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高中物理选修3-1笔记 交变电流

高中物理选修3-1笔记 交变电流
高中物理选修3-1笔记 交变电流

第五章交变电流

5.1 交变电流

一、交变电流

1.直流电:方向不随时间变化的电流。

2.交流电:大小和方向均随时间做周期性变化的电流。

3.几种不同类型的交流电

二、发电机交变电流的产生

闭合线圈在匀强磁场中匀速转动

1.动生:

2.感生:

为电动势的峰值。

3.特点:

1)e和Ф此消彼长

2)中性面,有磁无电

3)电动势,平余垂正

5.2 描述交变电流的物理量

一、周期和频率

1.周期

1)定义:交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。

2)符号:T

2.频率(数值上等于转速)

1)定义:交流电在1s内完成周期性变化的次数叫频率。

2)单位:赫兹(Hz)

3)符号:f

3.T和f是表征交变电流变化快慢的物理量

二、四值问题

1.最大值(峰值):交变电流在一个周期里所能达到的最大数值。

2.有效值:让交流和恒定电流通过相同的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,而这个恒定电流的电流是I,电压是U,就把I、U叫做这个交变电流的有效值。

3.四值总结

对于交变电流:e=NBSωsinωt

1)牢记四种值的对应关系、不同的场合一定要用对应的值进行计算;

2)瞬时值用电表是测不到的、最大值与转轴无关、有效值是从能量角度衡量的、平均值不是算术平均;读数对应有效值、电量对应平均值;

3)常考陷阱:交流电表的示数与线圈转过的t、0无关;且一定要分清楚内外电路、电动势与电压(最大值,有效值、电压表读数)的区别。

4)注意事项:

(1)计算读数、生热、熔断只能用有效值;

(2)电量只能用平均值;

(3)击穿、耐压用最大值,不要混滑;

(4)交流电表的读数与瞬时值无关(即不考虑t、0)、分清内外电路;

(5)在间歇性截断的交流电中,即使电压为零、也要考虑时间系数。

三、几种典型交变电流的有效值

四、相位

对于交变电流:

叫做交变电流的相位。

相位差:两支交流的相位之差叫做它们的相位差。

5.3 电感和电容对交变电流的影响

一、电感器的作用

1.实验探究

1)如图,两个电流的有效值相等

2)现象

(1)B比A灯暗

(2)增大线圈的自感系数,灯泡更暗

(3)增大交变电流的频率,灯泡更暗

3)结论

电感:通直流,阻交流,通低频,阻高频

2.电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗来表示

1)物理意义:表示电感对交变电流阻碍作用大小

2)决定因素:线圈自身的自感系数,交变电流的频率有关

3)公式:

4)单位:欧姆

3.扼流圈

1)低频扼流圈(感抗较大,电阻较小)

(1)匝数:几千至一万

(2)自感系数:几十亨

(3)作用:通直流,阻交流

2)高频扼流圈(感抗较小,电阻更小)

(1)匝数:几十至几百

(2)自感系数:几毫亨

(3)作用:通低频,通直流,阻高频

二、电容器对交变电流的阻碍作用

1.实验探究

1)如图,两个电流的有效值相等

2)实验现象

(1)A完全不亮,B发光

(2)增大电容,A仍不亮,B更亮

(3)增大交流电频率,A仍不亮,B更亮

3)实验结论

电容:阻直流,通交流,阻低频,通高频

2.原理:电容器交替地进行充电和放电,电路中就有了电流,好像是交流电“通过”了电容器,但实际上自由电荷没有通过电容器两板间的绝缘介质。

3.电容对交变电流的阻碍作用的大小用容抗来表示

(1)物理意义:表示电容对交变电流的阻碍作用大小

(2)决定因素:电容、交变电流的频率

(3)公式:

(4)单位:欧姆

5.4 变压器

一、原理(只能在交流电中工作)

1.结构

1)符号

2)示意图

3)原线圈:与交流电源相连接的线圈,又叫初级线圈。4)副线圈:与负载相连的另一个线圈,又叫次级线圈。

2.原理:电磁感应中的互感现象

3.能量转换:原线圈电能→磁场能→副线圈电能

4.理想变压器(高中阶段只考理想变压器)

1)变压器铁芯内无漏磁,原、副线圈不计内阻

2)不计能量损失,P入=P出

5.实际变压器

1)P1=P2+P损>P2

2)损耗功率

(1)线圈发热损失

(2)铁芯涡流发热损耗

(3)铁芯漏磁损失

二、理想变压器

1.六大关系、两种制约(“一对一型”与“一对多型”通用)

1)频率关系:f1=f2

2)功率(能量)关系:P1=P2

3)磁通量关系:Ф1=Ф2

4)电压关系:

5)电流关系:

6)*相位关系:(纯电阻情况,原副线电压相位相差π,即“反相”)7)电压制约:原决定副

8)电流/功率制约:副决定原(用决定送)

2.自耦变压器、互感器、多组副线圈:

1)自耦变压器、可变匝数比

2)互感器(电压互感器、电流互感器)

3)*磁路分叉型变压器:(深刻理解变压比公式)

5.5 电能的输送

一、降低输电损耗的两个途径

1.远距离输电

设输电线的电阻为r,输电电流为I

减小线损的途径:

1)减小r

(1)采用电阻率低的材料

(2)增大导线横截面积

2)减小I

输电功率一定,P=U2I,减小I就需要增大U2,即增大n2。

电压升n倍,功率降n2。

2.用户负载消耗功率变大引起的整个电路的动态变化

P4增大,P3增大,I线增大,P损增大

3.远距离高压输电的说明

1)减小导线电阻率ρ、増大横截面积S(不实际)

2)尽可能提高输电电压U

二、电网供电

1.输电过程

2.电网

1)通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地域性的输电网络,就是电网。

2)好处

(1)降低一次能源的运输成本

(2)减少断电风险

(3)合理调度电力

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

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

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 (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

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31单元测试卷(含答案)(附答案)

高中物理选修3-1单元测试题 第一章电场(A) 班别姓名学号成绩 一、单项选择题(4×10=40分) 1.关于点电荷的说法正确的是() A.点电荷的带电量一定是1.60×10-19C B.实际存在的电荷都是点电荷 C.点电荷是理想化的物理模型D.大的带电体不能看成是点电荷 2.真空中有两个点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果将它们的距离增大为原来的2倍,将其中之一的电荷量增大为原来的2倍,它们之间的作用力变为多大()A.F/2 B.F C.2F D.4F 3.如图所示,在一电场中有A、B两点,下列说法正确的是( ) A.由E=F/q可知,在A点放入的电荷电量越大,A点的场强越小 B.B点场强大于A点场强 C.A点场强是确定的,与放入电荷无关 D.A点场强大于B点场强,且方向相同 4.某电场的电场线如图,a、b是一条电场线上的两点,用φ 、φb和 E a、E b分别表示a、b两点的电势和电场强度,可以判定() A.φa < φb B.φa = φb C.E a > E b D.E a = E b 5.电荷Q在电场中某两点间移动时,电场力做功W,由此可算出两点间的电势差为U,若让电量为2Q的电荷在电场中的这两点间移动则() A.电场力做功仍为W B.电场力做功W/2 C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为U/2 6.如图,当正电荷从A到C移动过程中,正确的是( ) A.从A经B到C电场力对电荷做功最多 B.从A经M到C电场力对电荷做功最多 C.从A经N到C电场力对电荷做功最多 D.不管从哪条路径使电荷从A到C,电场力做功都相等,且都是正功.

E 7.如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间的距离等 于b 、c 间的距离,用c b a ???、、和c b a E E E 、、分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,以下判定正确..的是 ( ) A .a ?>b ?>c ? B .a E >b E >c E C .c b b a ????-=- D .a E =b E =c E 8.如图所示A 、B 两点分别固定带有等量同种电荷的点电荷,M 、N 为AB 连线上的两点,且AM =BN ,则( ) A .M 、N 两点的电势和场强都相等 B .M 、N 两点的电势和场强都不相等 C .M 、N 两点的电势不同,场强相等 D .M 、N 两点的电势相同,场强不相同 9.下列哪些做法不利于静电危害的防止( ) A .油罐车的尾部有一铁链拖在地上 B .印染厂房中保持干燥 C .飞机机轮上装有搭地线 D .在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维 10.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,那么静电计指针的偏转角度( ) A 、一定减小 B 、一定增大 C 、一定不变 D 、可能不变 二、双项选择题(5×4=20分) 11.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等, 即U ab = U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知 ( ) A .三个等势面中,a 的电势最低 B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大 C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大 N M B

高中物理选修3-1《电磁感应》单元测试题(含答案)

高中物理选修3-2《电磁感应》单元测试题高二物理阶段性复习质量检测一 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间90分钟。 注意事项: 1.答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。 2.选择题的每小题选出答案后,用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。 第一卷(选择题,共50分) 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分;其中第1~7题为单选题;第8~10题为多选题,全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分) 1、一闭合线圈中没有产生感应电流,则( ) A.该时该地的磁感应强度一定为零 B.该时该地的磁场一定没有变化 C.线圈面积一定没有变化 D.穿过线圈的磁通量一定没有变化 2、闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,则( ) A.环中产生的感应电动势均匀变化 B.环中产生的感应电流均匀变化 C.环中产生的感应电动势保持不变 D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变 3、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、 线圈B、电流计及开关如图连接,在开关闭合、 线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他 将滑动变阻器的滑动片P向左加速滑动时,电流 计指针向右偏转。由此可以推断( )

A .线圈A 向上移动或滑动变阻器滑动片P 向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转 B .线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转 C .滑动变阻器的滑动片P 匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央 D .因为线圈A 、线圈B 的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向 4、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ,正方形 的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示。当磁 场以10 T/s 的变化率增强时,线框中a 、b 两点间的电势 差是( ) A .U ab =0.1 V B .U ab =-0.1 V C .U ab =0.2 V D .U ab =-0.2 V 5、如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O 点。O 点正下方固定 一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动,下列说法 中正确的是( ) A .磁铁左右摆动一次,线圈内感应电流的方向改变2次 B .磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 C .磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D .磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 6、图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,电阻两端分别接盘心O 和盘边缘,则通过电阻R 的电流强度的大小和方向是( ) A .由c 到d ,I =2Br R ω B .由d 到c ,I =2Br R ω C .由c 到d ,I =22Br R ω D .由d 到c ,I =22Br R ω

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3期末复习知识点汇总 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-V=Sd V 是滴入浅水盘中纯油酸的体积,等于油酸溶液的体积乘以浓度。S 是单分子油膜在水面上形成的面积。 (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 =【固体和液体-分子体积,气体--分子平均占有空间体积】 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= ===【M-任意质量;v--任意体积】 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颗粒的无规则运动,不是分子热运动,但颗粒很小,是在显微镜下才能观察到的。 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,扩散现象的产生原因是物体分子 做无规则热运动。两者都有力地说明分子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。 布朗运动不是分子热运动,扩散现象是分子热运动。 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,随距 离的增加,分子力先减小,后增加,再减小。。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,不同分子温度相同,平均速率不一定相同。热力学温度与摄氏温度的关系: 273.15T t K =+。热力学温度是国际单位制中的基本单位。 5、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)固体分子和液体内部分子通常处于平衡位置, 势能最小。分子势能随距离增加,先减小,再增加。 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

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:

高中物理二轮复习《直流电与交流电》

P UI P EI U E η== =外 专题四 电路和电磁感应 第一讲 直流电路与交流电路 何洁 知识主干 一、电功和电热 电功W =qU =UIt ;电热Q =I 2Rt. (1)对纯电阻电路,电功等于电热,即电流流经纯电阻电路,消耗的电能全部转化为内 能,所以W =Q =UIt =I 2Rt =U 2R t. (2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),电能一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等),所以电功必然大于电热,即W>Q ,这时电功只能用W =UIt 计算,电热只能用Q =I 2Rt 计算,两式不能通用. (3)电流流经纯电阻电路,消耗的电能全部转化为内能;流经非纯电阻电路,消耗的电能一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能. (4)电源的功率与效率 ①电源的功率P :也称为电源的总功率,是电源将其他形式的能转化为电能的功率,计算式为:P= IE ②电源内阻消耗功率P 内:是电源内阻的热功率,也称为电源的损耗功率,计算式为:P 内= I 2r . ③电源的输出功率P 外:外电路上消耗的功率,计算式为:P 外= IU 外 . ④电源的效率: ⑤电源的输出功率与外电阻R 的关系: 因此可知当电源内外电阻相等时,输出功率最大。 当R >r 时,随着R 的增大输出功率越来越小. 当R <r 时,随着R 的增大输出功率越来越大. 当R 由小于r 增大到大于r 时,随着R 的增大输出功率先增大后减小(非单调变化). 4.含容电路的分析技巧 电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压,与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流,则无电压). 二、交变电流 22 2 2()()4RE E P UI R r R r r R ===-++外

最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套

最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套 章末过关检测(一) (时间:60分钟,满分:100分) 一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.下列说法正确的是() A.只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同 C.在电场中某点放入检验电荷q,该点的场强为E=F/q,取走q后,该点场强不变 D.元电荷实质就是电子(或质子)本身 答案:C 2.小强在加油站加油时,看到加油机上有如图所示的图标,关于图标涉及的物理知识及其理解,下列说法正确的是() A.制作这些图标的依据是静电屏蔽原理 B.工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装 C.化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患 D.用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系 解析:选C.用塑料梳子梳头时会产生静电,会引起静电,穿衣,脱衣也会产生静电.这些图标都是为了减少静电的产生,不是静电屏蔽,故A、D错误;工作人员工作时间穿绝缘性能良好的化纤服装,会引起静电,故B错误;化纤手套与接触物容易摩擦起电,故会引起静电,从而引起油料燃烧的危险,故C 正确. 3.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是()

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3-1单元测试题(附答案)

高中物理选修3-1 单元测试题 第一章电场(A) 班别姓名学号成绩 、单项选择题(4× 10=40 分) 1.关于点电荷的说法正确的是() A.点电荷的带电量一定是 1.60 ×10 -19C B .实际存在的电荷都是点电荷 C.点电荷是理想化的物理模型 D .大的带电体不能看成是点电荷 2.真空中有两个点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果将它们的距离增大为原来的2倍,将其中之一的电荷量增大为原来的 2 倍,它们之间的作用力变为多大()A.F/2 B. F C.2 F D.4 F 3.如图所示,在一电场中有A、B 两点,下列说法正确的是() A.由E=F/ q可知,在A点放入的电荷电量越大,B.B点场强大 于 A 点场强C.A点场强是确定的,与放入电荷无关 D.A点场强大于 B 点场强,且方向相同 4.某电场的电场线如图,a、b 是一条电场线上的两点,用φa、φb 和 E a、E b分别表示a、b两点的电势和电场强度,可以判定() A.φa < φb B .φa = φb C .E a > E b D .E a = E b 5.电荷Q在电场中某两点间移动时,电场力做功W,由此可算出两点间 的电势差为U,若 让电量为2Q的电荷在电场中的这两点间移动则 A .电场力做功仍为W B电场力做功W/2 C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为U/2 6.如图,当正电荷从 A 到C移动过程中,正确的是() A.从A经B到 C 电场力对电荷做功最多 B.从A经M到 C 电场力对电荷做功最多 C.从A经N到 C 电场力对电荷做功最多 D.不管从哪条路径使电荷从 A 到C,电场力做功都相等,且都是正功.

人教版高中物理选修3-1第一章 单元测试题

高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 第一章单元测试题 一、选择题 1.下面说法中正确的是() A.库仑定律适用于点电荷,点电荷就是很小的带电体 B.库仑定律是通过实验总结出来的关于点电荷相互作用力跟它们间的距离和电荷量关系的一条物理规律 C.库仑定律和万有引力定律很相似,它们都是平方反比规律 D.当两个点电荷距离趋近于零时,库仑力则趋向无穷 2.有A、B、C三个点电荷,若将A、B放在距离为12 cm的位置上,B受到A的库仑力大小为F.若将B、C放在距离为12 cm的位置上,B受到C的库仑力大小为2F.那么C与A所带电荷量之比是() A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1 3.如图所示,完全相同的金属小球A和B带有等量异种电荷,中间连有一轻质绝缘弹簧,放在光滑的水平面上,平衡时弹簧的压缩量为x0,现将不带电的与A、B完全相同的小球与A 接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量为x,则() A B A.x=x0/2 B.x>x0/2 C.x

D .P 点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向 5.右图甲中,AB 是一个点电荷电场中的电场线,图乙中是放在a 、b 处检验电荷的电荷量与所受电场力数量间的函数图线,由此可以判定( ) A .场源电荷是正电荷,位于A 点 B .场源电荷是正电荷,位于B 点 C .场源电荷是负电荷,位于A 点 D .场源电荷是负电荷,位于B 点 6.如图所示,位于同一直线上的两点电荷+q l 和-q 2将直线划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,另有一正的点电荷q 3,q 3对q l 、q 2的电场的影响不计,则( ) A .q 3在I 区域,可能受力向左,也可能受力向右 B .q 3在Ⅱ区域,可能受力向左,也可能受力向右 C .q 3在Ⅲ区域,可能受力向左,也可能受力向右 D .q 3在I 、Ⅲ区域受力必定向左,在Ⅱ区域受力必定向右 7.关于电势和电势能的说法正确的是( ) A .在电场中电势高的地方,电荷在那一点具有的电势能也越大 B .在电场中电势高的地方,放在那一点的电荷的电量越大,它所具有的电势能越大 C .在正的点电荷电场中任意一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D .在负的点电荷电场中任意一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 8.如图所示,在纸面内有一匀强电场,一带负电的小球(重力不计)在一恒力F 的作用下沿图中虚线由A 至B 做匀速运动.已知力F 和AB 间夹角为θ,AB 间距离为d ,小球带电量为q .则( ) A .匀强电场的电场强度大小为E = F/q B .A 、B 两点的电势差为Fdcos θ/q C .带电小球由A 运动至B 过程中电势能增加了Fd sin θ D .若带电小球由B 向A 做匀速直线运动,则F 必须反向 9.如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、 b 甲 乙 a 、 b 、 c E

(完整版)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 中性面位置与中性面垂直的位置 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12 2 E 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

2020最新高中物理 第5章 交变电流章末复习课学案 新人教版必备3-2

E m 11ΔΦn 1 f TΔt n 2 e 第5章交变电流 章末复习课 【知识体系】 [答案填空]①垂直于磁场的轴②最大③零④最大⑤sinωt⑥nBSω⑦ 电流的热效应⑧ 2 ⑨⑩?n?交流?高频?直流?低频? ?I 2 n 2 ?I2r?Ir 主题1交流电四值的计算及应用 1.瞬时值:反映不同时刻交变电流的大小和方向,正弦式电流瞬时值表达式为:=E m sin ωt,i=I m sinωt.应当注意必须从中性面开始.在研究某一时刻或某状态的问题时,要用瞬时值. 2.峰值:交变电流的峰值是它能达到的最大值.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 旋转所产生的交变电流的电动势,其最大值E m =nBSω,在考虑电容器的耐压值时,应根据交流电的最大值.

Δt 2 ,I= I m 2 ,U= U m 4.有效值:正弦式交流电的有效值E= E m (3)电动势的有效值E= E m 线圈匀速转动的周期T==0.02s, ΔΦ 3.平均值:平均值需用E=n和进行计算,求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用电流的平均值,. 2 ,其他交变电流的有效值根据有效值的定义计算,求电功、电功率、焦耳热、确定保险丝的熔断电流,要用电流的有效值;没有特殊说明时,交流电的电流、电压、电动势指有效值,交流电表的测量值是有效值,交流用电设备上所标的额定电压、额定电流都是有效值. 【典例1】如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长l 1 =20cm,ad边长l 2 =25 cm,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.求: (1)t=0时感应电流的方向; (2)感应电动势的瞬时值表达式; (3)线圈转一圈外力做的功; (4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量. 解析:(1)根据右手定则,线圈感应电流方向为adcba. (2)线圈的角速度ω=2πn=100πrad/s, 图示位置的感应电动势最大,其大小为E m =NBl 1 l 2 ω, 代入数据得E m =314V, 感应电动势的瞬时值表达式: e=E m cosωt=314cos100πt V. 2 , 2π ω 线圈匀速转动一圈,外力做功大小等于电功的大小,即: W=I2(R+r)T = E2 R+r ·T,

高中物理选修31单元测试

高中物理选修3-1检测题 一、不定项选择题(每小题5分,共40分) 1、由电场强度的定义式E=F/q 可知,在电场中的同一点( ) A 、电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比 B 、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变 C 、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。 D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零 2、如图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,以下说法正确的是( ) A 、E A 与E B 一定不等,?A 与?B 一定不等 B 、E A 与E B 可能相等,?A 与?B 可能相等 C 、E A 与E B 一定不等,?A 与?B 可能相等 D 、E A 与E B 可能相等,?A 与?B 一定不等 3、在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是 ( ) A 、电势高的地方电场强度不一定大 B 、电场强度大的地方电势一定高 C 、电势为零的地方场强也一定为零 D 、场强为零的地方电势也一定为零 4、电量为q 的点电荷,在两个固定的等量异种电荷+Q 和-Q 的连线的垂直平分线上移动,则 ( ) A 、电场力做正功;B 、电场力做负功; C 、电场力不做功; D 、电场力做功的正负,取决于q 的正负。 5、电场中有A 、B 两点,在将某电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是( ) A 、该电荷是正电荷,且电势能减少 B 、该电荷是负电荷,且电势能增加 C 、该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷 D 、该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷 6、若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( ) A 、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B 、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C 、不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 D 、不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动 7、如图所示的实验装置中,极板A 接地,平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静电计相接.将A 极板向左移 A B 第 2题

高中物理交流电总结

高中物理交流电总结知识要点: 1、交流电 交流电的产生和变化规律 公式 图象 表征交流电的物理量 最大值、瞬时值、有效值; 周期、频率 交流电能的传输——变压器——远距离送电 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2、基本要求: (1)理解正弦交流电的产生及变化规律 ①矩形线圈在匀强磁场中,从中性面开始旋转,在已知B、L、ω情况下,会写 出正弦交流电的函数表达式并画出它的图象。 ②函数表达式与图象相互转换。 (2)识记交流电的物理量,最大值、瞬时值、有效值;周期、频率、角频率; (3)理解变压器的工作原理及初级,次级线圈电压,电流匝数的关系。理解远距离输电的特点。 (4)了解三相交流电的产生。 一、交流电的产生及变化规律: 1、产生:强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。 矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时,如图5—1所示,产生正弦(或余弦)交流电动势。当外电路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流。 图5—1 2、变化规律: (1)中性面:与磁力线垂直的平面叫中性面。 线圈平面位于中性面位置时,如图5—2(A)所示,穿过线圈的磁通量最大,

但磁通量变化率为零。因此,感应电动势为零 。 图5—2 当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时(即线圈平面与磁力线平行时) 如图5—2(C )所示,穿过线圈的磁通量虽然为零,但线圈平面内磁通量变化率最大。因此,感应电动势值最大。 εωm N B l v N B S ==2·······(伏) (N 为匝数) (2)感应电动势瞬时值表达式: 若从中性面开始,感应电动势的瞬时值表达式:e t m =ε ω·sin (伏)如图 5—2(B )所示。 感应电流瞬时值表达式:i I t m =·sin ω(安) 若从线圈平面与磁力线平行开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为: e t m = εω·c o s (伏)如图5—2(D )所示。 感应电流瞬时值表达式:i I t m =·c o s ω(安) 3、交流电的图象: e t m =εω·sin 图象如图5—3所示。 e t m =εω·c o s 图象如图5—4所示。 想一想:横坐标用t 如何画。 4、发电机:

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