高中物理選修3 2知識點總結

2021-11-01 00:20:06 字數 4557 閱讀 4269

2.兩個特殊位置的比較: 中性面:線圈平面與磁感線垂直的平面。

①線圈平面與中性面重合時(s⊥b):磁通量最大,,e=0,i=0,感應電流方向改變。

②線圈平面平行與磁感線時(s∥b): =0,最大,e最大,i最大,電流方向不變。

3.穿過線圈的磁通量與產生的感應電動勢、感應電流隨時間變化的函式關係總是互餘的:

取中性面為計時平面:

磁通量: 電動勢表示式:

路端電壓: 電流:

角速度、週期、頻率、轉速關係:

2、表徵交變電流的物理量

瞬時值、峰值(最大值)、有效值、平均值的比較

3、電感和電容對交變電流的作用

四、變壓器

1.原、副線圈中的磁通量的變化率相等。

,,,即

2.變壓器只變換交流,不變換直流,更不變頻。原、副線圈中交流電的頻率一樣:f1=f2

五、電能的輸送

(1)功率關係:p1=p2,p3=p4,p2=p損+p3

(2)輸電導線損失的電壓:u損=u2-u3=i線r線

(3)輸電導線損耗的電功率:

六、變壓器工作時的制約關係

(1)電壓制約:當變壓器原、副線圈的匝數比(n1/n2)一定時,輸出電壓u2由輸入電壓決定,即u2=n2u1/n1,可簡述為「原制約副」.

(2)電流制約:當變壓器原、副線圈的匝數比(n1/n2)一定,且輸入電壓u1確定時,原線圈中的電流i1由副線圈中的輸出電流i2決定,即i1=n2i2/n1,可簡述為「副制約原」.

(3)負載制約:

①變壓器副線圈中的功率p2由使用者負載決定,p2=p負1+p負2+…;

②變壓器副線圈中的電流i2由使用者負載及電壓u2確定,i2=p2/u2;

③總功率p總=p線+p2.

動態分析問題的思路程式可表示為:

第6章感測器

1、常見感測器

1.光敏電阻:光照越強,光敏電阻阻值越小。

2.金屬熱電阻和熱敏電阻

(1)金屬導體的電阻隨溫度的公升高而增大;

(2)熱敏電阻的阻值隨溫度的公升高而減小,且阻值隨溫度變化非常明顯。

3.電容式位移感測器

4.力感測器————將力訊號轉化為電流訊號的元件。

5.霍爾元件——磁學量轉化為電壓這個電學量的元件。

外部磁場使運動的載流子受到洛倫茲力,在導體板的一側聚集,在導體板的另一側會出現多餘的另一種電荷,從而形成橫向電場;橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板左右兩例會形成穩定的電壓,被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓.(d為薄片的厚度,k為霍爾係數)

二、感測器應用

力感測器的應用——電子秤

溫度感測器的應用——電熨斗、電飯鍋、測溫儀

光感測器的應用——滑鼠器、火災報警器

選修3-2 綜合檢測

一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有乙個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對得5分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)

1.如圖所示,當穿過閉合迴路的磁通量均勻增加時,內外兩金屬環中感應電流的方向為(  )

a.內環逆時針,外環順時針 b.內環順時針,外環逆時針

c.內環逆時針,外環逆時針 d.內環順時針,外環順時針

2.如圖所示是測定自感係數很大的線圈l直流電阻的電路,l兩端併聯乙隻電壓表,用來測量自感線圈的直流電壓.在測量完畢後,將電路解體時應(  )

a.先斷開s1b.先斷開s2

c.先拆除電流錶 d.先拆除電阻r

3.如圖所示,邊長為l的正方形閉合導線框置於磁感應強度為b的勻強磁場中,線框平面與磁感線的方向垂直.用力將線框分別以速度v1和v2勻速拉出磁場,比較這兩個過程,以下判斷正確的是(  )

a.若v1>v2,通過線框導線的電荷量q1>q2

b.若v1>v2,拉力f1>f2

c.若v1=2v2,拉力作用的功率p1=2p2

d.若v1=2v2,拉力所做的功w1=2w2

4.一矩形線框置於勻強磁場中,線框平面與磁場方向垂直.先保持線框的面積不變,將磁感應強度在1s時間內均勻地增大到原來的兩倍.接著保持增大後的磁感應強度不變,在1s時間內,再將線框的面積均勻地減小到原來的一半.先後兩個過程中,線框中感應電動勢的比值為(  )

a. b.1c . 2 d.4

5.如圖所示邊長為l的正方形閉合線框在磁感應強度為b的勻強磁場中,以一條邊為軸以角速度ω勻速轉動,轉軸與b垂直,線圈總電阻為r,導線電阻不計,下列說法正確的是(  )

a.電壓表示數為bl2ω/8b.電壓表示數為bl2ω/8

c.線圈轉一周產生熱量為πb2l4ω/r d.線圈轉一周產生熱量為2πb2l4ω/r

6.某電站用11 kv交變電壓輸電,輸送功率一定,輸電線的電阻為r,現若用變壓器將電壓公升高到330 kv送電,下面哪個選項正確(  )

a.因i=,所以輸電線上的電流增為原來的30倍

b.因i=,所以輸電線上的電流減為原來的1/30

c.因p=,所以輸電線上損失的功率為原來的900倍

d.若要使輸電線上損失的功率不變,可將輸電線的半徑減為原來的1/30

8.兩金屬棒和三根電阻絲如圖連線,虛線框內存在均勻變化的勻強磁場,三根電阻絲的電阻大小之比r1 r2 r3=1 2 3,金屬棒電阻不計.當s1、s2閉合,s3斷開時,閉合的迴路中感應電流為i,當s2、s3閉合,s1斷開時,閉合的迴路中感應電流為5i;當s1、s3閉合,s2斷開時,閉合的迴路中感應電流是(  )

a.0    b.3i c.6i d.7i

9.一理想變壓器原、副線圈的匝數比為10 1,原線圈輸入電壓的變化規律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,p為滑動變阻器的觸頭.下列說法正確的是(  )

a.副線圈輸出電壓的頻率為50 hz

b.副線圈輸出電壓的有效值為31 v

c.p向右移動時,原、副線圈的電流比減小

d.p向右移動時,變壓器的輸出功率增加

10.如圖所示,abcd為固定的水平光滑矩形金屬導軌,處在方向豎直向下,磁感應強度為b的勻強磁場中,ab間距為l,左右兩端均接有阻值為r的電阻,質量為m、長為l且不計電阻的導體棒mn放在導軌上,與導軌接觸良好,並與輕質彈簧組成彈簧振動系統.開始時,彈簧處於自然長度,導體棒mn具有水平向左的初速度v0,經過一段時間,導體棒mn第一次運動到最右端,這一過程中ab間r上產生的焦耳熱為q,則(  )

a.初始時刻棒所受的安培力大小為

b.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中,整個迴路產生的焦耳熱為

c.當棒第一次到達最右端時,彈簧具有的彈性勢能為mv02-2q

d.當棒再一次回到初始位置時,ab間電阻的熱功率為

二、填空題(每題5分,共15分)

11.如圖所示,四根金屬棒搭成乙個井字,它們四個接觸點正好組成乙個邊長為a的正方形.垂直於它們所在的平面,有磁感應強度為b的勻強磁場,假如四根金屬棒同時以相同速率v沿垂直棒的方向向外運動,則在由它們圍成的正方形迴路中,感生電動勢與速率之間的關係是

12.金屬線圈abc構成乙個等腰直角三角形,腰長為a,繞垂直於紙面通過a的軸在紙面內勻速轉動,角速度ω,如圖所示.如加上乙個垂直紙面向裡的磁感應強度為b的勻強磁場,則b、a間的電勢差ubab、c間的電勢差ubc

13.某交流發電機,額定輸出功率為4000 kw,輸出電壓為400 v,要用公升壓變壓器將電壓公升高後向遠處送電,所用輸電線全部電阻為10 ω,規定輸電過程中損失功率不得超過額定輸出功率的10%,所選用的變壓器的原、副線圈匝數比不得大於

三、計算題(本題共4小題,55分)

14.(8分)如圖所示,線圈面積s=1×10-5m2,匝數n=100,兩端點連線一電容器,其電容c=20 μf.線圈中磁場的磁感應強度按=0.

1 t/s增加,磁場方向垂直線圈平面向里,那麼電容器所帶電荷量為多少?電容器的極板a帶什麼種類的電荷?

15.(16分)如圖所示為交流發電機示意圖,匝數為n=100匝的矩形線圈,邊長分別為10 cm和20 cm,內阻為5 ω,在磁感應強度b=0.5 t的勻強磁場中繞oo′軸以50rad/s的角速度勻速轉動,線圈和外部20 ω的電阻r相接.求:

(1)s斷開時,電壓表示數;

(2)開關s合上時,電壓表和電流表示數;

(3)為使r正常工作,r的額定電壓是多少?

(4)通過電阻r的電流最大值是多少?電阻r上所消耗的電功率是多少?

16.(18分)如圖所示,邊長l=2.5m、質量m=0.

50kg的正方形金屬線框,放在磁感應強度b=0.80t的勻強磁場中,它的一邊與磁場的邊界mn重合。在水平力作用下由靜止開始向左運動,在5.

0s內從磁場中拉出。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如下圖所示。已知金屬線框的總電阻r=4.

0ω。⑴試判斷金屬線框被拉出的過程中,線框中的感應電流方向,並在圖中標出。

⑵求t=2.0s時金屬線框的速度大小和水平外力的大小。

⑶已知在5.0s內力f做功1.92j,那麼金屬線框從磁場拉出的過程中,線框中產生的焦耳熱是多少?

17.(13分)如圖甲所示,一對平行光滑的軌道放置在水平面上,兩軌道間距l=0.2 m,電阻r=1.0 ω;有一導體靜止地放在軌道上,與軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處於磁感應強度b=0.

5 t的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下.現用一外力f沿軌道方向向右拉桿,使之做勻加速運動,測得力f與時間t的關係如圖乙所示,求杆的質量m和加速度a.

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