人教版高中物理選修3-2知識點總結(jié)-wenkub.com
2025-05-09 23:24 本頁面
【正文】 5．霍爾元件 霍爾元件是將電磁感應(yīng)這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量的元件。光照越強，光敏電阻阻值越小。 第六章 、傳感器的及其工作原理 有一些元件它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。 上述各公式中的 I、 U、 P均指有效值，不能用瞬時值。 對于原、副線圈各一組的變壓器來說（如圖 5— 6），原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。 角頻率 ： 單位：弧度 /秒 交流電的圖象： 圖象如圖 5— 3所示。 交流電在 1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。 感應(yīng)電流瞬時值表達式： （安） 若從線圈平面與磁力線平行開始計時，則感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為： （伏）如圖5— 2（ D）所示。因此，感應(yīng)電動勢為零 。 矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于勻強磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時，如圖 5— 1 所示，產(chǎn)生正弦（或余弦）交流電動勢。 “雙桿”中的一桿在外力作用下做加速運動，另一桿在安培力作用下做加速運動，最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運動。要求學(xué)生綜合上述知識，認(rèn)識題目所給的物理情景，找出物理量之間的關(guān)系，因此是較難的一類問題，也是近幾年高考考察的熱點。 這些圖象問題大體上可分為兩類： ① 由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象， ② 或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量， 不管是何種類型，電磁感應(yīng)中的圖象常需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電流的大小。 導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化，在回路 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能，具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機械能或電阻的內(nèi)能，因此， 電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化 ，用能量轉(zhuǎn)化觀點研究電磁感應(yīng)問題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運動（勻速直線運動或勻速轉(zhuǎn)動），對應(yīng)的受力特點是合外力為零，能量轉(zhuǎn)化過程常常是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 解決電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化問題的基本方法是 : ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向 . ②畫出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率表達式 . ③分析導(dǎo)體機械能的變化 ，用能量守恒關(guān)系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程 . 11 (2)電磁感應(yīng)與動量、能量的綜合 方法： (1)從受力角度著手，運用牛頓運動定律及運動學(xué)公式 變化過程是：導(dǎo)體受力做切割 B 運動 ? 產(chǎn)生 E 感 ?I 感 (出現(xiàn)與外力方向相反的安培力 體現(xiàn)阻礙效果 )?導(dǎo)線做 a↓的變加速直線運動 (運動過程中 v變， E 感 =BLv也變， F 安 =BlL亦變 ) ?當(dāng) F 安 =F 外 時， a=0，此時物體就達到最大速度． 導(dǎo)線受力做切割磁力線運動 ,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 ,繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用 ,于是導(dǎo)線做 加速度越來越小的變加速直線運動 ,運動過程中速度 v變 ,電動勢 BLv也變 ,安培力BIL亦變 ,當(dāng)安培力與外力大小相等時 ,加速度為零 ,此時物體就達到最大速度． (2)從動量角度著手，運用動量定理或動量守恒定律 ①應(yīng)用動量定理可以由動量變化來求解變力的沖量，如在非勻變速運動問題應(yīng)用動量定理可以解決牛頓運動定律不易解答的問題． ②在 相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運動時 ，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，合外力為零，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動量守恒．解決此類問題往往要應(yīng)用動量守恒定律． (3)從能量轉(zhuǎn)化和 守恒著手，運用動能定律或能量守恒定律 ①基本思路：受力分析→弄清哪些力做功，正功還是負(fù)功→明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化，哪增哪減→由動能定理或能量守恒定律列方程求解． ②能量轉(zhuǎn)化特點： 其它能（如：機械能） ???????安培力做負(fù)功 電能 ?????? 電流做功 內(nèi)能（焦耳熱） (3)電磁感應(yīng)與電路 綜合分析 要將電磁感應(yīng)、電路的知識，甚至和力學(xué)知識綜合起來應(yīng)用。 循環(huán)結(jié)束時， a=0，導(dǎo)體達到穩(wěn)定狀態(tài)． 抓住 a=0時，速度 v達最大值的特點 . 例： 如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為 m，長為 L，電阻為 R的金屬棒 ab，由靜止沿導(dǎo)軌運動，則 ab 的最大速度為多少（導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌與水平面間夾角為θ，磁感應(yīng)強度 B 與斜面垂直）金屬棒 ab的運動過程就是上述我們談到的變化過程，當(dāng) ab達到最大速度時： BlL＝ mgsinθ??① I= E /R???② E =BLv??③ 由 ①②③ 得 ： v=mgRsinθ /B2L2。 涉及到的問題：燈泡亮度變化的問題，燈泡或電阻電流方向的問題（自感現(xiàn)象中的圖像問題） 8 渦流及其應(yīng)用 1．變壓器在工作時，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢外，變化的磁通量也會在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 由上 例分析可知：自感電動勢總量阻礙線圈（導(dǎo)體）中原電流的變化。 自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種 , 其中斷電自感中“小燈泡在熄滅之前是否要閃亮一下”的問題 , 如圖 2 所示 , 原來電路閉合處于穩(wěn)定狀態(tài) , L 與 并聯(lián) , 其電流分別為 , 方向都是從左到右。? ?? 12 2BL 7 第 五 節(jié) 、互感 自感 渦流 互感：由于線圈 A 中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈 B 中激發(fā)了感應(yīng)電動勢。，為即時感應(yīng)電動勢。，為即時感應(yīng)電動勢。 當(dāng)線圈平面垂直磁場方向時，線速度
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