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高二物理交变电流知识总复习知识精讲

高二物理交变电流知识总复习知识精讲
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高二物理交变电流知识总复习

【本讲主要内容】

交变电流知识总复习

【知识掌握】

【知识点精析】

重点:交变电流的产生和变压器工作原理的理解。

难点:交变电流的描述及远距离输电的计算。

1、整体感知

建构本章知识结构

2、重点难点分析

(1)交流电的产生及交流电的变化规律

产生:一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动而产生。用公式E=BLV理解。

交流电的变化规律:瞬时值e=E m sinωt (E m=nBsω)是对应从中性面开始的转动。

有效值:在热效应上和直流电等效的物理量。

I =

2

1I m U =

2

1U m

(2)变压器

原理:电磁感应,故只能改变变化的电压。

理想变压器:法拉第电磁感应定律的应用(回避原电动势和反电动势叠加的过程、相位差问题),注意两边磁通量相等——

E 1 = n 1

t ??Φ E 2 = n 2t

??Φ

21E E =2

1

n n 对于理想变压器,导线电阻可以忽略,故 U 1 = E 1 ,U 2 = E 2 (副线圈看成一个电源,电动势等于路端电压)。所以

21U U =2

1

n n 即:理想变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比。 如果n 2<n 1 ,则输出电压低,称降压变压器; 如果n 2>n 1 ,则输出电压高,称升压变压器。

对于理想变压器,我们除了关心它的电压关系外,还关心它的功率和电流关系 功率 P 1 = P 2 电流

2

1

I I = 12n n

(3)三相交变电流

三相交变电流的产生

在同一磁场中有三个互成角度的线圈同时转动,电路中就产生三个周期和最大值相同的交变电动势,这样的发电机叫三相交流发电机,产生的电流叫三相交变电流。

三相交变电流及负载接法: 星型连接和三角形连接

日常电路中,U 相=220V ,U 线=380V 。

【解题方法指导】

a )把握正弦交变电流的三个要素(最大值、频率、线圈开始转动时其平面与中性面的夹角),掌握交流电的变化规律。

例1. 方形线圈每边长20cm ,共100匝,在B=0.5T 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,转速为50rad/s 。线圈电阻为2Ω,外电路电阻为8Ω,若从线圈平面转到与磁场平行时开始计时。则:(1)交变电流的瞬时值表达式?(2)交变电流的图象?

解析:(1)由题意知:ω=2π/T =2πf=100π I m =E m /(R+r )=nBS ω/(R+r )=6.28A θ0=90°(因计时时电动势最大)

故瞬时值表达式为:i=I m sin(ωt+π/2)=6.28sin(100πt+π/2)A (2)因为:T=1/f=0.02s ,所以图象为:

b )把握住变压器中的能量守恒,掌握理解变压器规律。 例2. 如图,某变压器原线圈匝数n 1=1100匝,副线圈n 2=30匝,n 3=20匝,输入电压U 1=220V ,负载电阻R=2Ω,R ’=4Ω,求:(1)输出电流I 2、I 3? (2)输入功率和输入电流?

解析:(1)据变压比公式得U 1/ U 2= n 2/n 1=300/1100

∴U 2=6V , I 2= U 2/R=3A 同理求得U 3=4V I 3=1A (2)由能量守恒得:P 入=P 出=U 2 I 2+U 3 I 3=22W 所以I 1=P 入/ U 1=0.1A

例 3. 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化。如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻Ω=95R 。已知感应电动势的最大值m m n E Φω=,其中

m Φ为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。

解析:

已知感应电动势的最大值

m m n E Φω=

设线圈在磁场中转动的周期为T ,则有

T 2π=

ω 根据欧姆定律,电路中电流的最大值为

r

R E I m

m +=

设交流电流表的读数为I ,它是电流的有效值,根据有效值与最大值的关系,有

m I 2

1I =

由题给的t ~Φ图线可读得

Wb 100.12m -?=Φ s 1014.3T 2-?=

解以上各式,并代入数据,得 A 4.1I =

注意:描述交变电流的物理量有两类,一是描述变化快慢的,那就是周期、频率(有时还会提到角频率ω=

T

= 2πf )。二是描述大小强弱的物理量,那就是有效值、平均值(包括上节课提到的最大值、瞬时值)。第二类物理量的规律要复杂一些,物理意义也深刻一些。而且,本节课介绍的一些大小规律都潜藏着相应的条件,不能盲目套用。

例4. 图中,理想降压变压器的变压系数是3,即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3。初级线圈的输入电压是660V ,这台变压器供给100盏220V ,60W 的电灯用电。

求:1)空载时次级线圈的端电压和输出功率; 2)接通时初级线圈的输入功率、电流为多少? 分析解答:

(1)变压器为理想变压器。设空载时初级线圈的端电压为U 2。 由

1212U U n n =,得到220U n n U 11

22==(V )。 因为空载,次级线圈的负载电阻∞→2R ,次级线圈中的电流为零

0I 2=,0U I P 22==

(2)W 600010060P 2=?=

W 6000P P 21==

111I U P = A 1.9660

6000U P I 11===

例5. 三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为:水以s /m 3v 1=的速度流入水轮机后以s /m 1v 2=的速度流出,流出水位比流入水位低10m ,水流量为s /m 10Q 3=,水轮机效率为75%,发电机效率为80%。试问:

(1)发电机的输出功率为多少?

如果发电机输出电压为240V ,用户所需要的电压为220V ,输电线路中能量损失为5%,输电线的电阻共为Ω12,那么所需的升、降变压器的一份线圈匝数比分别是多少?

解析:

(1)水轮机的输出功率即发电机的输入功率为

t

)2/mv 2/mv mgh (%75P 222

11-+?=

W

108.7%

75]2

v v Q gh Q [522

2

1?=?-ρ+ρ= 发电机的输出功率为W 1024.6%80P P 510?=?= (2)电机的输出电流为A 2600U /P I 101== 输电导线中的热损耗W 1012.3%5P P 40?=?=耗 输电线路中的电流A 51I 2=

所以升压变压器原副线圈匝数比为51/1n /n 21= 降压变压器的输出功率W 1093.5P P P 50?=-=耗 则输出电流A 107.2U /P I 33?==

所以降压变压器原副线圈匝数比为1:53n /n 43=

总结:本章高考重点考查(1)交变电流的产生、变化规律和物理量(2)变压器及应用(3)远程输电。应围绕它们认真复习,电感和电容对交变电流的影响是非重点内容。

【达标测试】

1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t 图像如图所示,则在时刻( )

A. t 1,t 3线圈通过中性面

B. t 2,t 4线圈中磁通量最大

C. t 1,t 3线圈中磁通量变化率最大

D. t 2,t 4线圈平面与中性面垂直

2. 如图所示的交流为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

3. 钳形电流表的外形和结构如图(a )所示。图(a )中电流表的读数为1.2A 。图(b )中用同一电缆线绕了3匝,则( )(不定项选择)

A. 这种电流表能测直流电流,图(b )的读数为2.4A

B. 这种电流表能测交流电流,图(b )的读数为0.4A

C. 这种电流表能测交流电流,图(b )的读数为3.6A

D. 这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b )的读数为3.6

(a )

(b )

4. 在某交流电路中,有一个正在工作的变压器,它的原线圈匝数6001=n 匝,电源电压为2201=U V ,原线圈串联一个0.2A 的保险丝,副线圈1202=n 匝,为保证保险丝不被烧断,则:( )

A. 负载功率不能超过44W

B. 副线圈电流最大值不能超过1A

C. 副线圈电流有效值不能超过1A

D. 副线圈电流有效值不能超过0.2A

5、如图所示是变压器电路,若变压器损失不计,加在原线圈上的电压33001=U V ,输出电压2202=U V ,绕过铁芯的导线所接的电压表的示数为2V ,安培表A 2的示数32=I A ,

则原副线圈的匝数分别为=1n ______匝,=2n _____匝,安培表A 1的示数=1I _________A 。

6. 如图,a 、b 两端接交流电源,且既含高频交流,又含低频交流,L 是一个高频扼流圈,C 为电容器,R 为负载电阻。则正确的( )

A. L 的作用是通低频,阻高频

B. C 的作用是通交流,隔直流

C. C 的作用是通高频,阻低频

D. 通过R 的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流的百分比。

【综合测试】

1. 如图所示,在第一个周期时间内,线圈转到中性面的时刻为______末,此时穿过线圈的磁通量______(填最大,最小或零。下同),流过线圈的电流为______。在0.02s 末时刻,线圈在磁场中的位置是_____________。

2. 水电站给远处山村送电的输出功率是100kW ,用2000V 电压输电,线路上损失的功率是W 105.24?,如果改用20000V 高压输电,线路上损失的功率是_________W 。

3. 某变电站用220V 的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20%,若要使导线损失电功率是输出功率的5%,则输出的电压应变为_________V 。

4. 河水流量为4m 3

/s ,水流下落的高度为5m 。现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50%,求:(1)发电机的输出功率。(2)设发电机的输出电压为350V ,在输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率5%,问在用户需用电压220V 时,所用升压变压

器和降压变压器匝数之比。(g =9.8m/s 2

达标测试答案

1. 解析:AD 。图中t 1、t 3时刻为中性面,此时穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率最小,所以感应电动势最小;t 2、t 4时刻磁通量最小,但磁通量变化率最大,所以感应电动势最大。

2. 解析:BD 。由交流为u=311sin (314t+π/6)V 可知,电压有效值为220V ,频率为50Hz ,电流表、电压表的读数和电热都由有效值计算。

3. 解析:C 。由变压器的工作原理可知:法拉第电磁感应定律的应用,两边磁通量相等

E 1 = n 1

t ??Φ E 2 = n 2t ??Φ

21E E =2

1n n 再由电流关系

2

1

I I = 12n n 可得。

4. 解析:ACD 。由电压关系

21U U =2

1

n n 和匝数比可先算出副线圈的输出电压;再由电流关系 2

1

I I = 12n n ,算出各线圈的电流。

5. 解析:1650,110,0.2 由电压关系

21U U =21n n 和匝数比可先算出副线圈的输出电压;再由电流关系 2

1I I

= 12n n ,算出各线圈的电流。

6. 解析:ACD 。由口诀电感是“通直流,阻交流;通低频,阻高频”

电容是“通交流,隔直流;通高频,阻低频”电阻不影响,可选AC ,由于L 对高频交流的阻碍作用和C 对高频交流的旁路作用,使得通过R 的电流中,低频交流所占的百分比远远大于高频交流的百分比。

【综合测试答案】

1. 解析:0.04s ,最大,0,与中性面垂直 图中0.04s ,0.08s ,0.12s 时刻为中性面,此时线圈平面垂直于磁感线,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率最小,所以感应电动势最小;0.02s ,0.06s ,0.10s 时刻磁通量最小(垂直于中性面),但磁通量变化率最大,所以感应电动势最大。

2. 解析:250W

由变压器功率关系可知水电站电流为5A ,远程输电线路上损失功率公式P 线 = I 线2

R 线可知高压电压升高10倍,输送过程中损失的功率减小为原来的1/100,所以得250W 。 3. 解析:440V

由远程输电中升压变压器原副线圈电流、电压与匝数比的关系

1

2

2121I I U U n n ==可以推出在远距离输电时,采用升压变压器使输电电压升高n 倍,对于输送一定的电功率来说,输

电线路上的电流将减小为原来的1/n ,再由远程输电线路损失功率公式P 损=I 2

R 可推出:若

升压变压器使输电电压升高n 倍输电线路上的电能损失将减少为原来的1/n 2

。在远程输电中若电压升高2倍,则在线路上损失的功率就变为原来的1/4。 4. 解析:

(1)利用水的机械能进行发电,每秒钟流水量为4m 3

,水的落差5m ,水推动发电机叶轮的功率t vgh P ρ=发电机的输出功率为:

43108.958.94100.1%5050?=?????=P P %=输出W

(2)输电线上损耗的功率:34109.4108.955???=%=%=输出

损P P W;r I P 2=损, 输电线上的电流354

109.43

=?==

r P I 损

A ,不得超出此值。升压变压器,初级3501=U V ,次级=2U ?根据变压器输入输出功率相等均为:9.8×104W ,

所以V 108.235

108.434

2?=?==I P U 降压变压器,初级:V 1066.2V )435108.2(3

31?=?-?='U ,次级V 2202='

U ,

则:1

12

220266021≈=U U

上海市高中物理知识点总结完整版

直线运动 知识点拨: 1. 质点 用一个只有质量没有形状的几何点来代替物体。这个点叫质点。一个实际的物体能否看作质点处理的两个基本原则:(1)做平动的物体。(2)物体的几何尺寸相对研究的距离可以忽略不计。 2. 位置、路程和位移 (1) 位置:质点在空间所对应的点。 (2) 路程:质点运动轨迹的长度。它是标量。 (3) 位移:质点运动位置的变化,即运动质点从初位置指向末位置的有 向线段。它是矢量。 3. 时刻和时间 (1) 时刻:是时间轴上的一个确定的点。如“3秒末”和“4秒初”就 属于同一时刻。 (2) 时间:是时间轴上的一段间隔,即是时间轴上两个不同的时刻之差。 21t t t =- 4. 平均速度、速度和速率 (1) 平均速度(v ):质点在一段时间内的位移与时间的比值,即v = s t ?? 。它是矢量,它的方向与Δs 的方向相同。在S - t 图中是割线的斜率。 (2) 瞬时速度(v ):当平均速度中的Δt →0时,s t ??趋近一个确定的值。 它是矢量,它的方向就是运动方向。在S - t 图中是切线的斜率。 (3) 速率:速度的大小。它是标量。 5. 加速度 描写速度变化的快慢。它是速度的变化量与变化所用的时间之比值,即:

a =t v ??。 它是矢量,它的方向与Δv 的方向相同。当加速度方向与速度 方向一致时,质点作加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,质点作减速运动。 6. 匀变速直线运动规律(特点:加速度是一个恒量) (1)基本公式: S = t + 12 a t2 = v0 + a t (2)导出公式: ① 2 - v02 = 2 ② S t - a t2 ③ v == 2 t v v + ④ 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数: S Ⅱ-S Ⅰ=2 (a 一匀变速直线运动的加速度 T 可导出: - =(M -N) ⑤ A B 段中间时刻的即时速度⑥ 段位移中点的即时速度注:无论是匀加速还是匀减速直线运动均有: 2 < 2 ⑦ 初速为零的匀加速直线运动, 在第1s 内、第 2s 内、第3s 内……第内的位移之比为: S Ⅰ:S Ⅱ:S Ⅲ:……: = 1:3:5……:(21); 1、 2、3、…… ⑧ 初速为零的匀加速直线运动,在第1米内、第2米内、第3米内……第n 米内的时间之比为: t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ:…:=1:( )21-:()23-……(n n --1); 1、2、3、 7. 匀减速直线运动至停止:

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

关于高二物理知识点汇总高二上学期物理知识点总结归纳

高二物理知识点汇总2017高二上学期物理知识点总结高二物理中所涉及到的物理知识是物理学中的最基本的知识,学好高二物 理的相关知识点尤其重要,下面是学而思的2017高二上学期物理知识点总结,希望对你有帮助。 高二上学期物理知识点 一、三种产生电荷的方式: 1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和; 3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体; 二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。 三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。1、e=1.610-19c;2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍; 四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力,1、计算公式:F=kQ1Q2/r2(k=9.0109N.m2/kg2)2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)3、库仑力不是万有引力; 五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场;2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质

(完整word版)交变电流知识点总结

第17章:交变电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1.交变电流产生 ( 交变电流 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 sin ωt 峰值:I m = nsB ω/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 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:U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈:I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈:I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失:线损R )U P (P 2= 电压损失:线损R U P U =

(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。 (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=2m I U=2m U 。 注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2m ε,U=2 2m 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 。

高中物理交变电流复习课(详细)

专题一 交变电流的产生和图像 1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是 ( ) A .电路中交变电流的频率为0.25 Hz B C .电阻消耗的电功率为2.5 W D .用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知( ) A .该交流电的电压瞬时值的表达式为u =100sin (25t )V B .该交流电的频率为25 Hz C .该交流电的电压的有效值为 D .若将该交流电压加在阻值R =100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W 3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接,R =10Ω,交流电压表的示数是10V 。图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。则 ( ) A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 4、如图所示,同轴的两个平行导线圈M 、N ,M 中通有图象所示的交变电流,则( ) A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大 5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框,当磁感应强度B 按图示规律变化时(以向里为正方向),线框中有感应电流产生。⑴画出感应电流i 随时间变化的图象(以逆时针方向为正)。 ⑵求该感应电流的有效值。 /s -2s U -U

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第一章、力 一、力F:物体对物体的作用。 1、单位:牛(N) 2、力的三要素:大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力,但它们不在同一物体上,不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力,有同时性。 二、力的分类: 1、按按性质分:重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分:压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分:外力、内力。 2、重力G:由于受地球吸引而产生,竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上,不一定在物体上。 弹力:由于接触形变而产生,与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f:阻碍相对运动的力,方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力:f=μN(N不是G,μ表示接触面的粗糙程度,只与材料有关,与重力、压力无关。) 相同条件下,滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力:用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动,推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解:遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形,合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡:共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法:先受力分析,然后根据题意建立坐标 系,将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内,可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注:已知一个合力的大小与方向,当一个分力的 方向确定,另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡:物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法:先受力分析,然后作出对应力的力臂(最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离)。分析正、负力矩。 利用力矩来解题:M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动

高中物理交变电流知识点的总结

高中物理交变电流知识点的总结 高中物理交变电流知识点的总结 物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象,结构,特性,规律和本质的历程.随着科学的发展,我们更要重视物理学。下面准备这篇2013高中物理交变电流知识点总结,欢迎阅读。 (1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置,或瞬时感应电动势为零的位置。 中性面的特点:a.线圈处于中性面位置时,穿过线圈的磁通量Φ最大,但 =0; 产生:矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。 变化规律e=NBSωsinωt=Emsinωt;i=Imsinωt;(中性面位置开始计时),最大值Em=NBSω 四值:①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U= =0.707Um④平均值 不对称方波: 不对称的正弦波 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt=εΔt/R=ΔΦ/R 我国用的交变电流,周期是0.02s,频率是50Hz,电流方向每秒改变100次。 表达式:e=e=220

sin100πt=311sin100πt=311sin314t 线圈作用是“通直流,阻交流;通低频,阻高频”. 电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”. 变压器两个基本公式:① ②P入=P出,输入功率由输出功率决定, 远距离输电:一定要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。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1/n2、n2/,相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。 功率之间的关系是:P1=P1/,P2=P2/,P1/=Pr=P2。 电压之间的关系是: 电流之间的关系是: .求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 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 ,而不能用 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失 以上就是2013高中物理交变电流知识点总结的全部内容,希望能够对大家有所帮助! 延伸阅读: 恒定电流公式:2016年高考物理知识点 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)}

最新高二物理交变电流基础班-练习题

凌云培训 高二物理基础班资料(交变电流) 基础填空 一.交变电流 1.交变电流:和都随时间做________变化的电流叫交变电流,简称交流(AC).方向变化为其主要特征. 2.正弦交变电流的产生 (1)特点:按变化的交变电流. (2)产生:将闭合矩形线圈置于磁场中,并绕于磁场方向的轴做______转动,线圈中就会产生正(余)弦交变电流. 二、中性面 1.定义:与磁感线的平面叫做中性面. 2.中性面特点:a.线圈转到中性面时,穿过线圈的磁通量,磁通量的变化率为,感应电动势为. b.线圈转动一周,两次经过中性面,线圈每经过一次,电流的方向就改变一次.可以看出线圈转动一周,电流方向改变次。 三、正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势(e):e= (2)电压(u):u= (3)电流(i):i= 四、描述交流电的物理量 (1)周期和频率 ①周期T:交流电完成一次____________所需的时间。单位:______。 ②频率f:交流电在______内完成周期性变化的次数。单位:______。 ③周期与频率的关系式________________。 2、峰值、瞬时值和有效值 ①峰值:交变电流所能达到的___________。电容器所能承受的电压不能高于交流电压的_______________ ②瞬时值:某一时刻所对应的交变电流的数值。 ③有效值:根据电流的________来规定的,让交流与恒定电流通过同样的_____,如果他们在交流电的一个周期内产生的______相等,那么这个恒定电流或电压就是这个交流电的有效值。 考点分类 【类型一】认识交流电、磁通量、中性面 1、为交变电流, ____不是交变电流,正弦式交变电流的图象是 ___

人教版高中物理选修3-2第五章交变电流知识点总结,期中考前必过一遍!

【高中物理】交变电流知识点总结,考前必过一遍! 一、交流电的产生和变化规律 1、交变电流: 大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流。 如图所示(b)、(c)、(e)所示电流都属于交流,其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图(b)所示。而(a)、(d)为直流其中(a)为恒定电流。 2、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。 3.规律: (1)函数表达式:从中性面开始计时,则e=NBSωsinωt 。 用εM表示峰值εM=NBSω,则e=εMsinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt,电压u=Usinωt 。 4.交流发电机 (1)发电机的基本组成:

①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢) ②用来产生磁场的磁极 (2)发电机的基本种类 ①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动) ②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动) 无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子 二、表征交变电流的物理量 1、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,用大写字母表示,U m Imεm εm= nsBω 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ε=NBSω,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: ①意义:描述交流电做功或热效应的物理量

高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)

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高中物理知识点总结 (注意:全篇带★需要牢记!) 一、力物体的平衡 1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的. [注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变. (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来

高二物理交变电流知识点及习题

第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流: c)、(e)所示电流都属 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: (1)、函数表达式:从中性面开始计时,则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt,电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 (1)发电机的基本组成:①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢)②用来产生磁场的磁极 (2)发电机的基本种类①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、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:即最大的瞬时值用大写字母表示,U mImεm εm= nsBωIm=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 ε m =NBSω,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: ⅰ、意义:描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、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。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e

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

高中物理知识点总结大全

高考总复习知识网络一览表物理

高中物理知识点总结大全 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学(运动和力) 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:FNr} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;

物理交变电流知识点

第五章交变电流 一、交变电流的产生 1、原理:电磁感应 2、中性面:线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时 (S ⊥B ),磁通量Φ最大, t ??Φ =0,e=0,i=0,感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时(S ∥B ),Φ=0, t ??Φ 最大,e 最大,i 最大,电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的: 注:对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时,虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大,但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行,不切割 磁感线,电动势为零,故其表达式为 ;但若从线圈平面和磁场平行时开始计时, 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零,但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直,电动势最

大,故其表达式为。 二、对交变电流图像的理解 交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等,具体图像见上页,现只研究e-t图像 从图像上可得到信息: 1、线圈平面与中性面平行时为计时平面 2、电流最大值 3、周期T和频率f 4、不同时刻交流电的瞬时值 5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时 刻 6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角 , n E?Φ = __

确定。它表现为交流图象中波形与横轴( 周期的平均电动势大小为,而一个周期内的平均电动势却为零.而技术在正半个周期或周期内的平均值。同一交流电的平均值和有效值并不相同。 阻碍作用的大小,用容抗表示,

21 21n n U U =1 221n n I I =2211t t ??Φ=? ?Φ 三、变压器: 1、原理:原、副线圈中的互感现象,原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 P 1=P 2 2、变压器只变换交流,不变换直流,更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样:f 1=f 2高压线圈匝数多、电流小,导线较细;低压线圈匝数少、电流大,导线较粗。 3 、如右图:U 1:U 2:U 3=n 1:n 2:n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3 P 1=P 2+P 3 四、电能输送的中途损失: (1)功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 损+P 3 (2)输电导线损失的电压:U 损=U 2-U 3=I 线R 线 (3)输电导线损耗的电功率:P 损=P 3-P 2=I 线U 损=I 线2R 线 =( )2R 线 由以上公式可知,当输送的电能一定时,输电电压增大到原来的n 倍, 输电导线上损 耗的功率就减少到原来的。 ΔU=Ir 线= r 线 =U 电源—U 用户 Δ U ∝ ΔP=I 2 r 线= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 注:理想变压器的动态分析问题,大致有两种情况: 一类是负载电阻不变,原副线圈的电压,电流,输入和输出功率随 匝数比变化而变化的情况。 另一类是匝数比不变,上述各量随负载电阻变化而变化的情况。 不论哪种情况都要注意: (1)根据题意弄清变量与不变量。 (2)要弄清“谁决定于谁”的制约关系,即理想变压器各物理量变化的决定因素。 动态分析问题的思路程序可表示为: P U 1U 2)(U P 2 1 U 2 2 U P U 1

高二物理知识点总结

电场 库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体 知识要点: 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间 的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 e =?-1610 19 .C 。 ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带 电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距 离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r =122 , 其中比例常数K 叫静电力常量,K =?90109.N m C 22·。 库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时, 可以使用库仑定律,否则不能使用。例如半径均为r 的金属球如 图9—1所示放置,使两球边缘相距为r ,今使两球带上等量的异种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,比较F 与K Q r 22 3() 的大小关系,显然,如果电荷 能全部集中在球心处,则两者相等。依题设条件,球心间距离3r 不是远大于r ,故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样电荷间距离小于3r ,故F K Q r >22 3() 。同理, 若两球带同种电荷Q ,则F K Q r <22 3() 。 3、电场强度 ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ,它所受到的电场力 F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度,定义式是E F q = ,场强 是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检

高中物理交变电流知识点总结及五年真题详解

交变电流、电磁学 第一部分(理论知识点、重点) 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 1.交变电流产生 (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 sin ωt 峰值:I m = nsB ω/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:U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈:I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈:I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失:线损 R )U P (P 2 = 电压损失:线损R U P U = 远距离输电方式:高压输电

交流。如图(b )所示。而(a )、(d)为直流其中(a )为恒定电流。 (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。 (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 。

高二物理知识点汇总高二上学期物理知识点总结归纳

高二物理知识点汇总2017高二上学期物理知识点总结 高二物理中所涉及到的物理知识是物理学中的最基本的知识,学好高二物理的相关知识点尤其重要,下面是学而思的2017高二上学期物理知识点总结,希望对你有帮助。 高二上学期物理知识点 一、三种产生电荷的方式: 1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和; 3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体; 二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。 三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。1、e=;2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;

五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场;2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质 六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度;1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)3、该公式适用于一切电场;4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2 七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段,用平行四边形定则求出合场强; 八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线。1、电场线不是客观存在的线;2、电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:\用锯木屑观测电场线.DAT(1)只有一个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷 远;(2)只有一个负电荷:起于无穷远,终于负电荷;(3)既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷;3、电场线的作用:1、表示电场的强弱:电场线密则电场强(电场强度大);电场线疏则电场弱电场强度小);2、表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向;4、电场线的特点:1、电场线不是封闭曲线;2、同一电场中的电场线不向交; 九、匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行、且分布均匀;1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;2、平行板电容器间的电是匀强电场;场

交变电流知识点

交变电流知识点 一、交变电流的产生 1、原理:电磁感应 2、中性面:线圈平面与磁感线垂直的平面。 3、两个特殊位置的比较 ①线圈平面与中性面重合时(S ⊥B ),磁通量Φ最大,t ??Φ =0,e=0,i=0,感应电流的方向将发生改变。 ②线圈平面平行与磁感线时(S ∥B ),Φ=0, t ??Φ 最大,e 最大,i 最大,电流方向不变。 4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的: 函数 图象

注:对中性面的理解 交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。若从中性面开始计时,虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大,但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行,不切割磁感线,电动势为零,故其表达式为 ;但若从线圈平面和磁场平行时开始计时, 虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零,但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直,电动势最大,故其表达式为 。 例:矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流,下列说法 正确的是( ) A .当线框位于中性面时,线框中感应电动势最大 B .当穿过线框的磁通量为零时,线框中的感应电动势也为零 C .每当线框经过中性面时,感应电动势或感应电流方向就改变一次 D .线框经过中性面时,各边切割磁感线的速度为零 答案:CD 【变式训练】一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为m ?,最大感应电动势为m E ,则下列说法中正确的是( ) A .当穿过线框的磁通量为零时,感应电动势也为零 B .当穿过线框的磁通量减小时,感应电动势在增大 C .当穿过线框的磁通量等于m ?5.0时,感应电动势等于m E 5.0 D .线框转动的角速度m m E ?ω/=

高中物理交变电流习题(教师)

交变电流习题 (Ⅰ)基础题 1.交流发电机在工作时产生的电压流表示式为sin m u U tω =,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.2sin2 m U tωB.4sin2 m U tωC.2sin m U tωD.sin m U tω 2.关于线圈在匀强磁场中转动产生交变电流,以下说法正确的是() A.线圈每经过中性面一次,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.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 3.如图所示,矩形线圈ACDE放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈以相同的角速度,分别绕MN、PQ、 AC、AE轴线匀速转动,线圈中产生的感应电动势分别为E1、E2、E3、E4, 则下列关系中正确的是() A.E1=E2,E3=E4B.E1=E2=E3,E4=0 I=5A 5.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生的感应电动势为t eπ 100 sin 2 220 = (V),则如下说法中正确的是() A.此交流电的频率是100Hz B. t=0时线圈平面恰与中性面重合 C.如果发电机的功率足够大,它可使“220V100W”的灯泡正常发光 D.用交流电压表测量的读数为2 220V

6.一个电热器接在10V 的直流电源上,在ts 内产生的焦耳热为Q ,今将该电热器接在一交流电源上,它在2ts 内产生的焦耳热为Q ,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( ) A .最大值是210V ,有效值是10V B .最大值是10V ,有效值是25V C .最大值是25V ,有效值是5V D .最大值是20V ,有效值是210V 7.如图所示,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 8如图所示n A :n B :n C __________I 09.如图所示,间时,A n 22 :n 3 2

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