2018版高中物理 第4章 揭开电磁关系的奥秘章末分层突破学案 鲁科版选修1 -1.doc

第4章 揭开电磁关系的奥秘章末分层突破自我校对闭合磁通量电磁学理论nBlv右手电磁感应机械能铁芯电磁感应电阻电压 法拉第电磁感应定律1.感应电动势：回路有电流必须有电源，电源产生电动势电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可等效为负载，利用学过的电路知识处理问题产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流2法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比3磁通量变化快慢的描述方法：在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 、面积为0.04 m2，置于水平面上若线框内的磁感应强度在0.02 s内，由垂直纸面向里，从1.6 T均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4 T则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为多少？【解析】本题中的|21|由于反向应两者相加，根据法拉第电磁感应定律EnnS V80 V根据闭合电路欧姆定律I8 A.【答案】8 A 理想变压器1.变压器是把交流电压升高或降低的装置，其基本构造是由原线圈、副线圈和闭合铁芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上2工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n1接交流电源，由于电流的变化在闭合铁芯中产生变化的磁通量也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n2中产生感应电动势，如果输出电压高于输入电压，为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，为降压变压器3理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.电压关系：.由于理想变压器的结构一定，n1、n2均为定值，所以输出电压U2由输入电压U1决定，与负载电阻的大小无关，U1增大，U2也增大；U1减小，U2也减小4变压器不改变交变电流的频率5理想变压器P入P出，原副线圈的制约关系应由P入P出，结合法拉第电磁感应定律界定为了安全，机床上照明电灯用的电压是36 V，这个电压是220 V的电压降压后得到的如果理想变压器的原线圈是1 140匝，则副线圈是多少匝？用这台变压器给40 W的电灯供电，原线圈传递给副线圈的功率是多大？ 【导学号：18152096】【解析】由理想变压器的电压关系得n2n1187(匝)对于理想变压器P入P出P入40 W.【答案】187匝40 W1如图41甲所示，n50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则电压表的示数为()图41A5 VB10 VC15 VD20 V【解析】由题中图象可得： Wb/s0.2 Wb/s所以En 500.2 V10 V电压表电阻很大，故路端电压U约等于电源电动势，故B对【答案】B2(多选)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1n2，则()AU1U2，P1P2BP1P2，I1I2CI1I2，U1P2，I1I2【解析】由理想变压器的电压关系知，当n1n2时，U1U2，由电流关系知，当n1n2时，I1I2，而功率在变压过程中不变，所以A、B项均正确【答案】AB3(多选)如图42所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加的磁场可能是()图42A匀强磁场B均匀增加的磁场C均匀减小的磁场D由于洛伦兹力不做功，不管加什么样的磁场都不能使带电粒子绕着管运动【解析】磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度【答案】BC4一个闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直搁置一根金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，如图43所示当用外力使ab棒右移时，下列判断正确的是()图43A穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行【解析】ab棒右移时，切割磁感线根据右手定则，ab棒中的感应电流方向从a流向b，此时ab棒起着电源的作用，分别对两边电阻供电，如图所示，所以流过R1、R2的电流都由上而下地绕行【答案】D5用粗细均匀的绝缘导线折成一个圆环，环内用相同绝缘导线折成内接正方形，它们都闭合，现将它们放在均匀变化的匀强磁场中，磁场方向与线圈所在平面垂直，如图44所示已测得圆环中的感应电流I10.707 mA，求内接正方形中的感应电流I2.图44【解析】设单位长导线电阻为R0，圆半径为a，则R12aR0R24aR0S1a2S22a2由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知E1S1I1E2S2I2解以上方程得：I2 A0.5 A.【答案】0.5 A