高二物理交流電知識點
高二物理課本中,交流電部分的知識點不是很多,一般以選擇或填空題的形式進行考查。下面學習啦小編給大家?guī)砀叨锢斫涣麟娭R點,希望對你有幫助。
高二物理交流電知識點
一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律:
1、產(chǎn)生:強度和方向都隨時間作周期性變化的電流叫交流電。
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動時,如圖5—1所示,產(chǎn)生正弦(或余弦)交流電動勢。當外電路閉合時形成正弦(或余弦)交流電流。
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,如圖5—2(A)所示,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量變化率為零。因此,感應電動勢為零 。
當線圈平面勻速轉到垂直于中性面的位置時(即線圈平面與磁力線平行時)如圖5—2(C)所示,穿過線圈的磁通量雖然為零,但線圈平面內磁通量變化率最大。因此,感應電動勢值最大。
3、交流電的圖象:
想一想:橫坐標用t如何畫。
4、發(fā)電機:
發(fā)電機的基本組成:線圈(電樞)、磁極
種類
旋轉磁極式發(fā)電機能產(chǎn)生高電壓和較大電流。輸出功率可達幾十萬千瓦,所以大多數(shù)發(fā)電機都是旋轉磁極式的。
二、表征交流電的物理量:
1、瞬時值、最大值和有效值:
交流電在任一時刻的值叫瞬時值。
瞬時值中最大的值叫最大值又稱峰值。
交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的:讓交流電和恒定直流分別通過同樣阻值的電阻,如果二者熱效應相等(即在相同時間內產(chǎn)生相等的熱量)則此等效的直流電壓,電流值叫做該交流電的電壓,電流有效值。
正弦(或余弦)交流電電動勢的有效值和最大值的關系為:
注意:通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上標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
交流電完成一次周期性變化所需的時間叫周期。以T表示,單位是秒。
交流電在1秒內完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。以f表示,單位是赫茲。
周期和頻率互為倒數(shù),即
我國市電頻率為50赫茲,周期為0.02秒。
角頻率 單位:弧度/秒
三、三相交流電:
1、三個互成120°的三個相同線圈,固定在同一轉軸上,在同一勻強磁場中作勻速轉動,將產(chǎn)生三個交變電動勢,所產(chǎn)生的電流叫做三相交流電。
由于這三個線圈是相同的,因此,它們將產(chǎn)生三個依次達到最大值的交變電動勢。相當于三個最大值和周期都相同的獨立電源。
2、每個獨立電源稱作“一相”,雖然每相的電動勢的最大值和周期都相同,但是它們不能同時為零或者同時達到最大值。由于三個線圈的平面依次相差120°角,它們到達零值和最大值的時間依次落后周期。如圖5—5所示。
3、在實際應用中,三相發(fā)電機和負載并不用六條導線相連接,而是采用“Y”和“”兩種接法。有興趣的同學可以參閱必修本P116*部分內容。
四、變壓器:
1、變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的設備。
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5—6),原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。
因為有 因而通過原、副線圈的電流強度與它們的匝數(shù)成反比。
注意:①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,但各副線圈的電流則應根據(jù)功率關系
去計算各線圈的電流強度,即
②當副線圈不接負載(外電路斷開時)I2=0
?、郛敻本€圈所接負載增多時,由于通常負載多是并聯(lián)使用,因此,總電阻減少,使增大,輸出功率增大,所以輸入功率變大。
所以變壓器中高壓線圈電流小,繞制的導線較細,低電壓的線圈電流大,繞制的導線較粗。
?、萆鲜龈鞴街械腎、U、P均指有效值,不能用瞬時值。
2、遠距離送電:
由于送電的導線有電阻,遠距離送電時,線路上損失電能較多。
在輸送的電功率和送電導線電阻一定的條件下,提高送電電壓,減小送電電流強度可以達到減少線路上電能損失的目的。
高二物理電學知識點
1、基礎知識
對于電學綜合問題, 狀態(tài)分析往往是解題的第一步, 如對帶電粒子在電場、磁場中的運動和導線切割磁感線運動, 應分析其受力狀態(tài)和運動狀態(tài); 對于直流電路的計算, 應首先分析其電路的連接狀態(tài); 對于電磁振蕩, 通常需要分析振蕩過程中的一些典型狀態(tài)。
2、電場知識點:
電荷在其周圍空間激發(fā)電場,靜止電荷激發(fā)的電場是靜電場。電場對處在場中的其它電荷有力的作用;電荷在電場中移動時,一般說來電場力對電荷要做 功,在靜電場中,電場力對電荷所做的功與路徑無關,所以在靜電場中電荷具有電勢能。在靜電場中引入場強和電勢這兩個物理量,來分別描寫靜電場有關力的性質 和能的性質。只有深入地理解場強和電勢的概念,才能加深對電場這一概念的理解。
靜電場是不隨時間變化的場,在空間各點描寫電場的物理量 ¾ 場強和電勢,均不隨時間變化。但是,在場中的不同點,場強和電勢的數(shù)值一般來說是不同的,它是隨著空間點的位置的變化而變化的。關于這一點在中學物理中要 特別注意,因為我們經(jīng)常研究勻強電場,在這一特殊的勻強電場中,各點的場強的大小和方向是相同的,而一般的電場卻不是這樣,必須考慮場強和電勢在場中不同 點的分布情況。
電力線和等勢面是分別用來形象地描寫場強和電勢在空間中的分布的工具。對于它們的性質及描寫電場的方法的理解和掌握,不僅對于深入理解電場的概念、形象的建立電場的模型和圖象非常重要,而且對于解決很多電學中的問題也是非常有用的。
值得注意的是,對于電場中一些概念的學習,如:電場力對電荷的功、電勢能……,應對照力學中的重力對物體做的功,重力勢能……來學習和理解。帶電粒子在電場中的平衡和運動的問題,實際上,就是力學問題。所以靜電場的學習是對力學問題的一次很好的復習和提高的機會。
3、穩(wěn)恒電流知識點:
這部分知識內容要注意以下幾點:
(1)樹立等效思想,學會畫等效電路圖
課本中,在講串、并聯(lián)電路的特點時,所說的“串聯(lián)電路的總電阻”、“并聯(lián)電路的總電阻”都是指等效電阻。在講電池組時,所說的“電池組的電動勢”
“電池組的內阻”也是分別指與所說的電池組等效的電源的電動勢和內阻。所謂甲與乙等效,是指在所研究的問題上,甲與乙的效果相同。在電路計算 中,經(jīng)常把一個電路,用另一個與之等效的電路來代替,這就是畫等效電路的問題。一個電路用一個什么樣的等效電路來代替,要根據(jù)討論的問題的性質來決定。
(2)對“理想化”問題的處理:
對問題進行理想化處理,采用理想化模型是物理學的重要研究方法。很多情況下可忽略電表對電路的影響,即降電流表和電壓表均看成是理想電表;有時 忽略電源的內阻;很多情況下,不考慮溫度對電阻的影響。但在有些情況下,卻不能做這樣的理想化處理。在題目中如果沒有明顯的告訴我們是否可以對某一問題進 行理想化處理時,一點要仔細分析題意,來判斷是否可以做理想化處理。
(3)從能量轉化和守恒的觀點來分析問題
能量轉化和守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律。從能量轉化的觀點來分析物理問題往往可以不考慮過程的細節(jié),使問題得到簡化,有關反電動勢的問 題比較復雜,是數(shù)學中不做要求的內容。直流電路中有關反電動勢的問題,一般可避開反電動勢的概念,從能量轉化的觀點比較容易解決。養(yǎng)成用能量的觀點分析物 理問題的習慣,掌握用能量的觀點分析物理問題的方法,對物理學習是非常重要的。
(4)從函數(shù)關系的角度來討論各物理量之間的關系:
任何一個物理公式,都是表示該公式中的各物理量之間的關系,哪些量是不變的,哪些量是變化的,哪些變量之間存在這因果關系以及在我們所研究的問 題中,將哪個量當做自變量,哪個量看作是它的函數(shù),它們之間是什么樣的函數(shù)關系等等。這樣研究問題,可以加深對物理規(guī)律的理解,更有效地利用數(shù)學工具來解 決物理問題,防治簡單的亂套公式。這樣的分析方法,對解決電路計算的問題同樣是非常重要的。
高二物理學習方法指導
1. 明確學習目的,激發(fā)學習興趣
興趣是較好的老師,有了興趣,才愿意學習。愿意學習,才能找到學習的樂趣。有了樂趣,長期堅持,就產(chǎn)生了較穩(wěn)定的學習興趣—志趣。把學習變成一種自覺的行為,是成長生涯中必不可缺少的一件事。經(jīng)日積月累,終會有所成效。
2. 掌握學習策略,善于整體把握
“整體大于部分之和”,在任何一段材料學習之前,先從整體、宏觀去了解其主要內容和方法、結構和思路、內在的邏輯關系等,再從局部、細節(jié)入手,掌握各自知識點,明確它們之間的內在聯(lián)系,并強調應用,在應用中內化、感悟,通過同化和順應兩種方式,豐富學生們的知識結構,建立多節(jié)點相連的知識網(wǎng)絡。較后再從整體的角度審視學習過程,對陳述性、程序性和策略性知識能充分的理解和應用。如“序言”教學設計中我們是先粗讀課本,從封面、插圖、目錄到各章內容、安排題例等,整體上了解高一物理是干什么的,有哪些內容,是如何安排的。然后再說“序言”的內容,我們仍然是先找出“序言”分幾部分,每部分解決的核心問題是什么,該核心問題舉了哪些例子等,之后希望同學們通過序言的學習達到如下共識識:高中物理的有用性、有趣性;有信心學好高中物理;學好物理有法可依。
3. 掌握學習方法,達到事半功倍
物理學習同其他知識學習一樣,大的方面,應把握好預習、聽課、復習、作業(yè)、反饋、再復習鞏固、再練習深化提高等環(huán)節(jié)。小的方面,要重視聽好每一節(jié)課和做好每一道題。對教材內容,第一遍讀時要細、慢、思、記。認真研讀,明確思路,積極思考、辯析概念,掌握規(guī)律,學會應用。做練習,要遵循“讀、審、建、構、解、思”六步驟。即拿到一道題后,要讀明題意,審清條件,建立聯(lián)系,構造模型,正確解答,分類反思。對待復習,要做到及時復習,搶在遺忘之前進行。要有效復習,舉一反三、縱橫聯(lián)系,注意知識結構的充實,注意技能、技巧的掌握。在學習過程,注意合作學習,強調與教師、與同學的合作和交流,不怕出丑,敢于發(fā)表自己見解,勇于質疑,和教師、同學共同理解、共同進步。對待現(xiàn)實事物和現(xiàn)象,要有問題意識,有意識地從物理學的眼光去審視,在情景之中培養(yǎng)探究精神。重視過程學習,加強情感體驗。在學習中還要勤動手、多實驗、細觀察、善總結,獲得直接經(jīng)驗,培養(yǎng)實踐能力。還要注意物理知識和方法與其它學科知識與方法的交叉與滲透,相互借鑒,觸類旁通,從細微處加以比較和思考,發(fā)現(xiàn)別人所沒有發(fā)現(xiàn)的方法,增強創(chuàng)新能力。每個學生都是一個獨特的個體,沒有一個現(xiàn)成的完全適合自己的學習模式,只有每個人根據(jù)自己的性格特點、學習習慣,摸索出一套合適的學習方法,才能提高學習的針對性、實效性。
4. 樹立學習信心,增強耐挫能力
挑戰(zhàn)與機遇并存,困難與希望同在。每個同學都要樹立學好物理的信心,同時要有足夠的心理準備,學好物理決不是一蹴而就的??隙ㄓ欣щy,肯定受挫折,但要永不言敗,永遠追求,增強耐挫能力。要認識到學習是一個過程,只要積極投入,你的知識與技能、情感、態(tài)度和價值觀都會發(fā)生積極的變化。學習的結果也是多元的,收獲也是豐富的。在學習的階段性評估中,和自己的過去比,知識掌握的豐富了,解題方法增多了,感覺自己提高了,從而對自己增強信心;和其他同學比,我有一定的優(yōu)勢,還有一些不足,準確定位,找準努力方向。要自我激勵,不要自我挫敗;要接納自己、寬容自己;自我欣賞但不自我陶醉,激勵自己更加努力學習,爭取更大進步。
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