结

高中物理选修3-4电磁波知识点总结 第二章第一节机械波的形成和传播 1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质. 3.机械波 (1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点 ①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_. ③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_. ④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移. ⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__. 1.波的分类 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 . 2.横波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量 ①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处) 3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波. (2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分. 4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律 (1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。 (2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。 (3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述: (1)先振动的质点带动后振动的质点; (2)后振动的质点重复前面质点的振动; (3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”. 已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然. 判断方法一:带动法

(精编!)高一物理《运动学知识点归纳》

运动学知识点归纳(必修一第一、二章) 【考试说明】 【知识网络】 【考试说明解读】 1.参考系 *⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。 ⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量必须选择同一参考系。 2.质点 ⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。 *⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。 物体可视为质点的主要三种情形: ①物体只作平动时; *②物体的位移远远大于物体本身的尺度时; ③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 3.时间与时刻 ⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。 ⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。 ⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)

相对应。 4.位移和路程 *⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置指向末位置的 有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。 *⑵路程:路程等于实际运动轨迹的长度,是一个标量。 *只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。 5.速度、平均速度、瞬时速度 ⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移 所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。 ⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速 度,即 t s v = ,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。 *公式V =(V 0+V t )/2只对匀变速直线运动适用。 ⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有 一位置时的运动方向。 6.加速度 ⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。 ⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度, 即t v v t v a t 0 -=??= ⑶速度、速度变化、加速度的关系: *①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必 然的联系。 *②大小关系:V 、△V 、a (F 合)无必然的大小决定关系!! *③*只要a 与v 方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速 度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)!! *只要a 与v 方向相反,物体的速度一定减小!! *7、运动图象:s —t 图象与v —t 图象的比较 (深刻把握!!) 下图和下表是形状一样的图线在s —t 图象与v —t 图象中的比较. s — t 图 v —t 图 图A-2-6-1

高中物理选修3-4电磁波知识点总结

第二章第一节机械波的形成和传播 1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质. 3.机械波 (1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点 ①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_. ③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_. ④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移. ⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__. 1.波的分类 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 . 2.横波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量 ①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处) 3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波. (2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分. 4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律 (1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。 (2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。 (3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述: (1)先振动的质点带动后振动的质点; (2)后振动的质点重复前面质点的振动;(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”. 已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然. 判断方法一:带动法 由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动质点的运动,若已知波的传播方向而判断质点振动方向时,可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点,如果前一质点在该质点下方,则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动),否则该质点向上运动. 判断方法二:上下坡法 如图5所示,沿波的传播方向,“上坡”的质点向下振动,如A、D、E;“下坡”的质点向上振动,如B、C、F、G、H. 判断方法三:同侧法 如图6所示,波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧. 第二节波速与波长、频率的关系 1.波长

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