下载文档原格式
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b②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：ω221BL 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：tr R r R E I ∆+∆=+=)(_φ 瞬时电流：rR BLVr R E I +=+=6．安培力计算： (1)平均值：tBLqt r ）（R BL L I B F∆=∆+∆==φ__(2). 瞬时值：rR VL B BIL F +==227．通过的电荷量：rR q tI +∆=-=∆⋅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。
人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。
2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。
3．知道升压变压器、降压变压器概念。
4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。
5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。
7．会计算电能输送的有关问题。
8．了解科学技术与社会的关系。
【要点梳理】要点一、 变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。
2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。
如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。
如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。
（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。
（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。
要点二、 理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
物理选修3-2知识点总结一、电磁感应现象只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，如果电路不闭合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，是1831年法拉第发现的。
二、感应电流的产生条件1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ·sin（θ是B与S的夹角）看，磁通=B S量的变化∆φ可由面积的变化∆S引起；可由磁感应强度B的变化∆B引起；可由B与S的夹角θ的变化∆θ引起；也可由B、S、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
▲三、法拉第电磁感应定律公式一：。
注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。
2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。
公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时, 此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。
2)磁感应强度B不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则, 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这种情况。
严格区别磁通量, 磁通量的变化量磁通量的变化率, 磁通量, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,公式二: 。
要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l ⊥B )。
2)为v 与B 的夹角。
l 为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B 方向上的投影)。
5 电能的输送对点训练知识点一 降低输电损耗的两个途径1. 超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电.现有一直流电路，输 电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V .若用临界温 度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的电功率和电压不变，那么节约 的电功率为（ ） A. 1 kW B. 31.610 kW ⨯C. 1.6 kWD. 10 kW2. （多选） 远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原 来的n 倍，关于输电线上电阻造成的电压损失和电功率损失，下列说法中正确的是（ ）A. 输电线上的电功率损失是原来的1n B. 输电线上的电功率损失是原来的21nC. 输电线上的电压损失是原来的1nD. 输电线上的电压损失是原来的n 倍3. （多选）2014年2月初的低温雨雪天气造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电 线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.若在正常供电时， 高压线上输电电压为U ，电流为I ，热耗功率为P ∆；除冰时，输电线上的热耗功率需 要变为9P ∆，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）A. 输电电流为3IB. 输电电流为9IC. 输电电压为3UD. 输电电压为13U4. 中国已投产运行的1000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙 两地原采用500 kV 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1000 kV 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. 4PB. 2PC. 2PD. 4P 知识点二 远距离输电电路中的各种关系5. 远距离输电线路的示意图如图L5-5-1所示.若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正 确的是（ ）图L5-5-1A. 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B. 输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C. 当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压6. （多选）发电厂发电机的输出电压为1U ，发电厂至学校的输电线总电阻为R 线，通过输 电线的电流为I ，学校输入电压为2U ，下列计算输电线功率损耗的式子中，正确的是（ ） A. 21U R 线B.()212U U R -线C.2I R 线 D.()12I U U -7. （多选）在如图L5-5-2所示的远距离输电线路示意图中，升压变压器和降压变压器均 为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大， 下列说法中正确的有（ ）图L5-5-2A. 升压变压器的输出电压增大B. 降压变压器的输入电压增大C. 输电线上损耗的功率增大D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 8. （多选）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，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降压变 压器后再输送到各用户.设变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，随着用电器电 功率的增加，将导致（ ）A. 升压变压器原线圈中的电流变小B. 升压变压器副线圈两端的电压变小C. 高压输电线路的电压损失变大D. 降压变压器原线圈两端的电压和副线圈两端的电压均变小 9. [2017·四川成都七中检测]图L5-5-3甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出 电压随时间变化的图（ ）图L5-5-3A. 用户用电器上交流电的频率是100 HzB. 发电机输出交流电的电压有效值是500 VC. 输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小综合拓展知能双升拓展强化10. 随着社会经济的发展，人们对能源的需求日益扩大，节能变得越来越重要；某发电厂用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为1U，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P，用户的用电器正常工作的电压为2U.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）A. 输电线上损耗的功率为222P RUB. 输电线上损耗的功率为221P RUC. 采用更高的电压输电会降低输电效率D. 若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电11. （多选）某小型水电站的电能输送示意图如图L5-5-4所示.发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为1n、2n，降压变压器原、副线圈匝数分别为3n、4n.要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（变压器均为理想变压器）（）图L5-5-4A. 3214nnn n>B.3214nnn 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12. 某水电站用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是6310 kW⨯.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是（）A. 输电线上输送的电流大小为52.010 A⨯B. 输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为8910 W⨯D. 输电线上损失的功率为2UPr∆=，U为输电电压，r为输电线的电阻13. 如图L5-5-5所示，某发电站通过燃烧煤来发电.发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为125∶，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V.图L5-5-5（1）输电线上损失的电功率为多少？（2）降压变压器原、副线圈的匝数之比为多少？14. 某小型水电站中，水以3 m/s的速度流人水轮机，而以1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低1.6 m，水流量为32 m/s.水流能量的75%供给发电机.水的密度为33110 kg/mρ=⨯，g取210 m/s.（1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？（2）发电机的输出电压为240 V，输电线路的电阻为19.2 Ω，允许损耗功率为发电机输出功率的2%，用户所需电压为220V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少？答案：1. A2.BC3.AD4. A5. C6.BCD7.CD8.CD9. D10.D11.AD12.B13.。
高中物理选修3-2第14讲电能的输送一、输电电路的基本分析1、如图所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I=PU =U−U′R线=U线R线。
2、输电导线损失的电压：U线=U−U′=IR线。
3、输电导线上损失的电功率∆P=P−P′=I2R线=(PU )2R线=(U线)2R线。
4、减少电能损失的基本途径：根据公式∆P=I2R线=(PU )2R线。
可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流。
二、远距离高压输电问题的分析1、远距离高压输电的几个基本关系（如图所示）（1）功率关系P1=P2，P3=P4，P2=P线+P3（2）电压、电流关系U1 U2=n1n2=I2I1，U3U4=n3n4=I4I3；U2=U线+U3，I2=I3=I线（3）输电电流：I线=P2U2=P3U3=U2−U3R线（4）输电导线上损失的电功率P线=U线I线=I线2R线=(P2U2)2R线2、关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类：①发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；②从中间突破，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题。
三、理清三个回路如图所示，为远距离输电的简化电路原理图，可划分为以下三个回路。
1、回路1：由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成，称为发电机电路（或输入电路）。
在这个电路中，发电机使电源，线圈1相当于用电器，导线的直流电阻可以忽略。
通过线圈1中的电流I1等于发电机中的电流I机，线圈1两端的电压U1等于发电机两端的电压U机，线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P 机，即I1=I机，U1=U机，P1=P机。
2、回路2：由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成，称为输送电路。
