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.docx

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1、名师精编优秀教案【步步高 学案导学设计】 2022-2022 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E n tE Blv电感磁沟通电应沟通发电机的组成：转子和定子磁体和线圈瞬时值： u Umsin t 最大值： Um nBS正弦沟通电的变化规律有效值： Ue Um/2周期和频率： f 1/T沟通电路中的电容器：隔直流、通沟通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/n2P1 P2高压输电自感现

2、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留意：(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形是解决问题的基础(2) 学会找特别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,在以下情形中线框能产生感应电流的是图 1A 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

3、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、对沟通有效值的懂得1. 在定义有效值时要留意三个相同：相同电阻,相同时间,产生相同热量2. 公式 UeUm 0.707Um和 Ie2Im 0.707Im仅适用于正弦式电流2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 运算它们在 R 上产生的

4、功率之比图 2解析1题图甲为正弦沟通电, 其有效值 I1 Im/23.536 A,周期 T1 0.4 s,频率 f1 2.5 Hz ；题图乙为方波沟通电,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I2 5 A,周期 T2 0.4 s,频率 f2 2.5 Hz.2 由公式 P I2R 得 P 甲 P 乙 1 2.答案1甲图： 3.536 A,0.4 s,2.5 Hz乙图： 5 A, 0.4 s, 2.5 Hz21 2 三、抱负变压器的几种关系 1输入功率与输出功率抱负变压器本身无电能缺失,所以有 P 入 P 出但应留意的是, 输入功率由输出功率打算,即输出功率增大

5、,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打算输出电压设抱负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 ,就有 U2 n2,故 U2U1n1U1n2n1.3输入电流与输出电流假如抱负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. 就据 P 入 P 出和 U1 n1有 U1I1 U2I2 ,U2n2I1 U2 n2,得 I1 I2n2.I2U1n1n1例 3如图 3 所示,抱负变压器原、副线圈匝数比为n1 n2 2 1,原线圈

6、接 200 V 沟通电源,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U1 n1得U2n2U2 n1U1 2200 V 100 Vn21而 U2 n2U1 1180 V 90 Vn12U 22所以功率之比P2P2 U 22U 22 1002100RRU22 902 81 .1. 将沟通电压经变压器后给用电器供电,以下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B2. 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、

7、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 调剂滑动变阻器的滑动头, 使铁芯中的磁感应强度每秒匀称增加 0.2 T,就从上向下看 图 4A 金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.010 3 VB金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为4.010 3 VC金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为2.010 3 VD金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为2.010 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

8、电流的磁场向上, 电流方向是逆S 铁芯 2.0 10 3 V,故 C 项对时针方向；由法拉第电磁感应定律,电动势大小E Bt3. 一抱负变压器原、副线圈匝数比n1 n2 11 5.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 的电阻就 图 5A 流过电阻的电流是20 AB. 与电阻并联的电压表的示数是1002 VC. 经过 1 分钟电阻发出的热量是6103 JD. 变压器的输入功率是1103 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 1103 W；与电阻并联的电压表的示数是100

9、 V；经过 1 分钟电阻发出的热量是6104 J故只有 D 正确4. 如图 6 所示为一抱负变压器,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,就图 6A 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,如 U1 增大, I1 将增大答案ABD解析S 由 a 合到 b 时, n1 减小,由 U1 n1可知

10、U2 增大, P2U 22P1P2,U2n2R 随之增大,而又 P1 I1U1 ,所以 I1 增大选项 A 正确； S 由 b 合到 a 时,与上述情形相反,P2 将减小,选项 B 正确； T 上滑时,电阻值增大,P2 U 22减小,又 P1 P2,P1 I1U1 ,所以 I1 减小,R选项 C 错误； U1 增大,由 U1 n1,可知 U2 增大, I2 U2随之增大；由 I1 n2可知 I1 也增大,选项 D 正确U2n2RI2n15. 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

11、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 立刻消逝, 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逝,此时流过灯泡的电流从 i1 开头逐步减小,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,试回答以下问题：图 8(1) 有水平风吹来时磁体如何转动自上往下看 .(2) 依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,亦反映风速的大小