物理选修3-2知识点总结-.docx

《物理选修3-2知识点总结-.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理选修3-2知识点总结-.docx（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四章：电磁感应【学问要点】一.磁通量穿过某一面积的磁感线条数； =BSsin；单位Wb，1Wb=1Tm；标量，但有正负。二电磁感应现象当穿过闭合电路中的磁通量发生变更，闭合电路中有感应电流的现象。假设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现象，是1831年法拉第觉察的）。三产生感应电流的条件1、闭合电路的磁通量发生变更。2、闭合电路中的一局部导体在磁场中作切割磁感线运动。（其本质也是闭合回路中磁通量发生变更）。四.感应电动势1、概念：在电磁感应现象中产生的电动势；2、产生条件：穿过回路的磁通量发生变更，与电路是否闭合无关。3、方向推断：感应电动势的方向用楞次定律

2、或右手定则推断。五法拉第电磁感应定律1、内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变更率成正比。2、公式：En，其中n为线圈匝数。3、公式中涉及到磁通量的变更量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种状况:（1).回路与磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变更, 由, 此时, 此式中的叫磁感应强度的变更率, 若是恒定的, 即磁场变更是匀整的,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更, 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状况。（3）磁通量、磁通量的变更量、磁通量的变更率的区分 三个量 比较工程磁通量磁通量的变更量磁通量的

3、变更率物理意义某时刻穿过某个面的磁感线的条数某段时间内穿过某个面的磁通量变更穿过某个面的磁通量变更的快慢大小BScos21BSSBB或S留意若有相反方向磁场，磁通量可能抵消开场时与转过180时平面都与磁场垂直，穿过平面的磁通量是一正一负，2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示变更的多少。事实上，它就是单匝线圈上产生的电动势，即E留意:该式中普遍适用于求平均感应电动势。只与穿过电路的磁通量的变更率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变更方式、电路是否闭合、电路的构造与材料等因素无关六导体切割磁感线时的感应电动势1、导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用EBlv 求出，式中l为导体切割磁感线

4、的有效长度。(1)有效性：公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度。甲图：lcdsin；乙图：沿v1方向运动时，lMN；沿v2方向运动时，l0。丙图：沿v1方向运动时，lR；沿v2方向运动时，l0；沿v3方向运动时，lR(2)相对性：EBlv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应留意速度间的相对关系。2、导体不垂直切割磁感线时，即v与B有一夹角，感应电动势可用EBlvsin 求出。3、公式一般用于导体各局部切割磁感线的速度一样, 对有些导体各局部切割磁感线的速度不一样的状况, 如何求感应电动势？例：如图所示, 一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度匀速转动,转动的

5、区域的有垂直纸面对里的匀强磁场, 磁感应强度为B, 求AC产生的感应电动势,解析： AC各局部切割磁感线的速度不相等, , 且AC上各点的线速度大小与半径成正比, 所以AC切割的速度可用其平均切割速度 , 故。4、面积为S的纸圈，共匝，在匀强磁场B中，以角速度匀速转动，其转轴与磁场方向垂直，则当线圈平面与磁场方向平行时，线圈两端有最大有感应电动势。解析：设线框长为L，宽为d，以转到图示位置时，边垂直磁场方向向纸外运动切割磁感线，速度为（圆运动半径为宽边d的一半）产生感应电动势，端电势高于端电势。同理边产生感应电动势。端电势高于d端电势。则输出端MN电动势为。假设线圈匝，则，M端电势高，N端电势

6、低。参照俯示图:这位置由于线圈边长是垂直切割磁感线，所以有感应电动势最大值，如从图示位置转过一个角度，假设圆周运动线速度，在垂直磁场方向的重量应为，此时线圈产生感应电动势的瞬时值.即作最大值方向的投影=（是线圈平面与磁场方向的夹角）。当线圈平面垂直磁场方向时，线速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，感应电动势为零。七.总结：计算感应电动势公式：（导体绕某一固定点转动）留意：1.公式中字母的含义，公式的适用条件及运用条件。2.感应电流与感应电量,当回路中发生磁通变更时, 由于感应电场的作用使电荷发生定向挪动而形成感应电流, 在内迁移的电荷量为感应电量。, 仅由回路电阻与磁通量的变更量确定, 与磁

7、通量变更的时间无关。因此, 当用一磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中同一位置时, 线圈里聚积的感应电量相等, 但快插与慢插时产生的感应电动势、感应电流不同, 外力做功也不同。八楞次定律：1、用楞次定律推断感应电流的方向。楞次定律的内容：感应电流具有这样的的方向，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变更。即原磁通量变更感应电流感应电流磁场原磁通量变更。（这个不太好理解、不过很好用 口诀：增缩减扩，来拒去留，增反减同）2、楞次定律的理解：感应电流的效果总是要抗拒（或阻碍）引起感应电流的缘由。（1）阻碍原磁通的变更（原始表述）； （2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。（3）使线圈面

8、积有扩大或缩小的趋势； （4）阻碍原电流的变更（自感现象）。3、应用楞次定律推断感应电流方向的详细步骤：（1）查明原磁场的方向及磁通量的变更状况；（2）依据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向；（3）由感应电流产生的磁场方向用安培表推断出感应电流的方向。4、当闭合电路中的一局部导体做切割磁感线运动时，用右手定则可断定感应电流的方向。导体运动切割产生感应电流是磁通量发生变更引起感应电流的特例，所以断定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。 （“力”用左手，“其它”用右手） 九互感 自感 涡流1、互感：由于线圈A中电流的变更，它产生的磁通量发生变更，磁通量的变更在线圈B中激发了感应电动势

9、。这种现象叫互感。 2、自感:由于线圈（导体）本身电流的变更而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。分析可知：自感电动势总是阻碍线圈（导体）中原电流的变更。自感电动势的大小跟电流变更率成正比。L是线圈的自感系数，是线圈自身性质，线圈越长，匝数越多，横截面积越大，自感系数L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。单位是亨利（H）。自感现象分通电自感与断电自感两种, 其中断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”的问题, 例：如图2所示, 原来电路闭合处于稳定状态, L与并联, 其电流分别为, 方向都是从左到右。在断开S的瞬间, 灯A中原来的从左

10、向右的电流立即消逝, 但是灯A与线圈L构成一闭合回路, 由于L的自感作用, 其中的电流不会立即消逝, 而是在回路中逐断减弱维持短暂的时间, 在这个时间内灯A中有从右向左的电流通过, 此时通过灯A的电流是从开场减弱的, 假设原来, 则在灯A熄灭之前要闪亮一下; 假设原来, 则灯A是逐断熄灭不再闪亮一下。原来哪一个大, 要由L的直流电阻与A的电阻的大小来确定, 假设, 假设。3、涡流及其应用（1）变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变更的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间有变更的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流（2）应用：新型炉灶电磁炉。

11、 金属探测器：飞机场、火车站平安检查、扫雷、探矿。【导与练】第 21 页1将闭合多匝线圈置于仅随时间变更的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势与感应电流，下列表述正确的是( C )A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变更越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终一样2.如图所示，一个矩形线圈与通 有一样大小的电流的平行直导线处于同一平面内，而且处在两导线的中央，则(A) A两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零 B两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零 C两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量相等 D因两

12、电流产生的磁场是不匀整的，因此不能断定穿过线圈的磁通量是否为零 3. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开场自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向与电容器极板的带电状况是(D) A从a到b，上极板带正电 B从a到b，下极板带正电 C从b到a，上极板带正电 D从b到a，下极板带正电4.将闭合多匝线圈置于仅随时间变更的 磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势与感应电流，下列表述正确的是(C) A感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C穿过线圈的磁通量变更越快，感应电动势

13、越大 D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终一样 5.如图所示，光滑固定的 金属导轨M、N程度放置，两根导体棒 P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( AD ) AP、Q将互相靠拢 BP、Q将互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g6.如图所示,有一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面对外，一个闭合的矩形导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则(D) A导线框进入磁场时，感应电流的方向为abcda B导线框分开磁场时，感应电流的方向为adcba C导线框分开磁场时，受到的安培力程度向右 D导线框进入磁场时，受到的安培力程度

14、向左 7如图所，电路中A、B是完全一样的灯泡，L是一带铁芯的线圈。开关S原来闭合,则开关S断开的瞬间 (D) AL中的电流方向变更，灯泡B立即熄灭 BL中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭 CL中的电流方向变更，灯泡A比B熄灭慢 DL中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢 8.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为( D )A B.C. D.9.如图，匀整磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面（纸

15、面）向里，磁感应强度大小为B0使该线框从静止开场绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变更。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变更率的大小应为( C )A BC D 10.如图，匀整带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( B )A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转11.半径为a右端开小口的导体圆环与长为2a的导体杆，单位长度电阻均为R0.圆环程

16、度固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强盛场，磁感应强度为B0.杆在圆环上以速度v0平行于直径CD向右做匀速直线坛动.杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开场，杆的位置由确定,如图所示。则（ AD ）A. =0时，杆产生的电动势为2BavB. =/3时，杆产生的电势为BavC. =0时，杆受到的安培力大小为D. =/3时，杆受到的安培力大小为12.金属杆MN与PQ间距为l，MP间接有电阻R，磁场如图所示，磁感应强度为B。金属棒AB 长为2l，由图示位置以A为轴，以角速度匀速转过90(顺时针)。求该过程中(其他电阻不计)： (1)R上的最大电功率。 (2)通过R的电量。解析：AB转动切割

17、磁感线，且切割长度由l增至2l以后AB分开MN，电路断开。(1)当B端恰至MN上时，E最大。EmB 2l2Bl2，PRm(2)AB由初位置转至B端恰在MN上的过程中回路Bl2lsin60Bl2qt13. 如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间间隔 为L1电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以无视的金属棒MN从图示位置由静止开场释放。金属棒下落过程中保持程度，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)磁感应强度的大小： (2)灯泡正常发光时

18、导体棒的运动速率。解析：每个灯上的额定电流为额定电压为：（1）最终MN匀速运动故：B2IL=mg求出： （2）U=BLv得：14.如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面对内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计。导体棒与圆形导轨接触良好。求：(1)在滑动过程中通过电阻r上的电流的平均值；(2)MN从左端到右端的整个过程中，通过r上的电荷量；(3)当MN通过圆导轨中心时，通过r上的电流是多少？解析：导体棒从左向右滑动的过程中，切割磁感线产生感应电动势，对电阻r供电。(1)计算

19、平均电流，应当用法拉第电磁感应定律，先求出平均感应电动势。整个过程磁通量的变更为BSBR2，所用的时间t，代入公式E，平均电流为I。(2)电荷量的运算应当用平均电流，qIt。(3)当MN通过圆形导轨中心时，切割磁感线的有效长度最大，l2R，依据导体切割磁感线产生的电动势公式，EBlv得EB2Rv，此时通过r的电流为I。15.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与程度面成30角。完全一样的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面对

20、上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？解析：（1）棒cd受到的安培力 棒cd在共点力作用下平衡，则 由式代入数据解得 I=1A，方向由右手定则可知由d到c。（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd对棒ab由共点力平衡有 代入数据解得 F=0.2N（3）设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量，由焦耳定律可知 设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的

21、感应电动势 E=Blv由闭合电路欧姆定律知 由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 x=vt力F做的功 W=Fx综合上述各式，代入数据解得 W=0.4J16.如图甲所示，在程度面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面对里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变更规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开场向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取）。（1）通过计算分析4s内导体棒的运动状况

22、；（2）计算4s内回路中电流的大小，并推断电流方向；（3）计算4s内回路产生的焦耳热。解析：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有 代入数据解得：，导体棒没有进入磁场区域。导体棒在末已经停顿运动，以后始终保持静止，离左端位置仍为（2）前磁通量不变，回路电动势与电流分别为，后回路产生的电动势为回路的总长度为，因此回路的总电阻为电流为依据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向（3）前电流为零，后有恒定电流，焦耳热为17如图，质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘程度面上。一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m，棒左

23、侧有两个固定于程度面的立柱。导轨bc段长为L，开场时PQ左侧导轨的总电阻为R，右侧导轨单位长度的电阻为R0。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场程度向左，磁感应强度大小均为B。在t0时，一程度向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开场做匀加速直线运动，加速度为a。（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变更的表达式；（2）经过多少时间拉力F到达最大值，拉力F的最大值为多少？（3）某一过程中回路产生的焦耳热为Q，导轨抑制摩擦力做功为W，求导轨动能的增加量。解析：（1）感应电动势为EBLv，导轨做初速为零的匀加速运动，vat，EBLat，sat2/2，感应电流的表达式为

24、IBLv/R总BLat/（R2R0at2/2）BLat/（RR0at2），（2）导轨受安培力FABILB2L2at/（RR0at2），摩擦力为FfmFNm（mgBIL）mmgB2L2at/（RR0at2），依据牛顿运动定律FFAFfMa，FMaFAFfMammg（1m）B2L2at/（RR0at2），上式中当R/tR0at即t时外力F取最大值，F maxMammg（1m）B2L2，（3）设此过程中导轨运动间隔 为s，由动能定理W合DEk，摩擦力为Ffm（mgFA），摩擦力做功为WmmgsmWAmmgsmQ，s，DEkMas（WmQ），第五章：交变电流【学问要点】一交变电流1.定义：大小与方向都

25、随时间做周期性变更的电流。2.图像：如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流。其中按正弦规律变更的交变电流叫正弦沟通电，如图(a)所示。二正弦沟通电的产生与图像 1.产生: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，如图产生正弦（或余弦）沟通电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）沟通电流。2.变更规律：（1）中性面：与磁感线垂直的平面叫中性面。 线圈平面位于中性面位置时，如图（A）所示，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变更率为零。因此，感应电动势为零 。当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时（即线圈平面与磁感线平行时）如图（C）所示,穿过线圈的磁通量虽然为零，

26、但线圈平面内磁通量变更率最大。因此，感应电动势值最大。 （伏）（N为匝数）三.正弦沟通电的函数表达式若n匝面积为S的线圈以角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面开场计时，其函数形式为enBSsint，用EmnBS表示电动势最大值，则有eEmsint。其电流大小为isintImsint。四.正弦式电流的变更规律(线圈在中性面位置开场计时) 规律物理量函数图像磁通量mcostBScost电动势eEmsintnBSsint电压uUmsint sint电流iImsintsint五.两个特别位置的特点1.线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生变更。2.线圈平面与中性面垂

27、直时，SB，0，最大，e最大，i最大，电流方向不变更。六.表征沟通电的物理量：1.周期、频率与角速度 (1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变更(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T。(2)频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变更的次数，单位是赫兹(Hz)。(3)角速度： 单位：弧度/秒(4)周期与频率的关系：T 或f。2.交变电流“四值”的理解与应用物理量物理含义重要关系应用状况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsint，uUmsint，iImsint计算线圈某时刻的受力状况最大值最大的瞬时值EmnBS，Emnm，Im当考虑某些电学元件(电容器、晶体管等)的击穿电压时，指

28、的是交变电压的最大值有效值依据电流的热效应(电流通过电阻产生的热)进展定义对正弦、余弦交变电流E，U，I(1)通常所说的交变电流的电压、电流强度、沟通电表的读数、保险丝的熔断电流值、电器设备铭牌上所标的电压、电流值都是指交变电流的有效值(2)求解交变电流的电热问题时，必需用有效值来进展计算平均值交变电流图像中图线与t轴所围成的面积与时间的比值BL，n，计算有关电量时只能用平均值3.几种典型的交变电流的有效值 电流名称电流图像有效值正弦式交变电流UUm正弦半波电流UUm正弦单向脉动电流U 矩形脉动电流U Um非对称性交变电流U七、电感与电容对交变电流的影响1.电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大

29、小用感抗表示。低频扼流圈，线圈的自感系数很大，作用是“通直流，阻沟通”；高频扼流圈，线圈的自感系数很小，作用是“通低频，阻高频”2.电容对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用容抗表示耦合电容，容量较大，隔直流、通沟通高频旁路电容，容量很小，隔直流、阻低频、通高频八、变压器、电能的输送1变压器的构造志向变压器由原线圈、副线圈与闭合铁芯组成。2变压器的原理电流磁效应、电磁感应(互感现象)。3志向变压器的根本关系(1)电压关系：。(2) 功率关系：P入P出。（3)电流关系：只有一个副线圈时：。 有多个副线圈时：UII1U2I2U3I3UnIn。(4)对于单个副线圈的变压器，原、副线圈中的频率f、磁通量

30、变更率一样，并且满意。留意：志向变压器各物理量的确定因素1.输入电压U1确定输出电压U2，输出电流I2确定输入电流I1，输入功率随输出功率的变更而变更直到到达变压器的最大功率（负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小）。2.因为，即，所以变压器中高压线圈电流小，绕制的导线较细，低电压的线圈电流大，绕制的导线较粗。（上述各公式中的I、U、P均指有效值，不能用瞬时值）。九、解决变压器问题的常用方法1： 电压思路:变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副绕组U1/n1=U2/n2=U3/n3=2：功率思路:志向变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2

31、；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+3：电流思路:由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1；当变压器有多个副绕组n1I1=n2I2+n3I3+4：（变压器动态问题）制约思路。（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）确定时，输出电压U2由输入电压U1确定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）确定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2确定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”.（3）负载制约：变压器副线圈中的功率P2由用户负载确定，P2=P负1+P负2

32、+；变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2=P2/U2；总功率P总=P线+P2.动态分析问题的思路程序可表示为：U1P15 ：原理思路:变压器原线圈中磁通量发生变更，铁芯中磁通量的变更/t相等； 十、电能的输送1依据P损I2R线，降低输电电能损失有以下两种措施(1)减小R线：由R可知，减小R线可用较小的导体材料(如铜)或增大导线的横截面积(有时不现实)。(2)减小输电电流：在输电功率确定的状况下，依据PUI，要减小电流，必需进步输电电压，即高压输电。2远间隔 高压输电示意图3远间隔 高压输电的几个根本关系(1)功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3(2)电压、电流关系：，

33、,U2UU3，I2I3I线。(3)输电电流：I线。(4)输电线上损耗的功率P损I线UI线2R线()2R线。留意：送电导线上损失的电功率，不能用求，因为不是全部着陆在导线上。【导与练】1.一个小型电热器若接在愉出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P;若把它接在某个正弦沟通电源上，其消耗的电功率为。假设电热器电阻不变，则此沟通电源输出电压的最大值为（C ） A .5V B.5V C .10V D.10V2.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某局部。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。己知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为22

34、0V的沟通电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是志向的，则U2与I1分别约为（ B ）A 380V与5.3A B380V与9.1AC240V与5.3A D240V与9.1A 3.一台电风扇的额定电压为沟通220V。在其正常工作过程中，用沟通电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变更如图所示。这段时间内电风扇的用电量为( B )A.3.910-2度 B.5.510-2度 C.7.810-2度 D.11.010-2度4.如图，志向变压器原线圈输入电压u，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器。与是

35、志向沟通电压表，示数分别用与表示；与是志向沟通电流表，示数分别用与表示。下列说法正确的是（ C ）A与表示电流的瞬间值 B与表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，不变、变大D滑片P向下滑动过程中，变小、变小5.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100t（V），对此电动势，下列表述正确的有( C D )A.最大值是V B.频率是100HzC有效值是V D.周期是0.02s6.如图所示，在铁芯P上围着两个线圈a与b，则( D ) A线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流 B线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量确定为零 C线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响 D线圈a的磁

36、场变更时，线圈b中确定有电场7.通过一志向变压器，经同一线路输送一样的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数之比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数之比进步到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1与P2/P1分别为( D )APR/kU,1/n B(P/kU)2R, 1/nC. PR/kU, 1/n2 D (P/kU)2R,1/n2 8.如图，志向变压器原、副线圈匝数比为20：1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端，当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表与电流表（可视为志向的）的示数分别是（ D ）A.120V，0.1

37、0A B.240V，0.025A C.120V，0.05A D.240V，0.05A 9在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则( B ) At =0.005s时线框的磁通量变更率为零Bt =0.01s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311VD线框产生的交变电动势的频率为100Hz10某小型试验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻为6 (1)若承受380 V输电，求输电线路损耗的功率。(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压。解析：(1)输电线上的电流为I

38、 A52.63 A输电线路损耗的功率为P损I2R52.6326 W16620 W16.62 kW。(2)改用高压输电后，输电线上的电流为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046)V4 976 V依据，用户得到的电压为U2U14976 V226.18 V。第六章：传感器【学问要点】一、传感器的及其工作原理有一些元件它可以感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们依据确定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很便利地进展测量、传输、处理与限制了。例如：光敏电阻在光照耀下电

39、阻变更的缘由：有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增加，载流子增多，导电性变好。光照越强，光敏电阻阻值越小。金属导体的电阻随温度的上升而增大。热敏电阻的阻值随温度的上升而减小，且阻值随温度变更特别明显。金属热电阻与热敏电阻都可以把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。二、传感器的应用1光敏电阻2热敏电阻与金属热电阻3电容式位移传感器 4力传感器将力信号转化为电流信号的元件。5霍尔元件 霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集

40、，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力到达平衡时，导体板左右两例会形成稳定的电压，被称为霍尔电势差或霍尔电压传感器执行机构计算机系统显示器1传感器应用的一般形式2传感器应用：力传感器的应用电子秤声传感器的应用话筒温度传感器的应用电熨斗、电饭锅、测温仪光传感器的应用鼠标器、火灾报警器传感器的应用实例：1光控开关2温度报警器【导与练】1.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动限制，这是利用半导体的（ B ）A.压敏性 B.光敏性 C.热敏性 D

41、.三特性都利用了2.若超导体线圈连接在电路中，则（ C ）A.超导体线圈中有较小的电流通过 B.有强大的电流通过线圈，不能产生强大的磁场C.电流通过超导体线圈，能产生强大的磁场 D.电流在超导体线圈中，会有局部能量消逝3.下列电子元件中，由半导体材料制成的是（ C ）A.电容器 B.镇流器 C.光控开关 D.滑动变阻器4.如图所示是一火警器的一局部电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变更状况是（ B ）A.I变大，U变大 B.I变小，U变小C.I变小，U变大 D.I变大，

42、U变小5.关于半导体，下列说法正确的有（ ABCD ）A.半导体导电性能介于导体与绝缘体之间 B.半导体导电性能随温度上升而增加C.半导体可以制成光敏元件 D.半导体可以制成大规模集成电路6.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当光照强度增大时（ ABCD）A.电压表的示数增大 B.R2中的电流减小C.小灯泡的功率增大 D.电源路端电压降低7. 霍尔元件能转换哪两个量（ B ）A.把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B.把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C.把力转换为电压这个电学量D.把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量8. 下列说法不正确的是（ A ）A.

43、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗可以自动限制温度的缘由是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是限制电路的通断C.电子秤所运用的测力装置是力传感器D.热敏电阻可以把温度这个热学量转换为电阻这个电学量9. 在一些星级宾馆的洗手间常常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干.手靠近干手机能使传感器工作，是因为（ D ）A.变更温度 B.变更湿度 C.变更磁场 D.变更电容10. 演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是志向的，则下列说法正确的是（ B ）A.物体M运动时，电源内的电流会发生变更B.物体M运动时，电压表的示数会发生变更C.物体M不动时，电路中没有电流 D.物体M不动时，电压表没有示数11. 如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变更，造成其电容的变更（ A ）A.电介质进入极板的长度 B.两极板间距C.两极板正对面积 D.极板所带电荷量12. 用遥控器调换电视