高二物理知識(shí)要點(diǎn)與歸納總結(jié)

1、電場 庫侖定律,電場強(qiáng)度,電勢能,電勢,電勢差,電場中的導(dǎo)體,導(dǎo)體 學(xué)問要點(diǎn)： 1,電荷及電荷守恒定律 自然界中只存在正,負(fù)兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場,電荷間 的相互作用力就是通過電場發(fā)生的；電荷的多少叫電量；基本電荷 e 10 19 C ； 接觸帶 使物體帶電也叫起電；使物體帶電的方法有三種：摩擦起電 電 感應(yīng)起電； 電荷既不能制造,也不能被毀滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體, 或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分,這叫做電荷守恒定律； 2,庫侖定律 在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比, 離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,數(shù)學(xué)表達(dá)式為 跟它們間的距 F

2、 K Q1Q2 , r2其中比例常數(shù) K 叫靜電力常量, K 9.0 109 N m 2 C 2 ； 庫侖定律的適用條件是 a真空, b點(diǎn)電荷；點(diǎn)電荷是物理 中的理想模型；當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí), 可以使用庫侖定律, 否就不能使用； 例如半徑均為 r 的金屬球如 圖 91 所示放置,使兩球邊緣相距為 r,今使兩球帶上等量的異種電荷 Q ,設(shè) 2兩電荷 Q 間的庫侖力大小為 F ,比較 F 與 K Q 2 的大小關(guān)系,明顯,假如電荷 3r 能全部集中在球心處,就兩者相等；依題設(shè)條件,球心間距離 3r 不是遠(yuǎn)大于 , 故不能把兩帶電體當(dāng)作點(diǎn)電荷處理； 實(shí)際上, 由于異種電荷的相互吸

3、引, 使電荷 2分布在兩球較靠近的球面處,這樣電荷間距離小于 3r ,故 F K Q 2；同理, 3r 2如兩球帶同種電荷 Q ,就 F K Q 2； 3r 3,電場強(qiáng)度 電場的最基本的性質(zhì)之一,是對放入其中的電荷有電場力的作用；電場的 這種性質(zhì)用電場強(qiáng)度來描述；在電場中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷 q ,它所受到的電場力 F 跟它所帶電量的比值 F q 叫做這個(gè)位置上的電場強(qiáng)度, 定義式是 E F q,場強(qiáng) 是矢量,規(guī)定正電荷受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向, 與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反； 負(fù)電荷受電場力的方向 由場強(qiáng)度 E 的大小,方向是由電場本身準(zhǔn)備的,是客觀存在的,與放不放檢 第 1 頁,共 63 頁驗(yàn)電

4、荷,以及放入檢驗(yàn)電荷的正,負(fù)電量的多少均無關(guān),既不能認(rèn)為 E 與 F 成 正比,也不能認(rèn)為 E 與 q 成反比； 要區(qū)分場強(qiáng)的定義式 E F 與點(diǎn)電荷場強(qiáng)的運(yùn)算式 E KQ ,前者適用于任 2 rq何電場,后者只適用于真空（或空氣）中點(diǎn)電荷形成的電場； 4,電場線 為了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向,在電場中畫出一系列曲線, 曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向,曲線的疏密表示電場的弱度； 電場線的特點(diǎn)： a始于正電荷 b任意兩條電場線都不相交； （或無窮遠(yuǎn)）,終止負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）； 電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱, 并不是帶電粒子在電 場中的運(yùn)動(dòng)軌跡； 帶電粒子的運(yùn)

5、動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情形和初速度 共同準(zhǔn)備； 5,勻強(qiáng)電場 場強(qiáng)方向處處相同,場強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)電場中的 電場線是等距的平行線, 平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后, 在兩極之間除 邊緣外就是勻強(qiáng)電場； 6,電勢能 由電荷在電場中的相對位置準(zhǔn)備的能量叫電勢能； 電勢能具有相對性,通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能和零點(diǎn)； 由于電勢能具有相對性,所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大；而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢 能的變化；電場力對電荷做功,電荷的電勢能減速少,電荷克服電場力做功,電 荷的電勢能增加, 電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值, 這常是判定 電荷電勢能如何變化的依據(jù)； 7,電

6、勢,電勢差 電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量 在電場中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷 q ,如它具有的電勢能為 ,就比值 q叫做 該位置的電勢； 電勢也具有相對性,通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零電勢（對同一 電場,電勢能及電勢的零點(diǎn)選取是一樣的） 這樣選取零電勢點(diǎn)之后, 可以得出正 電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值, 值； 負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù) 電場中兩點(diǎn)的電勢之差叫電勢差,依教材要求,電勢差都取確定值,知道 了電勢差的確定值, 要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢高, 需依據(jù)電場力對電荷做功的正負(fù)判 第 2 頁,共 63 頁斷,或者是由這兩點(diǎn)在電場線上的位置判定； 電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面；等

7、勢面的特點(diǎn)： a等勢面上各點(diǎn)的電勢 相等,在等勢面上移動(dòng)電荷電場力不做功； b等勢面確定跟電場線垂直, 而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢 較低的等勢面； c規(guī)定：畫等勢面（或線）時(shí),相鄰的兩等勢面（或線）間的電勢差相等；這樣,在等勢面（線）密處場強(qiáng)較大,等勢面（線）疏處場強(qiáng)??； 電場力對電荷做功的運(yùn)算公式： W qU ,此公式適用于任何電場；電場 力做功與路徑無關(guān),由起始和終了位置的電勢差準(zhǔn)備； 在勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)之間的關(guān)系是 UEd,公式中的 d是沿場強(qiáng)方 向上的距離； 8,電場中的導(dǎo)體 靜電感應(yīng)：把金屬導(dǎo)體放在外電場 E 中,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力 作用而定向移動(dòng),使導(dǎo)

8、體的兩個(gè)端面顯現(xiàn)等量的異種電荷, 這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)； 靜電平穩(wěn)： 發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)的等量異種電荷形成一附加電 場 E ,當(dāng)附加電場與外電場完全抵消時(shí),自由電子的定向移動(dòng)停止,這時(shí)的導(dǎo) 體處于靜電平穩(wěn)狀態(tài)； 處于靜電平穩(wěn)狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)： a導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)到 處為零,電場線在導(dǎo)體的內(nèi)部中斷； b導(dǎo)體是一個(gè)等勢 體,表面是一個(gè)等勢面； c導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的場強(qiáng)方 向跟該點(diǎn)的表面垂直； d導(dǎo)體斷帶的凈電荷全部分布在導(dǎo) 體的外表面上； 第九章 電場 電容 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 學(xué)問要點(diǎn)： 一,基礎(chǔ)學(xué)問 第 3 頁,共 63 頁1,電容 （1）兩個(gè)彼此絕緣,而又相互靠近的導(dǎo)體,就組成了

9、一個(gè)電容器； （2）電容：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)； a 定義式： C Q UQ ,即電容 C 等于 Q 與 U 的比值,不能懂得為電容 UC 與 Q 成正比,與 U 成反比；一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素決 定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)； b 準(zhǔn)備因素式：如平行板電容器 CS （不要求應(yīng)用此式運(yùn)算） 4 kd （3）對于平行板電容器有關(guān)的 Q,E,U,C 的爭辯時(shí)要留意兩種情形： a 保持兩板與電源相連,就電容器兩極板間的電壓 U 不變 b 充電后斷開電源,就帶電量 Q 不變 （4）電容的定義式： CQ （定義式） C 取決于： C S （決 U（5）C 由電容器本身準(zhǔn)備；

10、對平行板電容器來說 4 Kd 定式） （6）電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情形： 第一種情形：如電容器充電后再將電源斷開, 就表示電容器的電量 Q 為確定, 此時(shí)電容器兩極的電勢差將隨電容的變化而變化； 其次種情形： 如電容器始終和電源接通, 就表示電容器兩極板的電壓 V 為一 定,此時(shí)電容器的電量將隨電容的變化而變化； 2,帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) （1）帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場和力學(xué)的學(xué)問,分析方法和 力學(xué)的分析方法基本相同： 先分析受力情形, 再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程 （平穩(wěn), 加速或減速,是直線仍是曲線）,然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題； （2）在對帶電粒子進(jìn)行受

11、力分析時(shí),要留意兩點(diǎn)： a 要把握電場力的特點(diǎn)；如電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有 關(guān),仍與帶電粒子的電量和電性有關(guān)； 在勻強(qiáng)電場中, 帶電粒子所受電場力處處 是恒力；在非勻強(qiáng)電場中, 同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都 可能不同； b 是否考慮重力要依據(jù)具體情形而定：基本粒子：如電子,質(zhì)子, 粒子, 離子等除有要說明或明確的示意以外,一般都不考慮重力（但并不忽視質(zhì)量）； 帶電顆粒：如液滴,油滴,塵埃,小球等,除有說明或明確的示意以外,一般都 不能忽視重力； 3,帶電粒子的加速（含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化）過程是其他形式的能 和功能之間的轉(zhuǎn)化過程； 解決這類問題, 可以用

12、動(dòng)能定理, 也可以用能量守恒定 第 4 頁,共 63 頁律； 如選用動(dòng)能定理, 就要分清哪些力做功？做正功仍是負(fù)功？是恒力功仍是變 力功？如電場力是變力,就電場力的功必需表達(dá)成 Wab qU ab ,仍要確定初態(tài)動(dòng) 能和末態(tài)動(dòng)能（或初,末態(tài)間的動(dòng)能增量） 如選用能量守恒定律,就要分清有哪些形式的能在變化？怎樣變化（是增加 仍是削減）？能量守恒的表達(dá)形式有： a初態(tài)和末態(tài)的總能量（代數(shù)和）相等,即 EEEEb某種形式的能量削減確定等于其它形式能量的增加,即 末 ； c 各種形式的能量的增量的代數(shù)和 E1 E2 0 ； 減增4,帶電粒子在勻強(qiáng)電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題； 假如帶電粒子以初速度 v0 垂

13、直于場強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場, 不計(jì)重力, 電場力 使帶電粒子產(chǎn)生加速度, 作類平拋運(yùn)動(dòng), 分析時(shí), 仍接受力學(xué)中分析平拋運(yùn)動(dòng)的 方法：把運(yùn)動(dòng)分解為垂直于電場方向上的一個(gè)分運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)： vx v0 , x v0t ；另一個(gè)是平行于場強(qiáng)方向上的分運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng), vy qU , y 1 qU x 2 md v0 2 ,粒子的偏轉(zhuǎn)角為 tg vy qUx ； at, a md v0 2 mv0 d 經(jīng)確定加速電壓（ U1）加速后的帶電粒子,垂直于場強(qiáng)方向射入確定的平行 板偏轉(zhuǎn)電場中, 粒子對入射方向的偏移 y 2 1 qU 2 L 2 U 2 L ,它只跟加在偏轉(zhuǎn)電 2 2 mdv0 4dU1

14、極上的電壓 U2 有關(guān)；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時(shí),粒子的偏移也隨之變 化；假如偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場的時(shí)間（ T L）,就在 v0 粒子穿越電場的過程中,仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場處理； 應(yīng)留意的問題： 1,電場強(qiáng)度 E 和電勢 U 僅僅由場本身準(zhǔn)備, 與是否在場中放入電荷 ,以及 放入什么樣的檢驗(yàn)電荷無關(guān)； 而電場力 F 和電勢能 有關(guān)； 兩個(gè)量,不僅與電場有關(guān),仍與放入場中的檢驗(yàn)電荷 所以 E 和 U 屬于電場,而 F 和 屬于場和場中的電荷； 電 2,一般情形下,帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場線并不重合,運(yùn)動(dòng)軌 跡上的一點(diǎn)的切線方向表示速度方向, 電場線上一點(diǎn)的切線方向反映

15、正電荷的受 力方向；物體的受力方向和運(yùn)動(dòng)方向是有區(qū)分的； 如以下圖： 第 5 頁,共 63 頁只有在電場線為直線的電場中, 且電荷由靜止開頭或初速度方向和電場方向 一樣并只受電場力作用下運(yùn)動(dòng), 在這種特殊情形下粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才是沿電力線 的； 3,點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度和電勢 Q （1）點(diǎn)電荷在真空中形成的電場的電場強(qiáng)度 E Q 源 ,1 / r ,當(dāng)源電荷 0 時(shí),場強(qiáng)方向背離源電荷,當(dāng)源電荷為負(fù)時(shí),場強(qiáng)方向指向源電荷；但不 E 論源電荷正負(fù),距源電荷越近場強(qiáng)越大； （2）當(dāng)取 U 0 時(shí),正的源電荷電場中各點(diǎn)電勢均為正,距場源電荷越近, 電勢越高；負(fù)的源電荷電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù),距場源電荷越近,

16、電勢越低； （3）如有 n 個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在,它們的電場就相互迭加,形成合電場,這 時(shí)某點(diǎn)的電場強(qiáng)度就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和, 而某點(diǎn)的電勢 就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的電勢的代數(shù)和； 1 22 mv0 U加速 q U 偏轉(zhuǎn) 2 q L y 側(cè) 移 d 偏 4 U 加速 q轉(zhuǎn) U 偏轉(zhuǎn) L 24U 加速 d 第十章 恒定電流 電路基本規(guī)律 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 學(xué)問要點(diǎn)： 1部分電路基本規(guī)律 （1）形成電流的條件：一是要有自由電荷,二是導(dǎo)體內(nèi)部存在電場,即導(dǎo) 體兩端存在電壓； （2）電流強(qiáng)度：通過導(dǎo)體橫截面的電量 q 跟通過這些電量所用時(shí)間 t 的比值, 叫電流強(qiáng)度： I q ； t

17、 （3）電阻及電阻定律：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),定義式 第 6 頁,共 63 頁RU；在溫度不變時(shí),導(dǎo)體的電阻與其長度成正比,與導(dǎo)體的長度成正比,與 I 導(dǎo)體的橫截面 S 成反比, 跟導(dǎo)體的材料有關(guān), 即由導(dǎo)體本身的因素準(zhǔn)備, 準(zhǔn)備式 RL；公式中 L, S 是導(dǎo)體的幾何特點(diǎn)叫材料的電阻率,反映了材料的 S 量, 導(dǎo)電性能；按電阻率的大小將材料分成導(dǎo)體和絕緣體； 對于金屬導(dǎo)體,它們的電阻率一般都與溫度有關(guān),溫度上升對電阻率增大, 導(dǎo)體的電阻也隨之增大, 電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出的物理規(guī)律, 因 此也只有在溫度不變的條件下才能使用； 將公式 R U錯(cuò)誤地認(rèn)為 R 與 U 成

18、正比或 R 與 I 成反比；對這一錯(cuò)誤推論, I 可以從兩個(gè)方面來分析： 第一,電阻是導(dǎo)體的自身結(jié)構(gòu)特性準(zhǔn)備的, 與導(dǎo)體兩端 是否加電壓, 加多大的電壓, 導(dǎo)體中是否有電流通過, 有多大電流通過沒有直接 關(guān)系；加在導(dǎo)體上的電壓大,通過的電流也大,導(dǎo)體的溫度會(huì)上升,導(dǎo)體的電阻 會(huì)有所變化,但這只是間接影響,而沒有直接關(guān)系；其次,伏安法測電阻是依據(jù) 電阻的定義式 RU,用伏特表測出電阻兩端的電壓, 用安培表測出通過電阻的 I 電流,從而運(yùn)算出電阻值,這是測量電阻的一種方法； （4）歐姆定律 通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,即 I U,要留意： Ra：公式中的 I,

19、U,R 三個(gè)量必需是屬于同一段電路的具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系； b：適用范疇：適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液,不適用于氣體；在電動(dòng)機(jī) 中,導(dǎo)電的物質(zhì)雖然也是金屬, 但由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象, 這時(shí) 通過電動(dòng)機(jī)的電流, 也不能簡潔地由加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和電動(dòng)機(jī)電樞的電阻 來準(zhǔn)備； （5）電功和電功率：電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對電荷做功,電場力對電荷 做功電荷的電勢能削減,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,因此電功 這是運(yùn)算電功普遍適用的公式；單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率 W = qU = UIt , P W UI , t 這是運(yùn)算電功率普遍適用的公式； （6）電熱和焦耳定律：電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱叫電

20、熱； Q = I 2 R t 這是普 遍適用的電熱的運(yùn)算公式； 電熱和電功的區(qū)分： a：純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐,電熨斗,白 熾燈等； b：非純電阻用電器：電流通過用電器以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的, 發(fā)熱是不行防止的熱能缺失,例如電動(dòng)機(jī),電解槽,給蓄電池充電等； 在純電阻電路中,電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于電熱,即 W = UIt = I 2Rt 第 7 頁,共 63 頁2 U = Rt 是通用的,沒有區(qū)分；同理 P UI I 2 R U2也無區(qū)分；在非純電阻電 R路中,電路消耗的電能,即 W = UIt 分為兩部分：一大部分轉(zhuǎn)化為熱能以外的其 他形式的能（例如

21、電流通過電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）；另一小 部分不行防止地轉(zhuǎn)化為電熱 Q = I 2R t；這里 W = UIt 不再等于 Q = I 2Rt,而是 W Q,應(yīng)當(dāng)是 W = E 其他 + Q,電功只能用 W = UIt ,電熱只能用 Q = I 2Rt 運(yùn)算； 2串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 （1）串聯(lián)電路及分壓作用 a：串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：電路中各處的電流都相等；電路兩端的總電壓等 于電路各部分電壓之和； b：串聯(lián)電路重要性質(zhì)：總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即 R 總 = R1 + R2 + + Rn；串聯(lián)電路中電壓與電功率的支配規(guī)律： 串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與各 個(gè)電阻消耗的電功率跟各

22、個(gè)電阻的阻值成正比,即： U 1 R1 或 U n U 總 Rn ； P1P2 R1 或 Pn PR1 ； U2R2 RR2 R總總總c：給電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,就可以擴(kuò)大它的電壓量程,從而將電流表 改裝成一個(gè)伏特表；假如電流表的內(nèi)阻為 Rg,答應(yīng)通過的最大電流為 I g,用這 樣的電流表測量的最大電壓只能是 I gRg；假如給這個(gè)電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻, U 該電阻可由 I g Rg I g 或 R n 1 Rg 運(yùn)算,其中 n U為電壓量程擴(kuò) R 串 I g Rg 串大的倍數(shù)； （2）并聯(lián)電路及分流作用 a：并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：各并聯(lián)支路的電壓相等,且等于并聯(lián)支路的總電 壓；并聯(lián)電路的總

23、電流等于各支路的電流之和； b：并聯(lián)電路的重要性質(zhì)：并聯(lián)總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和, 即 R1111；并聯(lián)電路各支路的電流與電功率的支配規(guī)律：并 R1 R2 Rn 并聯(lián)電路中通過各個(gè)支路電阻的電流, 各個(gè)支路電阻上消耗的電功率跟各支路電阻 的阻值成反比,即, I 1 R2 或 I n R； P1 R2 或 Pn R； I 2 R1 I 總 P2 R1 P總 總Rn 總 Rn c：給電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻,就可以擴(kuò)大它的電流量程,從而將電流表 改裝成一個(gè)安培表；假如電流表的內(nèi)阻是 樣的電流表可以測量的最大電流明顯只能是 Rg,答應(yīng)通過的最大電流是 I g；用這 Ig；將電流表改裝成安培

24、表, 需要給 電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻,該電阻可由 I g Rg I I g R 并 或 R11Rg 運(yùn)算, R其中 nI 為電流量程擴(kuò)大的倍數(shù)； 并I g第 8 頁,共 63 頁閉合電路的基本規(guī)律,電學(xué)試驗(yàn) 學(xué)問要點(diǎn)： 1,電動(dòng)勢：電動(dòng)勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量； 定義式為： W ；要留意懂得：（ 1） 是由電源本身所準(zhǔn)備的,跟外電路的 q情形無關(guān)；（ 2） 的物理意義：電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電路中通過 1 庫侖電量時(shí)電源所供應(yīng)的電能或 懂得為在把 1 庫侖正電荷從負(fù)極（經(jīng)電源內(nèi)部）搬送到正極的過程中,非靜電 力所做的功；（ 3）留意區(qū)分電動(dòng)勢和電壓的概念；電動(dòng)勢是描述其他形

25、式的能 轉(zhuǎn)化成電能的物理量, 是反映非靜電力做功的特性； 形式的能的物理量,是反映電場力做功的特性； 2,閉合電路的歐姆定律： 電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他 （1）意義：描述了包括電源在內(nèi)的全電路中,電流強(qiáng)度與電動(dòng)勢及電路總 電阻之間的關(guān)系； （2）公式： I Rr；常用表達(dá)式仍有： IR Ir UUU ； U Ir ； 3,路端電壓 U,內(nèi)電壓 U隨外電阻 R 變化的爭辯： 路端電壓 外電阻 R 總電流 I Rr內(nèi)電壓 U Ir IR U增大 減小 減小 增大 等于 （斷路） O O 減小 增大 增大 減小 O （短路） r（短路電流） O 閉合電路中的總電流是由電源和電路電阻決 定,對確定的電

26、源, , r 視為不變,因此, I, U, U 的變化總是由外電路的電阻變化引起 的；依據(jù) U 1r,畫出 U R 圖像,能清楚 R看出路端電壓隨外電阻變化的情形； 第 9 頁,共 63 頁仍可將路端電壓表達(dá)為 UIr ,以 , r 為參 量,畫出 U I 圖像； 這是一條直線,縱坐標(biāo)上的截距對應(yīng)于電源電動(dòng) 勢,橫坐標(biāo)上的截距為電源短路時(shí)的短路電流, 直線 的斜率大小等于電源的內(nèi)電阻,即 tg I max rr； 4,在電源負(fù)載為純電阻時(shí),電源的輸出功率與外 電路電阻的關(guān)系是： P IU I 2 R R22RRr24 Rr R ；由此 r2式可以看出：當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻,即 R = r 時(shí),電

27、源 的輸出功率最大,最大輸出功率為 Pmax 2,電源輸 4 r 出功率與外電阻的關(guān)系可用 P R 圖像表示； 電源輸出功率與電路總電流的關(guān)系是： P 當(dāng) I Pmax 22IU I Ir I I 2r 4r r I 2r ；明顯, 2r 時(shí),電源輸出功率最大, 且最大輸出功率為： 24r ；P I 圖像如以下圖； 選擇路端電壓為自變量,電源輸出功率與路端電壓 的關(guān)系是： P IU rUUrU1 U r221U224r r明顯,當(dāng) U 2時(shí), Pmax 24 r ；P U 圖像如圖 所示； 綜上所述,恒定電源輸出最大功率的三個(gè)等效條件是：（ 1）外電阻等于內(nèi) 電阻,即 R r；（ 2）路端電壓

28、等于電源電動(dòng)勢的一半,即 U；（ 3）輸出 2電流等于短路電流的一半,即 I I m ；除去最大輸出功率外,同一個(gè)輸出 2 2r 功率值對應(yīng)著兩種負(fù)載的情形； 一種情形是負(fù)載電阻大于內(nèi)電阻, 另一種情形是 負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻； 明顯, 負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻時(shí), 電路中的能量主要消耗在 內(nèi)電阻上, 輸出的能量小于內(nèi)電阻上消耗的能量, 因發(fā)熱簡潔燒壞,實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)防止； 電源的電能利用效率低, 電源 第 10 頁,共 63 頁5,同種電池的串聯(lián)： n 個(gè)相同的電池同向串聯(lián)時(shí),設(shè)每個(gè)電池的電動(dòng)勢為 ,內(nèi)電阻為 r,就串聯(lián) 電池組的總電動(dòng)勢 總 n ,總內(nèi)電阻 r nr ,這樣閉合電路歐姆定律可表示

29、為 I n,串聯(lián)電池組可以提高輸出的電壓,但應(yīng)留意電流不要超過每個(gè)電 總R nr 池能承擔(dān)的最大電流； 6,電阻的測量： （1）伏安法：伏安法測電阻的原理是部分電路的歐姆定律 RU,測量電 I 路有安培表內(nèi)接或外接兩種接法,如圖甲,乙： 兩種接法都有系統(tǒng)誤差,測量值與真實(shí)值的關(guān)系為：當(dāng)接受安培表內(nèi)接電路 （甲）時(shí),由于安培表內(nèi)阻的分壓作用,電阻的測量值 U U x U A R 內(nèi) R x R A R ；當(dāng)接受安培表外接電路（乙）時(shí),由于伏特 I I 表的內(nèi)阻有分流作用,電阻的測量值 R 外 U U Rx RV R ,可以 I U U Rx RV Rx RV 看出：當(dāng) Rx RA 和 RV Rx

30、 時(shí),電阻的測量值認(rèn)為是真實(shí)值,即系統(tǒng)誤差可 以忽視不計(jì)；所以為了確定試驗(yàn)電路, 一般有兩種方法： 一是比值法,如 Rx RV RA Rx 時(shí),通常認(rèn)為待測電阻的阻值較大, 安培表的分壓作用可忽視, 應(yīng)接受安培表內(nèi) 接電路； 如 Rx RV 時(shí),通常認(rèn)為待測電阻的阻值較小, 伏特表的分流作用可忽 RA Rx 略,應(yīng)接受安培表外接電路；如 R0 RV 時(shí),兩種電路可任意選擇,這種情形 RA R0 下的電阻 R0 叫臨界電阻, R0 RA RV ,待測電阻 Rx 和 R0 比較：如 Rx R0 時(shí), 就待測電阻阻值較大；如 Rx F 時(shí), 離子連續(xù)偏轉(zhuǎn) , 兩極電勢差隨之增大 ; 當(dāng) f = F

31、時(shí), 離子勻速穿過 磁場 , 兩極電勢差達(dá)到最大值 , 即為電源電動(dòng)勢； 即 v 電動(dòng)勢的運(yùn)算 : 設(shè)兩極板間距為 d, 依據(jù)兩極電勢差達(dá)到最大值的條件 f = F, E / d , 就磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢 Bdv ； B B 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 學(xué)問要點(diǎn)： 一,電磁感應(yīng)現(xiàn)象： 1,只要穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流, 假如電路不閉合只會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢； 這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),是 1831 年法拉第發(fā)覺的； 回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化, 因此爭辯磁通量的變化是關(guān)鍵,由磁通量的廣義公式中 B Ssin （ 是

32、B 與 S 的夾角）看,磁通量的變化 可由面積的變化 S 引起；可由磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的變化 B 引起；可由 B 與 S 的夾角 的變化 個(gè)量的變化,或三個(gè)量的同時(shí)變化引起； 引起；也可由 B,S, 中的兩 以下各圖中,回路中的磁通量是怎么的變化,我們把回路中磁場方向定為磁 通量方向（只是為了表達(dá)便利）,就各圖中磁通量在原方向是增強(qiáng)仍是減弱； 第 20 頁,共 63 頁（1）圖：由彈簧或?qū)Ь€組成回路,在勻強(qiáng)磁場 手,到復(fù)原原狀的過程中； B 中,先把它撐開,而后放 （2）圖：裸銅線 ab 在裸金屬導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中； （3）圖：條形磁鐵插入線圈的過程中； （4）圖：閉合線框遠(yuǎn)離與它在同一平

33、面內(nèi)通電直導(dǎo)線的過程中； （5）圖：同一平面內(nèi)的兩個(gè)金屬環(huán) 漸減小的過程中； A,B,B 中通入電流,電流強(qiáng)度 I 在逐 （6）圖：同一平面內(nèi)的 A,B 回路,在接通 K 的瞬時(shí)； （7）圖：同一鐵芯上兩個(gè)線圈,在滑動(dòng)變阻器的滑鍵 P 向右滑動(dòng)過程中； （8）圖：水平放置的條形磁鐵旁有一閉合的水平放置線框從上向下落的過 程中； 2,閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),可以產(chǎn)生感應(yīng) 電動(dòng)勢,感應(yīng)電流,這是中學(xué)學(xué)過的,其本質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化； 3,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,感應(yīng)電流的條件：導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí), 導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢； 穿過線圈的磁量發(fā)生變化時(shí), 線圈里

34、就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng) 勢；假如導(dǎo)體是閉合電路的一部分,或者線圈是閉合的,就產(chǎn)生感應(yīng)電流；從本 質(zhì)上講, 上述兩種說法是一樣的, 電路的磁通量發(fā)生變化； 所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可歸結(jié)為： 穿過閉合 第 21 頁,共 63 頁二,楞次定律： 1, 1834 年德國物理學(xué)家楞次通過試驗(yàn)總結(jié)出：感應(yīng)電流的方向總是要使感 應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化； 即磁通量變化 產(chǎn)生 感應(yīng)電流 建立 感應(yīng)電流磁場 阻礙 磁通量變 化； 2,當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流時(shí),用楞次定律判定感應(yīng) 電流的方向； 楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流為磁通量變化； 楞次定律是判定感應(yīng)電動(dòng)勢方

35、向的定律,但它是通過感應(yīng)電流方始終表述 的；依據(jù)這個(gè)定律, 感應(yīng)電流只能實(shí)行這樣一個(gè)方向, 在這個(gè)方向下的感應(yīng)電流 所產(chǎn)生的磁場確定是阻礙引起這個(gè)感應(yīng)電流的那個(gè)變化的磁通量的變化； 我們把 “引起感應(yīng)電流的那個(gè)變化的磁通量”叫做“原磁道”；因此楞次定律可以簡潔 表達(dá)為：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通的變化；所謂阻礙原磁通的變化是指： 當(dāng) 原磁通增加時(shí), 感應(yīng)電流的磁場 （或磁通） 與原磁通方向相反, 阻礙它的增加； 當(dāng)原磁通削減時(shí), 感應(yīng)電流的磁場與原磁通方向相同, 阻礙它的削減； 從這里可 以看出,正確懂得感應(yīng)電流的磁場和原磁通的關(guān)系是懂得楞次定律的關(guān)鍵； 要注 意懂得“阻礙”和“變化”這四個(gè)

36、字,不能把“阻礙”懂得為“阻擋”,原磁通 假如增加, 感應(yīng)電流的磁場只能阻礙它的增加, 而不能阻擋它的增加, 而原磁通 仍是要增加的；更不能感應(yīng)電流的“磁場”阻礙“原磁通”,特殊不能把阻礙理 解為感應(yīng)電流的磁場和原磁道方向相反； 正確的懂得應(yīng)當(dāng)是： 通過感應(yīng)電流的磁 場方向和原磁通的方向的相同或相反,來達(dá)到“阻礙”原磁通的“變化”即減或 增；楞次定律所反映提這樣一個(gè)物理過程：原磁通變化時(shí)（ 原變）,產(chǎn)生感應(yīng) 電流（I 感）,這是屬于電磁感應(yīng)的條件問題；感應(yīng)電流一經(jīng)產(chǎn)生就在其四周空間 激發(fā)磁場（ 感）,這就是電流的磁效應(yīng)問題；而且 I 感的方向就準(zhǔn)備了 感的方向 （用安培右手螺旋定就判定）； 感

37、阻礙 原的變化這正是楞次定律所解決的 問題；這樣一個(gè)復(fù)雜的過程,可以用圖表理順如下： 楞次定律也可以懂得為：感應(yīng)電流的成效總是要抗擊（或阻礙）產(chǎn)生感應(yīng)電 流的緣由, 即只要有某種可能的過程使磁通量的變化受到阻礙, 閉合電路就會(huì)努 力實(shí)現(xiàn)這種過程： （1）阻礙原磁通的變化（原始表速）； （2）阻礙相對運(yùn)動(dòng),可懂得為“來拒去留”,具體表現(xiàn)為：如產(chǎn)生感應(yīng)電 流的回路或其某些部分可以自由運(yùn)動(dòng), 就它會(huì)以它的運(yùn)動(dòng)來阻礙穿過路的磁通的 第 22 頁,共 63 頁變化；如引起原磁通變化為磁體與產(chǎn)生感應(yīng)電流的可動(dòng)回路發(fā)生相對運(yùn)動(dòng), 而回 路的面積又不行變, 就回路得以它的運(yùn)動(dòng)來阻礙磁體與回路的相對運(yùn)動(dòng), 而回

38、路 將發(fā)生與磁體同方向的運(yùn)動(dòng)； （3）使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢； （4）阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）； 利用上述規(guī)律分析問題可獨(dú)辟蹊徑, 達(dá)到快速精確的成效； 如圖 1 所示,在 O 點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán), 拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線 環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入, 判定在插入過程中導(dǎo)環(huán)如何運(yùn) 動(dòng)；如按常規(guī)方法,應(yīng)先由楞次定律 判定出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的 方向,再由安培定就確定環(huán)形電流對應(yīng)的磁極, 由磁極的相互 作用確定導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向； 如直接從感應(yīng)電流的成效來分析： 條形磁鐵向環(huán)內(nèi) 插入過程中, 環(huán)內(nèi)磁通量增加, 環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的成效將阻礙磁通量的增加, 由磁 通量減小的方向運(yùn)動(dòng)；因此環(huán)將向右搖擺；明顯,

39、用其次種方法判定更簡捷； 應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的具體步驟： （1）查明原磁場的方向及磁通量的變化情形； （2）依據(jù)楞次定律中的“阻礙”確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向； （3）由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向用安培表判定出感應(yīng)電流的方向； 3,當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),用右手定就可判定感 應(yīng)電流的方向； 運(yùn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例, 所以判定電流方向的右手定就也是楞次定律的特例；用右手定就能 判定的,確定也能用楞次定律判定,只是不少情形下,不如用右手 定就判定的便利簡潔；反過來,用楞次定律能判定的,并不是用右 手定就都能判定出來；如圖 2 所示,閉合圖形

40、導(dǎo)線中的磁場逐步增 強(qiáng),由于看不到切割, 用右手定就就難以判定感應(yīng)電流的方向, 而用楞次定律就 很簡潔判定； 要留意左手定就與右手定就應(yīng)用的區(qū)分, 兩個(gè)定就的應(yīng)用可簡潔總結(jié)為： “因 電而動(dòng)”用右手,“因動(dòng)而電”用右手,因果關(guān)系不行混淆； 法拉第電磁感應(yīng)定律,自感 學(xué)問要點(diǎn)： 一,基礎(chǔ)學(xué)問 1,電磁感應(yīng),感應(yīng)電動(dòng)勢 ,感應(yīng)電流 I 電磁感應(yīng)是指利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象；所產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做感應(yīng)電動(dòng)勢； 所產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流；要留意懂得 : 1產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng) 于電源；2產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢與電路是否閉合無關(guān) , 而產(chǎn)生感應(yīng)電流必需閉合電路； 第 23 頁,共 63 頁3產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩

41、種表達(dá)是等效的 , 即閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn) 動(dòng)與穿過閉合電路中的磁通量發(fā)生變化等效； 2,電磁感應(yīng)規(guī)律 感應(yīng)電動(dòng)勢的大小 : 由法拉第電磁感應(yīng)定律確定； BLv 當(dāng)長 L 的導(dǎo)線,以速度 v ,在勻強(qiáng)磁場 B 中,垂直切割磁感線, 其兩端間感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為 ； 如以下圖；設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度為 I, MN 間電動(dòng)勢為 ,就 MN 受向左的安培力 F BIL , 要保持 MN 以 v 勻速向右運(yùn)動(dòng),所施外力 F F BIL ,當(dāng)行進(jìn)位移為 S 時(shí),外力功 W BI L S BILv t ； t 為所用時(shí)間； 而在 t 時(shí)間內(nèi),電流做功 W I t ,據(jù)能 量轉(zhuǎn)化關(guān)系, W W ,

42、就 I t BILv t ； BIv , M 點(diǎn)電勢高, N 點(diǎn)電勢低； 此公式使用條件是 B, I , v 方向相互垂直, 如不垂直, 就向垂直方向作投影； n t ,電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟穿過這個(gè)電路的磁通變化率成正比 法拉第電磁感應(yīng)定律； 如上圖中分析所用電路圖,在 t 回路中面積變化 S Lv t ,而回路跌磁 通變化量 B S BLv t ,又知 BLv ； t 假如回路是 n 匝串聯(lián),就 n； t 公式一 : n / t ；留意 : 1該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢； 2 只與 穿過電路的磁通量的變化率 / t 有關(guān), 而與磁通的產(chǎn)生,磁通的大小及變化方 式,電路是否閉合,電路的

43、結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)；公式二 : Blv sin ；要注 意: 1該式通常用于導(dǎo)體切割磁感線時(shí) , 且導(dǎo)線與磁感線相互垂直 l B ；2 為 v 與 B 的夾角；l 為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度 即 l 為導(dǎo)體實(shí)際長度在垂直于 B 方 向上的投影 ；公式三 : L I / t ；留意 : 1該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出； 適用于自感現(xiàn)象； 2 與電流的變化率 I / t 成正比； 公式 n 中涉及到磁通量的變化量 的運(yùn)算 , 對 的運(yùn)算 , 一般遇到有 t 兩種情形 : 1回路與磁場垂直的面積 S 不 磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化 , 由 BS , 此時(shí) n B S , 此式中的 B 叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化

44、率 , 如 變, B 是恒定的 , 即磁場變 t t t 化是均勻的 , 那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是恒定電動(dòng)勢； 2磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 不變 , 回路 與磁場垂直的面積發(fā)生變化 , 就 B S , 線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn) 動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢就屬這種情形； 第 24 頁,共 63 頁嚴(yán)格區(qū)分磁通量 , 磁通量的變化量 B 磁通量的變化率 , 磁通量 t B S , 表示穿過爭辯平面的磁感線的條數(shù) , 磁通量的變化量 2 1 , 表 示磁通量變化的多少 , 磁通量的變化率 表示磁通量變化的快慢 , , 大, t t 及 不愿定大 ; 大, 及 也不愿定大 , 它們的區(qū)分類似于力學(xué)中的 v, t t

45、v及 v 的區(qū)分 , 另外 I, I I 也有類似的區(qū)分； a t 及 t 公式 Blv 一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同 , 對有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的情形 , 如何求 感應(yīng)電動(dòng)勢？如圖 1 所示 , 一長為 l 的導(dǎo)體桿 AC 繞 A 點(diǎn)在紙 面內(nèi)以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) , 轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)域的有垂直紙面對里的 勻強(qiáng)磁場 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B, 求 AC 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 , 明顯 , AC 各部分切割磁感 線的速度不相等 , v A 0, v C l , 且 AC 上各點(diǎn)的線速度大小與半徑成正比 , 所以 AC 切割的速度可用其平均切割速度 , 即 v v A 2 v C v C

46、 2 2 l , 故 1 B 2 l 2 ； 1 BL 2 2 當(dāng)長為 L 的導(dǎo)線, 以其一端為軸, 在垂直勻強(qiáng)磁場 B 的平面 內(nèi),以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其兩端感應(yīng)電動(dòng)勢為 ； 如以下圖, AO 導(dǎo)線長 L,以 O 端為軸,以 角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,所用時(shí)間 t 2,描過面積 S L 2 , （認(rèn)為面積變化由 0 增到 L2 ）就磁通變化 B L2 ；在 AO 間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 B L 2 1 BL 2 t 2 / 2且用右手定就制定 A 端電勢高, O 端電勢低； m n B S 面積為 S 的紙圈,共 n 匝,在勻強(qiáng)磁場 B 中,以角速 度 勻速轉(zhuǎn)坳, 其轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直, 就當(dāng)線圈

47、平面與磁場方向平行時(shí), 線圈 兩端有最大有感應(yīng)電動(dòng)勢 m ； 如以下圖,設(shè)線框長為 L,寬為 d,以 轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí), ab 邊垂直磁場方 向向紙外運(yùn)動(dòng),切割磁感線,速度為 v d 2（圓運(yùn)動(dòng)半徑為寬邊 d 的一半） 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 BL v d BL 21BS , a 端電勢高于 b 端電勢； 2第 25 頁,共 63 頁cd 邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運(yùn)動(dòng),同理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)熱勢 1 BS ； c 端電勢高于 e 端電勢； 2bc 邊, ae 邊不切割, 不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢, b c 兩端等電勢, 就輸出端 電動(dòng)勢為 MN m BS ； 假如線圈 n 匝,就 m n B S , M 端電勢

48、高, N 端電勢低； 參照俯示圖,這位置由于線圈長邊是垂直切割磁感線,所以有感應(yīng)電動(dòng)勢最 大值 m ,如從圖示位置轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 ,就圓運(yùn)動(dòng)線速度 v ,在垂直磁場方向的 重量應(yīng)為 v cos ,就此時(shí)線圈的產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值即作最大值 m .cos . 即作最大值方向的投影, n B S cos （ 是線圈平面與磁場方向的夾 角）； 當(dāng)線圈平面垂直磁場方向時(shí),線速度方向與磁場方向平行,不切割磁感線, 感應(yīng)電動(dòng)勢為零； 總結(jié)： 運(yùn)算感應(yīng)電動(dòng)勢公式： mBLv 如 v 是即時(shí)速度,為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢； 就 為平均感應(yīng)電動(dòng)勢； nt 如 v 是平均速度,就 t 是一段時(shí) 為這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)

49、勢； 間, t o,為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢； 1 22 BL nBS 線圈平面與磁場平行時(shí)有感應(yīng)電動(dòng)勢最大值 nB S cos 瞬時(shí)值公式, 是線圈平面與磁場方向夾角 留意： 公式中字母的含義,公式的適用條件及使用圖景； 區(qū)分感應(yīng)電量與感應(yīng)電流 , 回路中發(fā)生磁通變化時(shí) , 由于感應(yīng)電場的作 用使電荷發(fā)生定向移動(dòng)而形成感應(yīng)電流 , 在 t 內(nèi)遷移的電量 感應(yīng)電量 為 qI t Rt R t t R, 僅由回路電阻和磁通量的變化量準(zhǔn)備 , 與發(fā)生磁通 變化的時(shí)間無關(guān)； 因此, 當(dāng)用一磁棒先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同 一位置時(shí) , 線圈里聚積的感應(yīng)電量相等 應(yīng)電流不同 , 外力做功也不同； ,

50、 但快插與慢插時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,感 2,自感現(xiàn)象,自感電動(dòng)勢,自感系數(shù) L自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象； 所產(chǎn)生 第 26 頁,共 63 頁的感應(yīng)電動(dòng)勢叫做自感電動(dòng)勢； 自感系數(shù)簡稱自感或電感 , 它是反映線圈特性的 物理量； 線圈越長 , 單位長度上的匝數(shù)越多 , 截面積越大 , 它的自感系數(shù)就越大； 另外 , 有鐵心的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵心時(shí)要大得多； 自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種 要閃亮一下”的問題 , 如圖 2 所示 , 定狀態(tài) , L 與 LA 并聯(lián) , 其電流分別為 , 其中斷電自感中 “小燈泡在熄滅之前是否 原先電路閉合處于穩(wěn) I L 和 I

51、 A , 方向都是從 左到右；在斷開 S 的瞬時(shí) , 燈 A 中原先的從左向右的電流 I A 馬上消逝 , 但是燈 A 與線圈 L 構(gòu)成一閉合回路 , 由于 L 的自感作用 , 其中的電流 I L 不會(huì)馬上消逝 , 而是在回路中逐斷減弱保護(hù)暫短的時(shí)間 , 在這個(gè)時(shí)間內(nèi)燈 A 中有 從右向左的電流通過 , 此時(shí)通過燈 A 的電流是從 I L 開頭減弱的 , 假如原先 I L I A , 就在燈 A 熄滅之前要閃亮一下 ; 假如原先 I L I A , 就燈 A 是逐斷熄滅不再閃亮一 下；原先 I L 和 A 哪一個(gè)大 , 要由 L 的直流電阻 RL 和 A 的電阻 RA 的大小來準(zhǔn)備 , 如 果

52、 RL RA ,就 I L I I A , 假如 RL RA , I L I A ； 分析實(shí)例： 如以下圖, 此時(shí)線圈中通有右示箭頭方向的電流, 它建 立的電流磁場 B 用右手安培定就判定,由下向上,穿過線 圈； 當(dāng)把滑動(dòng)變阻器的滑片 P 向右滑動(dòng)時(shí),電路中電阻增 大,電源電動(dòng)勢不變,就線圈中的電流變小,穿過線圈的 電流磁場變小,磁通量變??；依據(jù)楞次定律,產(chǎn)生感應(yīng)電 流的磁場阻礙原磁通量變小,所以感應(yīng)電流磁場方向與原 電流磁場同向,也向上；依據(jù)右手安培定就,感應(yīng)電流與原電流同向,阻礙原電 流減弱； 同理,如將滑片 P 向左滑動(dòng),線圈中原電流增強(qiáng),電流磁場增強(qiáng),穿過線圈 的磁通量增加, 產(chǎn)生感應(yīng)

53、電流, 其磁場阻礙原磁通量增強(qiáng)與原磁場反向而自上向 下穿過線圈,據(jù)右手安培定就判定感應(yīng)電流方向與原電流反向, 阻礙原電流增強(qiáng)； 2,由于線圈（導(dǎo)體）本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象； 在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢； 由上例分析可知：自感電動(dòng)勢總量阻礙線圈（導(dǎo)體）中原電流的變化； 3,自感電動(dòng)勢的大小跟電流變化率成正比； 自 LI t L 是線圈的自感系數(shù), 是線圈自身性質(zhì), 線圈越長, 單位長度上的匝數(shù)越多, 截面積越大,有鐵芯就線圈的自感系數(shù) L 越大；單位是亨利（ H）； 如是線圈的電流每秒鐘變化 1A,在線圈可以產(chǎn)生 1V 的自感電動(dòng)勢, 就線圈 的自感系數(shù)為 1H

54、；仍有毫亨（ mH）,微亨（ H）； 溝通電 第 27 頁,共 63 頁學(xué)問要點(diǎn)： 溝通電的產(chǎn)生和變化規(guī)律 公式 圖象 1, 溝通電 表征溝通電的物理量 最大值,瞬時(shí)值,有效值； 周期,頻率 溝通電能的傳輸變壓器遠(yuǎn)距離送電 2,基本要求： （1）懂得正弦溝通電的產(chǎn)生及變化規(guī)律 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中, 從中性面開頭旋轉(zhuǎn), 在已知 B,L, 情形下, 會(huì)寫 出正弦溝通電的函數(shù)表達(dá)式并畫出它的圖象； 函數(shù)表達(dá)式與圖象相互轉(zhuǎn)換； （2）識(shí)記溝通電的物理量,最大值,瞬時(shí)值,有效值；周期,頻率,角頻 率； （3）懂得變壓器的工作原理及初級,次級線圈電壓,電流匝數(shù)的關(guān)系； 理 解遠(yuǎn)距離輸電的特點(diǎn)； （4）明

55、白三相溝通電的產(chǎn)生； 一,溝通電的產(chǎn)生及變化規(guī)律： 1,產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫溝通電； 矩形線圈 在勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于勻強(qiáng)磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 如圖 51 所示,產(chǎn)生正弦（或余弦） 溝通電動(dòng)勢； 當(dāng)外電路閉合時(shí)形成正弦 （或 余弦）溝通電流； 圖 51 2,變化規(guī)律： （1）中性面：與磁力線垂直的平面叫中性面； 線圈平面位于中性面位置時(shí), 如圖 52（A ）所示, 穿過線圈的磁通量最大, 第 28 頁,共 63 頁但磁通量變化率為零；因此,感應(yīng)電動(dòng)勢為零 ； 圖 52 當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時(shí)（即線圈平面與磁力線平行時(shí)） 如圖 52（C）所示,

56、穿過線圈的磁通量雖然為零,但線圈平面內(nèi)磁通量變化率 最大；因此,感應(yīng)電動(dòng)勢值最大； m2 N B l v N B S （伏） （N 為匝數(shù)） （2）感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式： 如從中性面開頭,感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式： em sin t （伏）如圖 52（B）所示； 感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式： iI m sin t （安） 如從線圈平面與磁力線平行開頭計(jì)時(shí),就感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為： e m cos t （伏）如圖 52（D）所示； 感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式： i I m cos t （安） 3,溝通電的圖象： em sin t 圖象如圖 53 所示； et 圖象如圖 54 所示； m cos 想一想

57、：橫坐標(biāo)用 t 如何畫； 4,發(fā)電機(jī)： 第 29 頁,共 63 頁發(fā)電機(jī)的基本組成：線圈（電樞）,磁極 轉(zhuǎn)子電樞 種類 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 定子磁極 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子磁極 定子電樞 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生高電壓和較大電流；輸出功率可達(dá)幾十萬千瓦,所 以大多數(shù)發(fā)電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)磁極式的； 二,表征溝通電的物理量： 1,瞬時(shí)值,最大值和有效值： 溝通電在任 一時(shí)刻的值叫瞬時(shí)值； 瞬時(shí)值中最大的值叫最大值又稱峰值； 溝通電的有效值是依據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的： 讓溝通電和恒定直流分別通過 同樣阻值的電阻, 假如二者熱效應(yīng)相等 （即在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量） 就此 等效的直流電壓,電流值叫做該溝通電的電

58、壓,電流有效值； 正弦（或余弦）溝通電電動(dòng)勢的有效值 和最大值 m 的關(guān)系為： mm2溝通電壓有效值 U0.707U m ； 溝通電流有效值 I I m ； 留意： 通常溝通電表測出的值就是溝通電的有效值；用電器上標(biāo)明的額定值 等都是指有效值；用電器上說明的耐壓值是指最大值； 2,周期,頻率和角頻率 溝通電完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期；以 溝通電在 1 秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率；以 周期和頻率互為倒數(shù),即 T 1； f 我國市電頻率為 50 赫茲,周期為 秒； 2 角頻率 ： 2 f 單位：弧度 /秒 T 三,三相溝通電： T 表示,單位是秒； f 表示,單位是赫茲； 第 30 頁

59、,共 63 頁1,三個(gè)互成 120 的三個(gè)相同線圈,固定在同一轉(zhuǎn)軸上,在同一勻強(qiáng)磁場中 作勻速轉(zhuǎn)動(dòng),將產(chǎn)生三個(gè)交變電動(dòng)勢,所產(chǎn)生的電流叫做三相溝通電； 由于這三個(gè)線圈是相同的,因此,它們將產(chǎn)生三個(gè)依次達(dá)到最大值的交變電 動(dòng)勢；相當(dāng)于三個(gè)最大值和周期都相同的獨(dú)立電源； 2,每個(gè)獨(dú)立電源稱作“一相”,雖然每相的電動(dòng)勢的最大值和周期都相同, 但是它們不能同時(shí)為零或者同時(shí)達(dá)到最大值； 由于三個(gè)線圈的平面依次相差 120 角,它們到達(dá)零值和最大值的時(shí)間依次落后 1 周期；如圖 55 所示； 33,在實(shí)際應(yīng)用中, 三相發(fā)電機(jī)和負(fù)載并不用六條導(dǎo)線相連接, 而是接受“Y” 和“ ”兩種接法；有愛好的同學(xué)可以參

60、閱必修本 四,變壓器： P116*部分內(nèi)容； 1,變壓器是可以用來轉(zhuǎn)變溝通電壓和電流的大小的設(shè)備； 理想變壓器的效率為 1,即輸入功率等于輸出功率；對于原,副線圈各一組 的變壓器來說（如圖 56）,原,副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正； 即 U 1 n1 U 2 n2 由于有 U 1 I 1 U 2 I 2 ,因而通過原,副線圈的電流強(qiáng)度與它們的匝數(shù)成反 比； 即 I 1 n2 I 2 n1 留意： 對于副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來說,原,副線圈上的電壓 與它們的匝數(shù)成正比的規(guī)律仍然成立,但各副線圈的電流就應(yīng)依據(jù)功率關(guān)系 PP 出 ,去運(yùn)算各線圈的電流強(qiáng)度,U 1 I 1 U 2 I 2U3