高中物理电磁感应现象在技术中的应用课件 新课标 人教 选修21.ppt

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1、电磁感应现象在技术中的应用 2021/8/11 星期三1远距离输电远距离输电 1.1.远距离输电时，在输电线上会远距离输电时，在输电线上会有功率和电压的损失。有功率和电压的损失。发热损耗的功率发热损耗的功率 P P损损=I=I2 2 R R 电压的损失来自于电阻，其中电电压的损失来自于电阻，其中电阻造成的电压的损失阻造成的电压的损失U=IRU=IR2021/8/11 星期三22.2.减小输电线路上的功率损耗的减小输电线路上的功率损耗的方法有：方法有：（1 1）减小输送线路的电阻；）减小输送线路的电阻；（2 2）减小输送线路的电流。）减小输送线路的电流。远距离输电所用导线的电阻远距离输电所用导线

2、的电阻率较小，且要用高压送电率较小，且要用高压送电.2021/8/11 星期三3 3.3.高压输电的原理：高压输电的原理：输送功率输送功率P=UIP=UI，减小送电电流，减小送电电流I I，就必须提高输送电压就必须提高输送电压U U 大型发电机发出的电压有 10.5KV,13.8KV,15.75KV,18.8KV而远距离输电采用110KV，220KV，330KV等 2021/8/11 星期三4v在我们生活中会用到的各种电器设备所需要在我们生活中会用到的各种电器设备所需要的电压的电压 相同吗相同吗?请同学们举例说明？请同学们举例说明？电灯、电饭堡、洗衣机等家用电器需要电灯、电饭堡、洗衣机等家用电

3、器需要220伏电压，伏电压，机床上照明灯需要机床上照明灯需要36伏电压，一般半导体收音机电源伏电压，一般半导体收音机电源电压不超过电压不超过10伏，清华同方复读机额定电压为伏，清华同方复读机额定电压为6V,实实验用的打点记时器工作电压验用的打点记时器工作电压4-6V,而电视机显像管却而电视机显像管却需要需要10000V以上电压以上电压,而输入的交流电压是而输入的交流电压是220V.需要能改变交流电压的设备需要能改变交流电压的设备-变压器变压器。本节课我们。本节课我们学习有关变压器的知识。学习有关变压器的知识。2021/8/11 星期三51、变压器：、变压器：把交流电的电压升高或降低的装置把交流

4、电的电压升高或降低的装置是根据电磁感应的原理制成的2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三72021/8/11 星期三83）铁芯1）原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈）其匝数用nl表示2）副线圈：）副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈）（也叫次级线圈）其匝数用其匝数用n2表示。表示。2.变压器的结构和符号原线圈原线圈副线圈副线圈铁芯铁芯U1U2电路符号电路符号4)输入电压：U1 输出电压：U22021/8/11 星期三93、变压器的工作原理：、变压器的工作原理：2021/8/11 星期三10原线圈加交变电压原线圈加交变电压U1原线圈产生交变电流原线圈产生交变电流U1变压器的工作原理B2

5、021/8/11 星期三11变压器的工作原理在铁芯中产生交变磁场在铁芯中产生交变磁场U1原线圈加交变电压原线圈加交变电压U1原线圈产生交变电流原线圈产生交变电流电流的磁效应2021/8/11 星期三12变压器的工作原理电流的磁效应U1原线圈加交变电压原线圈加交变电压E1原线圈产生交变电流原线圈产生交变电流在铁芯中产生交变磁场在铁芯中产生交变磁场在副线圈中穿过交变磁通量在副线圈中穿过交变磁通量在副线圈中产生感应电动势在副线圈中产生感应电动势E E2 2电磁感应U2新电源新电源新电源新电源新电源2021/8/11 星期三13变压器的工作原理原线圈加原线圈加直流恒定直流恒定电压电压U U1 1副线圈

6、中磁通量副线圈中磁通量不变不变U1副线圈中没有感应电动势副线圈中没有感应电动势2021/8/11 星期三14研究原副线圈两端电压关系的实验研究原副线圈两端电压关系的实验 连接如右图所示的电路，用连接如右图所示的电路，用多用电表测出变压器的原多用电表测出变压器的原.副线副线圈两端电压，并试讨论变压器圈两端电压，并试讨论变压器原原.副线圈两端电压的关系：副线圈两端电压的关系：V1V21 1）实验研究法）实验研究法4、变压器的变压规律实验次数n1/匝n2/匝U1/VU2/VU1/U2n1/n2 11004004161/41/4 2200100168222021/8/11 星期三15若若n2n1U2n

7、1U2U1(降压变压器）降压变压器）(升压变压器）升压变压器）思考思考：原副线圈中电流I1和I2之间的关系实验结论：原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。2021/8/11 星期三165、理想变压器的变流规律、理想变压器的变流规律理想变压器输出功率应等于输入功率理想变压器输出功率应等于输入功率即即:I1U1=I2U2I1I2=n2n1U2U1=理想变压器原副线圈的电流跟它们的理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比匝数成反比I1I2=n2n1即：即：原.副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。理想变压器：如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损

8、失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型2021/8/11 星期三17日常生活中，哪些电器要使用变压器？日常生活中，哪些电器要使用变压器？2021/8/11 星期三18ABS的作用就是防止在湿滑天气紧急制动造成的车轮抱死现象。ABS（Anti-lock Brake System）车轮抱死的危害车轮抱死的危害 车轮抱死以后，方向会失灵；而且通常前置发动机前轮驱动的轿车由于前轮负载大，制动时重心前移，使得后轮附着力很小，一但接近制动极限，通常情况下是后轮先抱死，而前轮未抱死。如果此时汽车正在转弯，这就意味着前轮继续按规定转向角度转弯，后轮由于抱死，失去附着力而保持原由运动

9、状态继续向前运动。这就会使前后轮对车身产生的力矩方向不一致，使车很容易在两个力矩的作用下侧滑，如果车速过快，甚至会失控冲出弯道。2021/8/11 星期三19轮速传感器电子控制模块电磁阀2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三21交流发电机电磁感应原理在生产生活中的应用2021/8/11 星期三22话筒2021/8/11 星期三23录放机2021/8/11 星期三24漏电保护开关2021/8/11 星期三25磁悬浮列车2021/8/11 星期三26随堂练习随堂练习1.理想变压器的原线圈和副线圈数之比为理想变压器的原线圈和副线圈数之比为2：1，如果将原线圈接在，如果将原线圈接在6

10、V的电池组上，稳定后副线圈电压是：的电池组上，稳定后副线圈电压是：A.12V B.3V C.0V D.无法判断无法判断 （C ）2021/8/11 星期三27练习练习2.2.如图所示，甲中两导轨不平行，而乙如图所示，甲中两导轨不平行，而乙中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属棒棒MNMN正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运动过程中，可观察到动过程中，可观察到 ()()A.LA.L1 1、L L2 2小电珠都发光，小电珠都发光，只是亮度不同只是亮度不同B.LB.L1 1、L L2 2两个小电珠都不两个小电珠都不发光发光C.LC

11、.L2 2发光，发光，L L1 1不发光不发光D.LD.L1 1发光，发光，L L2 2不发光不发光 D D 2021/8/11 星期三28练习：练习：如图，一台理想变压器，原线圈如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈匝，副线圈440匝，并接一个匝，并接一个100的的负载电负载电阻阻若把原线圈接在若把原线圈接在220V交流电源上，则电压交流电源上，则电压表示数为表示数为_V,电流表示数为电流表示数为_A_A440.44若上面接的是若上面接的是44V44V直流电源呢？直流电源呢？电压表示数电压表示数_V,电流表示数电流表示数_A00AV2021/8/11 星期三29作业查阅相关资料，了解电磁感应现象在生产生活的的其它应用2021/8/11 星期三302）理论分析法原线圈原线圈 E1=副线圈副线圈 =所以所以：原.副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。即：即：与实验结论相同与实验结论相同而而U1U22021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32