人教版高中物理选择性必修第二册：知识点与公式总结

这是一份人教版高中物理选择性必修第二册：知识点与公式总结，共7页。
人教版高中物理选择性必修第二册知识点与公式总结━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━目 录第一章 安培力与洛伦兹力 1.1 安培力 1.2 洛伦兹力 1.3 带电粒子在磁场中运动 1.4 质谱仪与回旋加速器第二章 电磁感应 2.1 楞次定律 2.2 法拉第电磁感应定律 2.3 涡流 2.4 互感和自感第三章 交变电流 3.1 交变电流 3.2 描述 3.3 变压器 3.4 电能的输送第四章 电磁振荡与电磁波 4.1 电磁振荡 4.2 电磁场与电磁波 4.3 发射和接收 4.4 电磁波谱第五章 传感器 5.1 认识传感器 5.2 常见传感器 5.3 自动控制装置第一章 安培力与洛伦兹力1.1 磁场对通电导线的作用力（安培力）安培力（B与I垂直）：F = BIL一般情况：F = BILsinθθ 为 B 与电流方向（导线方向）的夹角方向判断：左手定则（四指沿电流方向，让 B 穿入手心，拇指指向即为安培力方向）B 与 I 平行时 F = 0────────────────────────────────────────────────────────────1.2 磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力）洛伦兹力（v 与 B 垂直）：F = qvB一般情况：F = qvBsinθ方向判断：左手定则（正电荷运动方向等效为电流方向；负电荷运动方向取反）洛伦兹力始终与 v 垂直→对带电粒子不做功→不改变速度大小【易错点】安培力本质上是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。────────────────────────────────────────────────────────────1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动当 v ⊥ B 时，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动：圆周运动半径：r = mvqB运动周期：T = 2πmqB角速度：ω = qBm【注意】周期 T 与速度 v 和轨道半径 r 无关，只取决于荷质比 q/m 和磁感应强度 B。────────────────────────────────────────────────────────────1.4 质谱仪与回旋加速器质谱仪：先用加速电场加速粒子，再进入匀强磁场做圆周运动不同荷质比的粒子轨道半径不同，从而实现分离回旋加速器：利用磁场使粒子做圆周运动，在两个半圆的缝隙处用交变电场反复加速交变电场频率 = 粒子回旋频率 = qB/(2πm)粒子最终动能：Ek = q2B2R22mR 为 D 形盒半径。增大 B 或 R 可提高粒子能量。速度选择器：通过条件：v = EB正交的电场和磁场中，只有速度 v = E/B 的粒子能直线通过。霍尔效应：霍尔电压：UH = BInqd导体在磁场中通电时，由于洛伦兹力使载流子偏转，侧面产生电势差第二章 电磁感应2.1 楞次定律感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。"增反减同"：原磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场反向"阻碍"不是"阻止"，而是延缓变化右手定则（导体切割磁感线时）：伸开右手，让磁感线穿入手心，拇指指向运动方向，四指指向感应电流方向────────────────────────────────────────────────────────────2.2 法拉第电磁感应定律感应电动势：ε = nΔΦΔtn 为线圈匝数导体切割磁感线（B⊥L⊥v）：ε = BLv导体棒绕一端转动切割：ε = 12BL2ω────────────────────────────────────────────────────────────2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流：整块导体中产生的感应电流，可用于加热（电磁炉）电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流的安培力阻碍运动电磁驱动：旋转磁场使导体中产生感应电流，安培力驱动导体跟随转动────────────────────────────────────────────────────────────2.4 互感和自感互感：一个线圈电流变化在另一个线圈中产生感应电动势（变压器原理）自感：线圈自身电流变化在自身产生感应电动势自感电动势阻碍电流的变化（不阻止）通电自感：灯逐渐变亮；断电自感：灯逐渐变暗后熄灭第三章 交变电流3.1 交变电流交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流产生：线圈在匀强磁场中匀速转动────────────────────────────────────────────────────────────3.2 交变电流的描述电动势瞬时值：e = Emsinωt峰值：Em = nBSω有效值（正弦交流电）：E = Em2U = Um2 I = Im2有效值是根据热效应定义的。交流电表读数、铭牌值均为有效值我国市电：220V / 50Hz，T = 0.02s────────────────────────────────────────────────────────────3.3 变压器电压关系（理想变压器）：U1U2 = n1n2电流关系（单副线圈）：I1I2 = n2n1变压器只能改变交流电压，不能改变频率功率关系（理想）：P₁ = P₂，即 U₁I₁ = U₂I₂────────────────────────────────────────────────────────────3.4 电能的输送输电线损耗功率：ΔP = I2R线提高电压减小电流：I = PU【注意】高压输电是减少远距离输电损耗的最有效方法。第四章 电磁振荡与电磁波4.1 电磁振荡LC 振荡电路：电容器充放电，电场能和磁场能相互转化振荡周期：T = 2πLC一个周期内完成两次充放电────────────────────────────────────────────────────────────4.2 电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场电磁波是横波，电场和磁场方向互相垂直且都垂直于传播方向真空中传播速度 c = 3.0×10⁸ m/sc = λf────────────────────────────────────────────────────────────4.3 无线电波的发射和接收发射：高频振荡电流通过天线向外辐射电磁波调制：将信号加载到高频载波上（调幅 AM、调频 FM）接收：调谐（选台）→解调（检波）→还原信号────────────────────────────────────────────────────────────4.4 电磁波谱按频率由低到高：无线电波→微波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线频率越高→波长越短→穿透能力越强红外线：热效应、遥感；紫外线：荧光效应、杀菌消毒X 射线：医学透视；γ 射线：放射治疗第五章 传感器5.1 认识传感器传感器：将非电学量（如温度、光照、压力等）转换为电学量的器件基本组成：敏感元件 + 转换电路────────────────────────────────────────────────────────────5.2 常见传感器的工作原理及应用光敏电阻：光照增强→电阻减小（半导体材料）热敏电阻：温度升高→电阻减小（NTC型，最常见）金属热电阻：温度升高→电阻增大（如铂电阻温度计）霍尔元件：将磁感应强度转换为电压应变片：形变引起电阻变化，用于测力────────────────────────────────────────────────────────────5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置典型应用：温控报警器（热敏电阻 + 电磁继电器）光控开关（光敏电阻 + 电磁继电器）传感器 → 控制电路 → 执行器（如继电器、电动机）