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)用教師用書(shū) 粵教版

《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)用教師用書(shū) 粵教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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)用教師用書(shū) 粵教版（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?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 課　標(biāo)　解　讀 重　點(diǎn)　難　點(diǎn) 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. 3.知道理想變壓器的原理. 4.了解汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng). 1.法拉第電磁感應(yīng)定律．(重點(diǎn)) 2.理想變壓器原理．(重難點(diǎn)) 電磁感應(yīng)定律的建立 1.基本知識(shí) (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的增大而增大． (2)法拉第電磁感應(yīng)定律 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．思考判斷 (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)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同．() 3．探究交流 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． 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 1.基本知識(shí) (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) ①ABS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)． ②ABS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． 2．思考判斷 (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．探究交流 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. 如何區(qū)分磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ、磁通量的變化率 【問(wèn)題導(dǎo)思】　 1.它們的物理意義是什么？ 2.它們有何區(qū)別和聯(lián)系？ 物理意義列表如下 物理量 單位 物理意義 磁通量Φ Wb 表示某時(shí)刻或某位置時(shí)穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)的多少 磁通量的 變化量ΔΦ Wb 表示在某一過(guò)程中穿過(guò)某一面積的磁通量變化的多少 磁通量的 變化率 Wb/s 表示穿過(guò)某一面積的磁通量變化的快慢 (1)Φ是狀態(tài)量，是在某時(shí)刻(某位置)穿過(guò)閉合回路的磁感線的條數(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(chēng)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，可能很小；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，當(dāng)Φ為零時(shí)，最大． 　下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．穿過(guò)閉合電路的磁通量越大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 B．穿過(guò)閉合電路的磁通量變化越大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 C．只要穿過(guò)閉合電路的磁通量變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和穿過(guò)閉合電路的磁通量變化快慢無(wú)關(guān) 【審題指導(dǎo)】　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律即可判斷． 【解析】　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(E)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比，故A、B、D均錯(cuò)．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是磁通量發(fā)生變化，選項(xiàng)C正確． 【答案】　C 1.穿過(guò)某線圈的磁通量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖221所示，在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的時(shí)間是(　　) 圖221 A．0 s～2 s B．2 s～4 s C．4 s～6 s D．6 s～10 s 【解析】　由題圖知：4 s～6 s內(nèi)磁通量變化最快，故4 s～6 s內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大． 【答案】　C 對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】　 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電源是什么？ 2.怎樣理解電磁感應(yīng)定律. 1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(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．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)． 3．電磁感應(yīng)定律 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．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． 無(wú)論電路是否閉合，只要磁通量變化，就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生．電路閉合時(shí)有電流形成，電路不閉合時(shí)則不能形成電流．例如導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體兩端就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 　如圖222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了位置相同，則 (　　) 圖222 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) 【審題指導(dǎo)】　本題可根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象與法拉第電磁感應(yīng)定律綜合判斷． 【解析】　由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終了位置相同，因此磁通量的變化ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A錯(cuò)．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，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不對(duì)． 【答案】　B 2．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 理想變壓器的特點(diǎn)及規(guī)律 【問(wèn)題導(dǎo)思】　 1.什么是理想變壓器？ 2.理想變壓器有何特點(diǎn)？ 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(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U1/U2＝n1/n2，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＝. 　某變壓器原、副線圈的電壓之比為22∶1，原線圈匝數(shù)為1 320匝．當(dāng)原線圈接在220 V交流電源上時(shí) (　　) A．副線圈兩端電壓為10 V B．副線圈匝數(shù)為66匝 C．副線圈匝數(shù)為2 640匝 D．副線圈匝數(shù)為990匝 【解析】　由＝得，副線圈匝數(shù)n2＝n1U2/U1＝＝60(匝)，副線圈兩端電壓U2＝U1n2/n1＝ V＝10 V. 【答案】　A 3．如圖223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(　　) 圖223 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U1/U2＝n1/n2得U2＝2U1，變壓器為升壓變壓器，②③正確． 【答案】　C 【備課資源】 為什么雷聲總是響很長(zhǎng)時(shí)間？ 大家都知道閃電是怎么回事．它是高空運(yùn)動(dòng)的云互相摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電，當(dāng)靜電積累到一定程度時(shí)就會(huì)放電，從而形成了我們看到的劃破長(zhǎng)空的閃電． 雷聲實(shí)際上就是閃電擊穿空氣時(shí)產(chǎn)生的．一道閃電通常有幾百米到幾千米，那么這道閃電擊穿空氣時(shí)發(fā)出的聲響傳到我們耳中所需的時(shí)間就會(huì)差幾秒、十幾秒(聲音在空氣中的傳播速度是340 m/s)．況且，雷聲在云和云之間還會(huì)來(lái)回反射，所以當(dāng)一道閃電過(guò)后，我們才會(huì)聽(tīng)到雷聲，而且雷聲“隆隆”作響持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間. 1．(2013江蘇金湖中學(xué)學(xué)業(yè)水平模擬測(cè)試)如圖224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(　　) 圖224 A．0 V　　 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 2. (多選)如圖225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(　　) 圖225 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 3．一理想變壓器，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226所示． 圖226 (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＝0.4444 W＝19.36 W. 【答案】　(1)0　0　(2)44　0.44　19.36