2018版高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場(chǎng) 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

《2018版高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場(chǎng) 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》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場(chǎng) 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（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 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(shí) 脈 絡(luò) 1.了解探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng). 電 磁 感 應(yīng) 定 律 的 建 立 1．探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化的關(guān)系 (1)當(dāng)磁通量變化過(guò)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(dòng)勢(shì)越大． (2)當(dāng)磁通量變化量相同時(shí)，磁通量變化過(guò)程所用時(shí)間越短，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大． (3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小隨磁通量變化快慢

2、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(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)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)，是磁通量變化率． 1．決定閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素是磁通量的變化量．(×) 2．閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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．(×) 磁通量變化大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定大嗎？ 【提示】　不一定．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化率有關(guān)，而與磁通量變化量無(wú)直接關(guān)系． 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(guò)閉合回路的

3、磁感線的條數(shù)，當(dāng)磁場(chǎng)與回路平面垂直時(shí)，Φ＝BS. (2)ΔΦ是過(guò)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(jiàn)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(chǎng)中相對(duì)位置改變(如轉(zhuǎn)動(dòng)等)．總之，只要影響磁通量的因素發(fā)生變化，磁通量就會(huì)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，又稱為磁通量的變化率． (4)Φ、ΔΦ、的大小沒(méi)有直接關(guān)系，這一點(diǎn)可與運(yùn)動(dòng)學(xué)中v、Δv、三者類(lèi)比．值得指出的是：Φ很大，可能很??；Φ很小，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

4、，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(dòng)勢(shì)的條件 只要穿過(guò)某個(gè)電路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)與磁通量或磁通量的變化量成正比．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小決定于穿過(guò)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(méi)有直接的聯(lián)系． 1．下列關(guān)于電磁感應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 B．穿過(guò)線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零 C．穿過(guò)線圈的磁通量的變

5、化量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 D．穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 【解析】　越大，表示磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大． 【答案】　D 2．(多選)如圖2-2-1所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場(chǎng)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(dòng)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(dòng)速度分別是v1、v2，若“井”字形回路中有感應(yīng)電流通過(guò)，則可能(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：75392064】 圖2-2-1 A．v1＞v2　　　　　　　 B．v1＜v2 C．v1＝v2 D．無(wú)法確定 【解析】　只要金屬棒ab、cd的運(yùn)動(dòng)速度不相等，“井”字形

6、回路中的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．故選項(xiàng)A、B正確． 【答案】　AB 3.如圖2-2-2所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且兩次的起始和終止位置相同，則 (　　) 圖2-2-2 A．第一次磁通量變化較大 B．第一次?的最大偏角較大 C．若斷開(kāi)S，?均不偏轉(zhuǎn)，故均無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．以上說(shuō)法都不對(duì) 【解析】　由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終止位置相同，因此磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A錯(cuò)誤．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，第一次磁通量變化較快，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較大；而閉合電路電阻相同，所以感應(yīng)電流也較大

7、，故B正確．若S斷開(kāi)，雖然電路不閉合，沒(méi)有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)仍存在，所以C錯(cuò)誤． 【答案】　B 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(jí)線圈)、副線圈(次級(jí)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(lái)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(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，如果車(chē)輪被制動(dòng)裝置抱死，車(chē)輪將出現(xiàn)滑動(dòng)，方向盤(pán)就會(huì)失靈，汽車(chē)將甩尾側(cè)滑，可能發(fā)生嚴(yán)重的交

8、通事故．為防止這種現(xiàn)象，人們發(fā)明了防抱死制動(dòng)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(chē)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象測(cè)量車(chē)輪轉(zhuǎn)速的． 1．變壓器也可能改變恒定電壓．(×) 2．變壓器的原理是電磁感應(yīng)定律．(√) 3．實(shí)際變壓器輸入功率一定大于輸出功率．(√) 升壓變壓器的原、副線圈有何特點(diǎn)？ 【提示】　升壓變壓器的副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)多． 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

9、集中在鐵芯內(nèi)，穿過(guò)原、副線圈的磁通量相同，穿過(guò)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(dòng)勢(shì)相同，原、副線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)．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

10、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＝. 4．如圖2-2-2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(hào)：75392065】 圖2-2-2 A．0　　　B．2 V　　　C．4 V　　　D．8 V 【解析】　由于原線圈接的是直流電源，所以通過(guò)副線圈的磁場(chǎng)不變，因此副線圈中電壓表讀數(shù)為0，選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 5．如圖2-2-3所示為一臺(tái)理想變壓器，初、次級(jí)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(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：7539206

11、6】 圖2-2-3 ①這是一臺(tái)降壓變壓器 ②這是一臺(tái)升壓變壓器 ③次級(jí)線圈兩端的電壓是初級(jí)線圈兩端電壓的2倍 ④次級(jí)線圈兩端的電壓是初級(jí)線圈兩端電壓的一半 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解析】　由＝得U2＝2U1，變壓器為升壓變壓器，②③正確． 【答案】　C 6．一理想變壓器，其原線圈為2 200匝，副線圈為440匝，并接一個(gè)100 Ω的負(fù)載電阻，如圖2-2-4所示． 圖2-2-4 (1)當(dāng)原線圈接在44 V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為_(kāi)_______V，電流表示數(shù)為_(kāi)_______A. (2)當(dāng)原線圈接在220 V交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為_(kāi)_______V，電流表示數(shù)為_(kāi)_______A．此時(shí)輸入功率為_(kāi)_______W. 【解析】　(1)原線圈接在直流電源上時(shí)，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過(guò)原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零． (2)由＝得 U2＝U1＝220× V＝44 V(電壓表讀數(shù)) I2＝＝ A＝0.44 A(電流表讀數(shù)) P入＝P出＝I2U2＝0.44×44 W＝19.36 W. 【答案】　(1)0　0　(2)44　0.44　19.36 變壓器只能改變交變電源的電壓和電流，不能改變直流電源的電壓和電流． 6