2022年人教版高中物理选修第三章《电磁感应》word章末总结学案 .pdf

名师精编优秀教案【步步高学案导学设计】 2014-2015 学年高中物理第三章电磁感应章末总结学案新人教版选修 1-1 电磁感应现象产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化感应电流的大小：在闭合电路中，用闭合电路欧姆定律感应电动势的大小EntEBlv交流电交流发电机的组成：转子和定子磁体和线圈正弦交流电的变化规律瞬时值： uUmsin t最大值： UmnBS 有效值： UeUm/2周期和频率： f1/T交流电路中的电容器：隔直流、通交流变压器变压器的结构：铁芯、原线圈、副线圈变压原理：电磁感应现象电压功率关系：U1/U2 n1/n2P1P2高压输电自感现象和涡流一、产生感应电流的条件分析是否产生感应电流，关键就是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否变化，而分析磁通量是否变化，关键要知道磁感线是如何分布的所以在做这类题时应注意：(1)熟记条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管内外磁感线分布情况是解决问题的基础(2)学会找特殊位置并分析其变化例 1如图 1 所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框abcd 与导线处于同一平面内，在下列情况中线框能产生感应电流的是电磁感应精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案图 1 A导线中电流变大B线框向右平动C线框向下平动D线框以 ad 边为轴转动E线框以直导线为轴转动F线框以 bc 边为轴转 90解析通电直导线的磁场分布如图a，和导线距离相等的点的磁感应强度相等，离导线越远，磁场越弱，选项A 中电流变大，磁场变强，线框中磁通量变大，有感应电流产生；选项B、D、F 线框中磁通量变小，有感应电流产生；选项C，线框中无磁通量变化，无感应电流产生；选项 E，画出俯视图如图b 所示，可见线框中的磁通量不变化，无感应电流产生答案ABDF 二、对交流有效值的理解1在定义有效值时要注意三个相同：相同电阻，相同时间，产生相同热量2公式 UeUm20.707Um和 IeIm20.707Im仅适用于正弦式电流例 2如图 2所示，两交变电流分别通过相同电阻R.(1)分别写出它们的有效值、周期和频率； (2)计算它们在R 上产生的功率之比图 2 解析(1)题图甲为正弦交流电，其有效值 I1Im/23.536 A ，周期 T10.4 s，频率 f12.5 Hz；题图乙为方波交流电，电流的大小不变，方向做周期性变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值I25 A，周期 T20.4 s，频率 f22.5 Hz. (2)由公式 PI2R 得 P 甲P 乙 12. 答案(1)甲图： 3.536 A,0.4 s,2.5 Hz 乙图： 5 A，0.4 s，2.5 Hz(2)12 三、理想变压器的几种关系1输入功率与输出功率理想变压器本身无电能损失，所以有 P 入P 出但应注意的是， 输入功率由输出功率决定，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案即输出功率增大，输入功率也随之增大；输出功率减小，输入功率也随之减小2输入电压与输出电压输入电压决定输出电压设理想变压器的原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，输入电压为U1，输出电压为U2，则有U1U2n1n2，故 U2U1n2n1. 3输入电流与输出电流如果理想变压器只有一个副线圈，并设原线圈的匝数为n1， 输入电压为U1，输入电流为I1；副线圈的匝数为n2， 输出电压为U2， 输出电流为I2.则据 P入 P出和U1U2n1n2有 U1I1 U2I2，I1I2U2U1n2n1，得 I1I2n2n1. 例 3如图 3 所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1 n22 1，原线圈接200 V 交流电源，副线圈接额定功率为20 W 的灯泡 L，灯泡正常发光，当电源电压降为180 V 时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比？图 3 答案81100解析由U1U2n1n2得U2n2n1U112 200 V100 V 而 U2 n2n1U1 12 180 V90 V 所以功率之比P2P2U22RU 22RU22U 22902100281100. 1将交流电压经变压器后给用电器供电，下列操作中能增大原线圈电流的是() A增大原线圈的匝数B增大副线圈的匝数C增大原、副线圈的匝数D增大用电器的电阻答案B 2. 如图 4 所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路左边的铁芯上套有一个面积为0.02 m2、电阻为 0.1 的金属环铁芯的横截面积为0.01 m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T，则从上向下看() 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案图 4 A金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0 10 3 V B金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0 10 3 V C金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0 10 3 V D金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0 10 3 V 答案C 解析金属环中的原磁场方向竖直向下，由楞次定律， 感应电流的磁场向上，电流方向是逆时针方向；由法拉第电磁感应定律，电动势大小EBtS 铁芯 2.0 103 V，故 C 项对3一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图 5 所示，副线圈仅接入一个10 的电阻则 () 图 5 A流过电阻的电流是20 A B与电阻并联的电压表的示数是1002 V C经过 1 分钟电阻发出的热量是6 103 J D变压器的输入功率是1 103 W 答案D 解析原线圈中电压的有效值是220 V ，由变压比知副线圈中电压为100 V，流过电阻的电流是 10 A，故输入功率为1 103 W；与电阻并联的电压表的示数是100 V；经过 1 分钟电阻发出的热量是6 104 J故只有 D 正确4如图 6 所示为一理想变压器，S 为单刀双掷开关，T 为滑动变阻器的滑动触头，U1 为加在原线圈两端的电压，I1 为原线圈中的电流，则() 图 6 A保持 U1 及 T 的位置不变， S 由 a合到 b 时， I1 将增大B保持 U1 及 T 的位置不变， S 由 b 合到 a时， R 消耗的功率将减小C保持 U1 不变， S合在 a 处，使 T 上滑， I1 将增大D保持 T 的位置不变， S 合在 a处，若 U1 增大， I1 将增大答案ABD 解析S由 a 合到 b时， n1 减小，由U1U2n1n2可知 U2 增大， P2U 22R随之增大，而P1P2，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案又 P1I1U1，所以 I1 增大选项A 正确； S由 b 合到 a 时，与上述情况相反，P2 将减小，选项 B 正确；T 上滑时，电阻值增大，P2U 22R减小，又 P1P2，P1I1U1 ，所以 I1 减小，选项 C 错误； U1 增大，由U1U2n1n2，可知 U2 增大， I2U2R随之增大；由I1I2n2n1可知 I1 也增大，选项 D 正确5如图 7 所示电路中， S 是闭合的， 此时流过线圈L 的电流为 i1，流过灯泡A 的电流为i2，且 i1i2 ，在 t1 时刻将 S断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是() 图 7 答案D 解析在 t1 时间内流过灯泡的电流为i2，且方向为从左向右，当断开S 时， i2 立即消失，但由于自感作用，线圈L 产生自感电动势，与灯泡构成回路缓慢消失，此时流过灯泡的电流从 i1 开始逐渐减小，方向自右向左，故D 项正确6如图 8所示是一种风速仪示意图，试回答下列问题：图 8 (1)有水平风吹来时磁体如何转动(自上往下看 )? (2)根据电磁学的有关规律，简述用该装置测定风速大小的原理答案(1)逆时针转动(2)风吹动塑料杯转动，带动磁体转动，引起线圈磁通量周期性的变化，从而使线圈中的电流发生周期性变化，而电流的大小反映线圈转动的速度，亦反映风速精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案的大小精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -