高中物理选修3-2复习课件

一一.产生电磁感应的条件产生电磁感应的条件对整个回路来说，产生感应电动势，必须有回路磁对整个回路来说，产生感应电动势，必须有回路磁通量的变化；可以通过以下三种方法通量的变化；可以通过以下三种方法 （1）磁感强度的变化）磁感强度的变化 （2）线圈有效面积的变化）线圈有效面积的变化 （3）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化对单根导体棒来说，只要切割磁感线，棒上就会产对单根导体棒来说，只要切割磁感线，棒上就会产生感应电动势生感应电动势产生电磁感应的条件对整个回路来说，产生感应电动势，必须有回路2、法拉第电磁感应定律、法拉第电磁感应定律（1）决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中）决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢（即磁通量的变化率）的磁通量的变化快慢（即磁通量的变化率）平均变化率决定该段时间内的平均电动势；瞬时变化率平均变化率决定该段时间内的平均电动势；瞬时变化率（即（即-t图的切线斜率）图的切线斜率）决定该时刻的瞬时电动势。决定该时刻的瞬时电动势。（2）注意区分磁通量，磁通量的变化量，磁通量的变）注意区分磁通量，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同化率的不同 磁通量，磁通量，磁通量的变化量，磁通量的变化量，/t=（2 -1）/t -磁通量的变化率磁通量的变化率2、法拉第电磁感应定律（1）决定感应电动势大小因素：穿过这个（3）感应电动势大小的计算式：）感应电动势大小的计算式：（4）几种题型）几种题型 线圈面积线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化：不变，磁感应强度均匀变化：磁感强度磁感强度B不变，线圈面积均匀变化：不变，线圈面积均匀变化：B、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时 （3）感应电动势大小的计算式：（4）几种题型 线圈3.导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算：导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算：1.公式：公式：2.若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，3.矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电从中性面计时从中性面计时 e=Em sin t最大值最大值 Em=nBS条件：条件：B、L、v三个量两两垂直三个量两两垂直3.导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算：1.公式：24.楞次定律楞次定律1.阻碍原磁通的变化，阻碍原磁通的变化，即即“增反减同增反减同”2.阻碍（导体间的）相对运动，阻碍（导体间的）相对运动，即即“来时拒，去时留来时拒，去时留”3.阻碍原电流的变化，（阻碍原电流的变化，（线圈中的电流不能突变线圈中的电流不能突变）应用在解释自感现象的有关问题。应用在解释自感现象的有关问题。4.楞次定律1.阻碍原磁通的变化，即“增反减同”2.5.综合应用题型综合应用题型2.电磁感应现象中的动态过程分析电磁感应现象中的动态过程分析3.用功能观点分析电磁感应现象中的有关问题用功能观点分析电磁感应现象中的有关问题导体棒克服安培力做多少功，就有多少其他导体棒克服安培力做多少功，就有多少其他能转化成电路中的电能能转化成电路中的电能1.电磁感应现象中电路问题电磁感应现象中电路问题5.综合应用题型2.电磁感应现象中的动态过程分析3.用2009山东理综卷如图所示，一导线弯成半径为如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。的半圆形闭合回路。虚线虚线MN右侧有磁感应强度为右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入向右匀速进入磁场，直径磁场，直径CD始络与始络与MN垂直。从垂直。从D点到达边界开点到达边界开始到始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是点进入磁场为止，下列结论正确的是 A.感应电流方向为顺时针感应电流方向为顺时针 B.CD段直线始终不受安培力段直线始终不受安培力 C.感应电动势最大值感应电动势最大值EBav D.感应电动势平均值感应电动势平均值CD2009山东理综卷 如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合下下图图a中中A、B为为两两个个相相同同的的环环形形线线圈圈，共共轴轴并并靠靠近近放放置置，A线圈中通有如图（线圈中通有如图（b）所示的交流电）所示的交流电i，则（，则（）A.在在t1到到t2时间内时间内A、B两线圈相吸两线圈相吸 B.在在t2到到t3时间内时间内A、B两线圈相斥两线圈相斥 C.t1时刻两线圈间作用力为零时刻两线圈间作用力为零 D.t2时刻两线圈间吸力最大时刻两线圈间吸力最大 t1t2t3t4it0bBAiaA B C下图a中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中n正弦式电流的变化规律及对中性面的理解n1正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置时开始计时)高中物理选修3-2复习课件高中物理选修3-2复习课件n2.对中性面的理解中性面的理解n(1)中中性性面面是是与与磁磁场方方向向垂垂直直的的平平面面，是是假假想想的的一一个个参参考面考面n(2)线圈圈平平面面位位于于中中性性面面时，穿穿过线圈圈的的磁磁通通量量最最大大，但其但其变化率化率为零，感零，感应电动势为零零n(3)线圈圈平平面面与与中中性性面面垂垂直直时，穿穿过线圈圈的的磁磁通通量量为零零，但磁通量的但磁通量的变化率最大，感化率最大，感应电动势最大最大n(4)线圈圈转动一一周周，两两次次经过中中性性面面，内内部部电流流的的方方向向改改变两次两次2.对中性面的理解n【即时巩固1】有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100匝，电阻为0.5.线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动穿过每匝线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示由此可知发电机电动势瞬时值表达式为()nAe3.14sint(V)nBe3.14cost(V)nCe314sin100t(V)nDe314cos100t(V)n【答案】D【即时巩固1】有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100n考点二对描述交变电流的考点二对描述交变电流的“四值四值”的比较和理解的比较和理解n1交交变变电电流流的的瞬瞬时时值值、最最大大值值、有有效效值值、平平均均值值的的比较比较考点二对描述交变电流的“四值”的比较和理解高中物理选修3-2复习课件高中物理选修3-2复习课件n【案例2】(2009福建理综)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则()A电压表的示数表的示数为220 VB电路中的路中的电流方向每秒流方向每秒钟改改变50次次C灯泡灯泡实际消耗的功率消耗的功率为484 WD发电机机线圈内阻每秒圈内阻每秒钟产生的焦耳生的焦耳热为24.2 JD【案例2】(2009福建理综)一台小型发电机产生的电动势高中物理选修3-2复习课件n理想变压器原、副线圈基本量的关系n理想变压器原、副线圈基本量的关系如下表：理想理想变压器器没有能量没有能量损失失(铜损、铁损)没有磁通量没有磁通量损失失(磁通量全部集中在磁通量全部集中在铁芯中芯中)基基本本关关系系功率功率关系关系原原线圈的圈的输入功率等于副入功率等于副线圈的圈的输出功率：出功率：P入入P出出电压关系关系原副原副线圈的圈的电压比等于匝数比，公式：比等于匝数比，公式：U1/U2n1/n2，与与负载、副、副线圈的多少无关圈的多少无关电流流关系关系只有一个副只有一个副线圈圈时：I1/I2n2/n1有多个副有多个副线圈圈时：由：由P入入P出出得得I1U1I2U2I3U3InUn或或I1n1I2n2I3n3Innn频率率关系关系f1f2(变压器不改器不改变交流交流电的的频率率)理想变没有能量损失(铜损、铁损)基本关系功率原线圈的输n【案例案例1】(2010山山东理理综)一理想一理想变压器原、副器原、副线圈的匝数比圈的匝数比为10 1，原，原线圈圈输入入电压的的变化化规律如律如图甲所示，副甲所示，副线圈所接圈所接电路如路如图乙所示，乙所示，P为滑滑动变阻阻器的触器的触头，下列，下列说法正确的是法正确的是()nA副副线圈圈输出出电压的的频率率为50 HznB副副线圈圈输出出电压的有效的有效值为31 VnCP向右移向右移动时，原、副，原、副线圈的圈的电流比减小流比减小nDP向右移向右移动时，变压器的器的输出功率增加出功率增加 AD【案例1】(2010山东理综)一理想变压器原、副线圈的匝n考点二理想变压器的动态分析n如果理想变压器的原、副线圈的匝数不变时，当变压器的负载发生变化，如图所示，各量相互关系如下：考点二理想变压器的动态分析n(2)输出出电流流I2决决定定输入入电流流I1.在在输入入电压U1一一定定的的情情况况下下，输出出电压U2也也被被完完全全确确定定当当负载电阻阻R增增大大时，I2减减小小，则I1相相应减减小小；当当负载电阻阻R减减小小时，I2增增大大，则I1相相应增增大大在在使使用用变压器器时，不不能能使使变压器次器次级短路短路.n(3)输出出功功率率P2决决定定输入入功功率率P1.理理想想变压器器的的输入入功功率率与与输出出功功率率相相等等，即即P1P2，在在输入入电压U1一一定定的的情情况况下下，当当负载电阻阻R增增大大时，I2减减小小，则变压器器的的输出出功功率率P2I2U2减减小小，输入入功功率率P1也也将将相相应减减小小；当当负载电阻阻R减减小小时，I2增增大大，变压器器的的输出出功功率率P2I2U2增大，增大，则输入功率入功率P1也将增大也将增大(2)输出电流I2决定输入电流I1.在输入电压U1一定的情况n【案例2】(2010天津理综)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示当开关S闭合后()AA1示数示数变大，大，A1与与A2示数的比示数的比值不不变BA1示数示数变大，大，A1与与A2示数的比示数的比值变大大CV2示数示数变小，小，V1与与V2示数的比示数的比值变大大DV2示数不示数不变，V1与与V2示数的比示数的比值不不变AD【案例2】(2010天津理综)为探究理想变压器原、副线圈n考点三关于高压输电问题的分析考点三关于高压输电问题的分析n对对高高压压输输电电问问题题，应应按按“发发电电机机升升压压变变压压器器远远距距离离输输电电线线降降压压变变压压器器用用电电器器”这这样样的的顺顺序序，或或从从“用用电电器器”倒倒推推到到“发发电机电机”一步一步进行分析一步一步进行分析n高高压压输输电电既既能能减减少少功功率率损损失失，也也能能减减少少电电压压损损失失，但但在在实实际际高高压压输输电电时时，也也并并非非输输电电电电压压越越高高越越好好，还还需需综综合合考考虑虑各各种种因因素素，依依照不同的情况选择合适的输电电压照不同的情况选择合适的输电电压n远距离高压输电的几个基本关系远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例以下图为例)：考点三关于高压输电问题的分析高中物理选修3-2复习课件n【例】(2010福建理综)中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()A【例】(2010福建理综)中国已投产运行的1 000 kn10、远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻、远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是（一定，下列说法正确的是（）A.输电线上的电压损失跟输电电压成正比输电线上的电压损失跟输电电压成正比B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比输电线上的功率损失跟输电电压成正比C.输电线上的功率损失跟输电电压的平方成正比输电线上的功率损失跟输电电压的平方成正比D.输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比成正比D10、远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法