2018-2019高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第2節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修1 -1.doc
《2018-2019高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第2節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修1 -1.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第2節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第3節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修1 -1.doc(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第二節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立 第三節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識 脈 絡(luò) 1.了解探究感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化的關(guān)系. 2.知道法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容.(重點(diǎn)) 3.知道理想變壓器的原理.(重點(diǎn)、難點(diǎn)) 4.了解汽車防抱死制動系統(tǒng). [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] [知識梳理] 一、電磁感應(yīng)定律的建立 1.探究感應(yīng)電動勢與磁通量變化的關(guān)系 (1)當(dāng)磁通量變化過程所用時(shí)間相同時(shí),磁通量變化量越大,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動勢越大. (2)當(dāng)磁通量變化量相同時(shí),磁通量變化過程所用時(shí)間越短,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動勢越大. (3)感應(yīng)電動勢的大小隨磁通量變化快慢的增大而增大. 2.法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比. (2)表達(dá)式:E=n,其中n是線圈匝數(shù),是磁通量的變化率. 二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 1.變壓器 (1)作用:變壓器是把交流電的電壓升高或者降低的裝置. (2)構(gòu)造:原線圈(初級線圈)、副線圈(次級線圈)、閉合鐵芯. 2.變壓器原理 (1)原理:利用電磁感應(yīng)原理來改變交流電的電壓. (2)公式:=,U1、U2分別是原、副線圈兩端的電壓,n1、n2分別是原、副線圈的匝數(shù). 3.ABS系統(tǒng) (1)ABS系統(tǒng)的作用:汽車緊急制動時(shí),如果車輪被制動裝置抱死,車輪將出現(xiàn)滑動,方向盤就會失靈,汽車將甩尾側(cè)滑,可能發(fā)生嚴(yán)重的交通事故.為防止這種現(xiàn)象,人們發(fā)明了防抱死制動系統(tǒng)(ABS). (2)ABS系統(tǒng)的組成:由輪速傳感器、電子控制模塊和電磁閥組成.輪速傳感器的作用是采集車輪轉(zhuǎn)速信號,它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象測量車輪轉(zhuǎn)速的. [基礎(chǔ)自測] 1.思考判斷 (1)決定閉合電路中感應(yīng)電動勢大小的因素是磁通量的變化量.() (2)閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小由磁通量的變化率決定.(√) (3)由E=n可知,E與ΔΦ成正比.() (4)變壓器也可能改變恒定電壓.() (5)變壓器的原理是電磁感應(yīng)定律.(√) (6)實(shí)際變壓器輸入功率一定大于輸出功率.(√) [提示] (1)決定閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小因素是磁通量的變化率. (3)E與ΔΦ無關(guān),與成正比. (4)變壓器只能改變交流電的電壓,不能改變恒定電壓. 2.下列關(guān)于電磁感應(yīng)的說法中,正確的是( ) A.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大 B.穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢一定為零 C.穿過線圈的磁通量的變化量越大,感應(yīng)電動勢越大 D.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大 D [越大,表示磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大.] 3.如圖221所示,變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2,則副線圈中電壓表讀數(shù)為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:71082049】 圖221 A.0 B.2 V C.4 V D.8 V A [由于原線圈接的是直流電源,所以通過副線圈的磁通量不變,因此副線圈中電壓表讀數(shù)為0,選項(xiàng)A正確.] [合 作 探 究攻 重 難] 電磁感應(yīng)定律 1.如何區(qū)分磁通量Φ,磁通量的變化量ΔΦ,磁通量的變化率 (1)Φ是狀態(tài)量,是在某時(shí)刻(某位置)穿過閉合回路的磁感線的條數(shù),當(dāng)磁場與回路平面垂直時(shí),Φ=BS. (2)ΔΦ是過程量,是表示閉合回路從某一時(shí)刻變化到另一時(shí)刻的磁通量的增減,即ΔΦ=Φ2-Φ1.常見磁通量變化方式有:B不變,S變;S不變,B變;B和S都變;回路在磁場中相對位置改變(如轉(zhuǎn)動等).總之,只要影響磁通量的因素發(fā)生變化,磁通量就會變化. (3)表示磁通量的變化快慢,即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化,又稱磁通量的變化率. (4)Φ、ΔΦ、的大小沒有直接關(guān)系,這一點(diǎn)可與運(yùn)動學(xué)中v、Δv、三者類比.值得指出的是:Φ很大,可能很?。沪岛苄?,可能很大;Φ=0,可能不為零(如線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí)).當(dāng)Φ按正弦規(guī)律變化時(shí),Φ最大時(shí),=0;反之,當(dāng)Φ為零時(shí),最大. 2.電磁感應(yīng)定律 (1)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件 只要穿過某個(gè)電路的磁通量發(fā)生變化,就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電路的電源. (2)電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比,磁通量的變化率是指磁通量變化的快慢.不能理解為感應(yīng)電動勢與磁通量或磁通量的變化量成正比.感應(yīng)電動勢的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率,與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有直接的聯(lián)系. 如圖222甲所示,某線圈一共50匝,若穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示,則a、b兩點(diǎn)間的電壓是多少? 甲 乙 圖222 思路點(diǎn)撥:①由圖乙可求. ②由E=n計(jì)算電壓. [解析] 求a、b兩點(diǎn)的電壓就是求線圈中的感應(yīng)電動勢, 由圖乙得= V=1 V, 故E=n=50 V, 所以a、b兩點(diǎn)間電壓等于50 V. [答案] 50 V (1)E=n研究整個(gè)閉合回路,適用于各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象. (2)E=n一般應(yīng)用于磁感應(yīng)強(qiáng)度變化所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計(jì)算. [針對訓(xùn)練] 1.(多選)穿過一個(gè)10匝線圈的磁通量每秒鐘均勻地減少2 Wb,則該線圈中的感應(yīng)電動勢( ) A.大小不變 B.隨時(shí)間均勻變化 C.減少了20 V D.等于20 V AD [題中磁通量每秒鐘均勻地減少2 Wb,即=2 Wb/s,故E=n=20 V.] 理想變壓器的規(guī)律及應(yīng)用 1.理想變壓器 不計(jì)變壓器線圈的熱損失和鐵芯發(fā)熱損失的能量,變壓器副線圈提供給用電器的電功率等于發(fā)電機(jī)提供給原線圈的電功率. 2.特點(diǎn) 理想變壓器的磁通量全部集中在鐵芯內(nèi),穿過原、副線圈的磁通量相同,穿過每匝線圈的磁通量的變化率也相同,因此每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同,原、副線圈產(chǎn)生的電動勢和原、副線圈的匝數(shù)成正比.在線圈電阻不計(jì)時(shí),線圈兩端電壓等于電動勢.所以變壓器原、副線圈的兩端電壓與匝數(shù)成正比. 3.升壓變壓器和降壓變壓器 由變壓器公式=知,當(dāng)變壓器原線圈匝數(shù)少,副線圈匝數(shù)多時(shí),副線圈兩端電壓高于原線圈兩端電壓,則變壓器為升壓變壓器;當(dāng)變壓器原線圈匝數(shù)多,副線圈匝數(shù)少時(shí),副線圈兩端電壓低于原線圈兩端電壓,則變壓器為降壓變壓器. 4.規(guī)律 (1)理想變壓器中,原、副線圈兩端的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比,即=. (2)理想變壓器的輸出功率等于輸入功率,P入=P出,即U1I1=U2I2.因此,原、副線圈中的電流之比等于匝數(shù)的反比,即=. (多選)如圖223所示為變壓器的示意圖,它被用來升高發(fā)電機(jī)的輸出電壓,下列說法中正確的是( ) 圖223 A.圖中M是閉合的鐵芯 B.發(fā)電機(jī)應(yīng)與線圈Ⅰ相連,升高后的電壓由c、d兩端輸出 C.電流以鐵芯為通路從一個(gè)線圈流到另一個(gè)線圈 D.變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 AD [由題知該變壓器為升壓變壓器,所以原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù),故Ⅱ?yàn)檩斎攵思唇影l(fā)電機(jī),Ⅰ為輸出端,B錯;鐵芯提供閉合的磁路,使電能先轉(zhuǎn)化成磁場能,再在副線圈中轉(zhuǎn)化成電能,所以C錯,故選A、D.] (1)變壓器由原線圈、副線圈和閉合的鐵芯組成. (2)若原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù),則為降壓變壓器;若原線圈匝數(shù)小于副線匝數(shù),則為升壓變壓器. [針對訓(xùn)練] 2.如圖224所示為一臺理想變壓器,初、次級線圈的匝數(shù)分別為n1=400匝,n2=800匝,連接導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì),那么可以確定( ) 圖224 ①這是一臺降壓變壓器 ②這是一臺升壓變壓器 ③次級線圈兩端的電壓是初級線圈兩端電壓的2倍 ④次級線圈兩端的電壓是初級線圈兩端電壓的一半 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ C [由=得U2=2U1,變壓器為升壓變壓器,②③正確.] [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1.(多選)如圖225所示,在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動的金屬棒ab、cd,與導(dǎo)軌接觸良好.這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動速度分別是v1、v2,若“井”字形回路中有感應(yīng)電流通過,則可能( ) 圖225 A.v1>v2 B.v1<v2 C.v1=v2 D.無法確定 AB [只要金屬棒ab、cd的運(yùn)動速度不相等,“井”字形回路中的磁通量就發(fā)生變化,閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.故選項(xiàng)A、B正確.] 2.下圖中,屬于升壓變壓器且能使燈泡發(fā)光的電路是( ) C [變壓器不改變直流電壓,A、D錯;升壓變壓器的原線圈比副線圈的匝數(shù)少,B錯,C對.] 3.一個(gè)20匝、面積為200 cm2的圓形線圈放在勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與線圈平面垂直,若該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T,在此過程中,穿過線圈的磁通量變化量為________,磁通量的平均變化率為______,線圈中感應(yīng)電動勢的大小為________. 【導(dǎo)學(xué)號:71082050】 [解析] 磁通量變化量為ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S-B1S, =0.50.02 Wb-0.10.02 Wb=0.008 Wb, = Wb/s=0.16 Wb/s E=n=200.16 V=3.2 V. [答案] 0.008 Wb 0.16 Wb/s 3.2 V- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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