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教科版高中物理选修2
目录
contents
电磁感应现象与规律
交变电流及其描述
传感器及其工作原理
电磁波谱与无线通信基础
光学仪器与激光技术初步
相对论简介与原子核物理初步
01
电磁感应现象与规律
当导体回路在变化的磁场中或者导体回路中的磁通量发生变化时，会在回路中产生感应电动势和感应电流的现象。
电磁感应现象
穿过闭合电路的磁通量发生变化。
产生条件
法拉第电磁感应定律内容
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
表达式
E=nΔΦ/Δt（普适公式）或E=BLVsinA(切割磁感线运动)或E=BLV中的V和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中角A为v或L与磁感线的夹角。
楞次定律
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
右手定则
伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线垂直于手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
由于一个线圈的电流变化而导致另一个线圈产生电磁感应的现象。
互感现象
自感现象
02
交变电流及其描述
通常由交流发电机产生，其线圈在磁场中旋转，导致磁通量周期性变化，从而产生交变电动势。
产生方式
电流大小和方向都随时间做周期性变化，通常呈正弦波或余弦波形。
特点
最大值
交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，通常用$I_m$表示。
有效值
根据电流的热效应来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相同，那么就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值，通常用$I$表示。
周期和频率
交变电流完成一次周期性变化所需的时间称为周期，通常用$T$表示；而单位时间内完成周期性变化的次数则称为频率，通常用$f$表示。
对交变电流有阻碍作用，其阻碍作用与电阻的大小成正比。
电阻
对交变电流有阻碍作用，其阻碍作用随交流电的频率增大而增大。
电感
对交变电流有阻碍作用，其阻碍作用随交流电的频率增大而减小，即电容的特性是“隔直流、阻交流、通高频、阻低频”。
电容
原理
利用电磁感应原理，通过改变线圈的匝数比来改变输出电压。
应用
在电力系统中，变压器被广泛用于升高或降低电压，以满足不同设备的电压需求；同时，变压器也被用于隔离电路、匹配阻抗等场合。
03
传感器及其工作原理
VS
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器分类
按传感器的物理量分类，可分为热工量传感器、机械量传感器、物性传感器和磁性传感器；按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
传感器定义
光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。
光敏传感器工作原理
热敏传感器是将温度转换为电信号的传感器。它利用热敏电阻、热电偶、热辐射等效应，将温度的变化转换成电信号输出。
热敏传感器工作原理
汽车传感器应用
汽车传感器是汽车电子控制系统的信息源，负责检测汽车运行状态和环境信息，如发动机转速、车速、油量、温度、压力等，为汽车电子控制系统提供准确可靠的信息。
智能家居传感器应用
智能家居传感器是实现智能家居系统的重要组成部分，可以检测家居环境中的温度、湿度、光照、烟雾等参数，并将这些信息传输到智能家居控制系统中，实现家居环境的智能调节。
微型化、集成化
01
随着微电子技术的发展，传感器正朝着微型化、集成化方向发展，可以实现更小的体积、更低的功耗和更高的可靠性。
智能化、网络化
02
传感器正逐渐融入物联网、云计算等新技术中，实现智能化、网络化，为工业自动化、智能家居、智慧城市等领域提供更便捷、更高效的服务。
新型传感器研发
03
随着新材料、新工艺的不断涌现，新型传感器的研发正成为传感器领域的重要发展方向，如柔性传感器、生物传感器等，将为传感器应用带来新的机遇和挑战。
04
电磁波谱与无线通信基础
按电磁波的频率或波长将电磁波排列起来，得到的谱图称为电磁波谱。
包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
电磁波谱定义
电磁波谱分类
由振荡电路中的电子周期性运动产生。
无线电波产生
传播不需要介质，可在真空中传播；传播速度等于光速；具有波粒二象性。
无线电波传播特性
无线通信基本原理
利用电磁波在空间中传播进行信息传递。
无线通信系统组成
包括发射设备、接收设备和传输媒介三部分。
移动通信
无线局域网
蓝牙技术
物联网
01
02
03
04
包括蜂窝移动通信、卫星移动通信等。
如WiFi
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