(共15张PPT)
第三节 电磁感应现象的应用
1.把交流电的电压_______或_______的装置叫做变压器,
它是根据___________的原理制成的.
降低
电磁感应
2.变压器由___________和____________________组成的.
3.变压器的线圈由_____________绕成,与_____连接的称为
原线圈(又称为______________),与______相连的称为副线圈(又称
为_____________).
绝缘导线
初级线圈
负载
次级线圈
升高
闭合的铁芯
绕在铁芯上的两个线圈
电源
4.用一理想变压器向一负载 R 供电,如图 2-3-1 所示,
当增大负载电阻 R 时,原线圈中的电流 I1 和副线圈中的电流 I2
之间的关系是(
)
C
A.I2 增大,I1 也增大
图 2-3-1
B.I2增大,I1 却减小
C.I2 减小,I1 也减小
D.I2 减小,I1 却增大
=________.
知识点 1
变压器与远距离输电
1.给变压器的原线圈加上交变电流,使铁芯中产生交变的
磁通量,进而使穿过的副线圈中产生_________________.
2 .变压器原副线圈两端的电压比与原副线圈的匝数成
________比,即
U1
U2
正
电磁感应
不能
3 . 变压器是根据 _________________ 的原理制成的 ,所以
__________(选填“能”或“不能”)产生直流电压.
感应电动势
1.如果 n2>n1 时,则 U2>U1,这时变压器起升压作用,
这种变压器叫做升压变压器;如果 n2<n1 时,则 U2<U1,这时
变压器起降压作用,这种变压器叫做降压变压器.
2.理想变压器只改变电压,不消耗电能,因此理想变压器
输入功率等于输出功率.
3.远距离输电时,减少输电线路电能损失的途径有两个,
一是减小导线电阻,二是减小输电电流.利用减小导线电阻的
途径减小电能损失很有限,实际中多采用减小输电电流.
4.高压输电原理:为了减小输电线的电压损失和功率损失,
就要减小电流,又不减小输送功率,由 P=IU 知,只能提高输
电电压,故远距离输电要采用高压输电.原理示意图如图 2-3
-2.
图 2-3-2
【例1】如图 2-3-3 所示变压器的线圈匝数比为 2∶1,初
)
级线圈接上电压为 3 V 的干电池.则以下判断中正确的是(
图 2-3-3
A.次级电压是 1.5 V
B.次级电压为 0 V
C.通过副线圈的磁通量是个变量
D.通过副线圈的磁通量为零
解析:接干电池使得初级线圈上的电流为恒定电流,故激
发出的是恒定的磁场,对于副线圈,磁感应强度 B 不变,线圈
面积 S 不变,故副线圈的磁通量Φ=BS 是个固定值,所以 C、
D 错,而产生感应电动势的条件是:穿过电路的磁通量要变化,
所以 A 错,B 正确.
答案: B
【触类旁通】
1.理想变压器在正常工作时,原、副线圈中不相同的物理
量是(
)
D
A.每匝线圈中磁通量的变化率
B.交变电流的频率
C.原线圈的输入功率,副线圈的输出功率
D.原、副线圈中的感应电动势
知识点2
汽车防抱死制动系统(ABS)及其他应用
1 .ABS 系统由________________ 、________________ 和
____________组成.
电子控制模块
电磁阀
2.ABS 系统的轮速传感器是通过________________测量
车轮的转速的.
电磁感应现象
轮速传感器
1.轮速传感器的作用是采集车轮转速信号;电子控制模块
的作用是把这个信号转换为反映车轮转动情况的信号,并据此
向电磁阀发出指令;电磁阀的作用是根据指令调节制动器的制
动力.
图 2-3-4
2.防抱死制动系统的主要作用是为制动系统提供足够大却
又不至于把车轮抱死的制动力,有效避免了前轮丧失转动功能
和后轮侧滑的现象.
3.电磁感应原理还有很多应用,如发电机、电话、录音机、
漏电保护开关、磁悬浮列车、电磁炉等.
【例2】(多选)现代汽车中有一种先进的制动系统,可保证
车轮在制动时不至于完全刹死滑行,而是让车轮仍有一定的滚
动.经研究这种方法可以更有效地制动,它有一个自动检测车
速的装置,用来控制车轮转动,其原理如图 2-3-5,铁质齿
轮 P 与车轮同步转动,右侧有一个绕有线圈的磁体,M 是一个
电流检测器.当车轮带动齿轮转动时,轮齿靠近线圈时被磁化,
使磁场增强,轮齿离开线圈时磁场减弱,磁通量变化使线圈中
产生了感应电流.将这个电流放大后用于控制制动机构,可有
效地防止车轮被制动抱死.以下说中正确的是(
)
图 2-3-5
A.ABS 防抱死系统是利用电流的磁效应工作的
B.ABS 防抱死系统是利用电磁感应原理工作的
C.车速越快产生的电流越大
D.车速越快产生的电流越小
解析:齿轮的每个铁质轮齿在靠近磁铁端点时被磁化,相
当于一个磁铁,各个铁质轮齿交替通过线圈端点时改变线圈内
的磁通量,从而使线圈中产生感应电流,故 ABS 防抱死系统利
用了电磁感应原理,故 B 对.车速越快,磁通量变化越快,产
生的感应电流就会越大,故 C 对.
答案:BC
【触类旁通】
2.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列
举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是(
)
B
A.回旋加速器
C.质谱仪
B.日光灯
D.示波器(共7张PPT)
麦克斯韦
赫兹
1.(单选Ⅰ,2011 年广东学业水平考试)电磁场理论预言了
)
B
电磁波的存在.建立电磁场理论的科学家是(
A.法拉第
B.麦克斯韦
C.奥斯特
D.安培
2.(单选Ⅰ,2011 年广东学业水平考试)关于电磁波,下列
说法正确的是(
)
D
A.光不是电磁波
B.电磁波需要有介质才能传播
C.只要有电场和磁场,就可以产生电磁波
D.真空中,电磁波的传播速度与光速相同
3.(单选Ⅰ,2011 年广东学业水平考试)发电机利用水力、
风力等动力推动线圈在磁场中转动,将机械能转化为电能.这
种转化利用了(
)
B
A.电流的热效应
B.电磁感应原理
C.电流的磁效应
D.磁场对电流的作用原理
S2 和 S3 的磁通量分别为Φ1、Φ2 和Φ3,下列判断正确的是(
图 2-1
4.(单选Ⅰ,2011 年广东学业水平考试)图 2-1 所示的磁
场中,有三个面积相同且相互平行的线圈 S1、S2 和 S3,穿过 S1、
)
A.Φ1 最大
C.Φ3 最大
B.Φ2 最大
D.Φ1=Φ2=Φ3
C
5.(单选Ⅰ,2010 年广东学业水平考试)如图 2-2 所示,
三角形线圈 abc 放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动,
)
能产生感应电流的是(
A.向上平移
C.向左平移
B.向右平移
D.以 ab 为轴转动
D
图 2-2
6.(多选,2010 年广东学业水平考试)下列现象中,能表明
电和磁有联系的是(
)
CD
A.摩擦起电
B.两块磁铁相互吸引或排斥
C.小磁针靠近通电导线时偏转
D.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流(共13张PPT)
第二章
第一节
电磁感应与电磁场
电磁感应现象的发现
1.1831 年,英国物理学家________发现了电磁感应现象:
只要穿过________电路的磁通量发生了________,闭合电路中
就有电流产生.
法拉第
闭合
变化
2.电动势是描述其他形式的能量转换为________的本领物
理量.
电能
3.在其他条件都不变的情况下,感应电动势的大小决定了
电路中________________的大小.
感应电流
4.如图 2-1-1 所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一闭
合导体环,环面与磁场方向垂直,当导体环在磁场中完成下述
运动时,可能产生感应电流的是(
)
D
A.导体环保持水平方位在磁场中向
上或向下运动
B.导体环保持水平方位向左或向右
图 2-1-1
加速平动
C.导体环以垂直环面、通过环心的轴转动
D.导体环以一条直径为轴,在磁场中转动
知识点1
电磁感应现象
1.________国物理学家法拉第经过 10 年的艰苦探索,终
于在________年发现了电磁感应现象,进一步揭示了电现象与
磁现象的密切联系,奏响了电气化时代的序曲.
1831
2.只要闭合电路的________发生变化,闭合电路中就有电
流产生,所产生的电流叫做________电流.
感应
英
磁通量
1.引起闭合电路磁通量发生变化的几种情况
(1)空间磁场分布不变,而闭合电路的面积发生变化.
(2)闭合电路不变,而磁场发生变化.
(3)磁场和回路面积都不变,线圈回路在磁场中转动改变了
垂直磁场方向的投影面积.
(4)磁场和闭合电路同时发生了变化.
【例1】关于电磁感应现象,下列说法中正确的是(
)
A.导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流
B.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
C.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,电路中一定会
产生感应电流
D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生
感应电流
解析:闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动,引
起穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中才会产生感应电流,
因此 A、B、C 选项错误.
答案:D
【触类旁通】
1.(多选)如图 2-1-2 所示,竖直放置的长直导线通有图
示方向的恒定电流 I,有一闭合矩形金属框 abcd 与导线在同一
)
平面内,在下列情况中,能在线框中产生感应电流的是(
A.线框向下平动
B.线框向右平动
图 2-1-2
C.线框以 ab 为轴转动
D.线框以直导线为轴转动
解析:闭合线框 abcd 若平行于导线向下平动,穿过线框的
磁通量不变,不能产生感应电流,故 A 错;线框若平行于导线
向右平动,远离导线,则线框中的磁感应强度减小,穿过线框
的磁通量减小,故 B 对;线框在图示位置磁通量最大,若线框
以 ab 为轴转动,则磁通量变小,故 C 对;若线框以导线为轴
转动,在任何情况下磁感线与线框所在平面均垂直,磁通量不
变,故 D 错.所以本题正确选项为 B、C.
答案:BC
知识点2
感应电动势
1.电动势的符号为________,单位和________的单位相同,
是________,符号是________.
伏特
V
2.感应电动势是电磁感应现象中产生的电动势,在闭合电
路中,产生感应电动势的那部分导体相当于________.
E
电压
电源
1.不管电路有没有闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,
就会产生感应电动势;有感应电动势,电路中未必有感应电流
产生,类似于有电压不一定有电流;闭合电路中如果产生了感
应电流,就一定会有感应电动势的存在.
【例2】关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的
是(
)
A.只有当电路闭合, 且穿过电路的磁通量发生变化时,
电路中才有感应电动势
B.只有当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化时,
电路中才有感应电流
C.不管电路是否闭合,只要有磁通量穿过电路,电路中
就有感应电动势
D.不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,
电路中就有感应电流
解析:不管电路是否闭合, 只要穿过电路的磁通量发生变
化,电路中就有感应电动势,因此 A、C 选项错误.电路中要
想有感应电流,则电路必须闭合,且穿过电路的磁通量要发生
变化,所以 B 选项正确,D 选项错误.
答案:B
【触类旁通】
2.下列说法中正确的有(
)
D
A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流
产生
B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定
有感应电流产生
C.线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈
中没有感应电流和感应电动势
D.线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈
中没有感应电流,但有感应电动势(共10张PPT)
第四节 麦克斯韦电磁场理论
1.麦克斯韦认为,变化的磁场在闭合电路周围产生了一个
________ ,进而推动闭合电路中的电荷做定向运动,形成了
________.
电场
电流
2.变化的磁场产生________,变化的电场产生________,
这就是麦克斯韦电磁场理论的基本观点.
电场
磁场
3.电磁波与机械波不同,不需要介质,可以在真空中传播.
电磁波的速度等于________.
光速
4.恒定电流能够在周围空间产生稳定的________.均匀变
化的电场能够在周围空间产生稳定的________.
磁场
磁场
)
5.(多选)关于电磁场的理论,下列说法正确的是(
A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的
C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的
D.振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
BD
知识点1
麦克斯韦电磁场理论
1.静电场________(选填“能”或“不能”)产生磁场,静
磁场________(选填“能”或“不能”)产生电场.
不能
2.周期性变化的电场产生周期性变化的________;周期性
变化的磁场产生周期性变化的________.
电场
3.均匀变化的电场的周围一定产生稳定的________;均匀
变化的磁场的周围一定产生稳定的________.
电场
不能
磁场
磁场
1.变化的电场和变化的磁场相互联系,形成一个不可分割
的统一体——电磁场,电场和磁场只是电磁场这个统一体的两
种具体的表现形式.
2.英国物理学家麦克斯韦最早建立完整的电磁场理论并预
言电磁波存在,还大胆预言光也是一种电磁波;德国物理学家
赫兹用“赫兹振子”实验直接证明了电磁波的存在.
【例1】根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是(
)
A.变化的电场一定产生变化的磁场
B.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
C.稳定的电场一定产生稳定的磁场
D.周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁
场
解析:均匀变化的电场,产生的是稳定的磁场,故选项 A、
B 错误,稳定的电场不能产生磁场,故选项 C 错误.
答案:D
【触类旁通】
1.(多选)下列说法中正确的是(
)
A.变化的电场周围空间产生的磁场一定是变化的
B.变化的磁场周围空间产生的电场一定是变化的
C.均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场
D.振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的
CD
知识点 2
电磁场与电磁波
1.麦克斯韦认为,在空间内产生了非均匀变化的电场,就
会在空间内产生变化的________,而这些电场和磁场又在远处
产生变化的电场和磁场,这样反复进行,使变化的电场和磁场
由近及远地向周围空间传播出去,形成了______________.
2.电磁波传递的是________,可以在真空中传播,具有
________、________、________和________等波动特性.
3.光是________的一种,在真空中传播的速度等于光速 c
=________________.
磁场
电磁波
能量
反射
折射
衍射
干涉
电磁波
3×108 m/s
1.电磁波具有能量,可以使电荷移动,也可以对外界做功.
2.电磁场与电场、磁场一样,是一种客观存在的物质.
【例2】(多选)关于电磁场和电磁波的认识正确的是(
)
A.任何电场在它周围空间都会产生磁场
B.均匀变化的磁场能够在空间产生电场
C.振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
D.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
解析:静电场周围不会产生磁场,故选项 A 错误;非均匀
变化的电场或磁场才能产生电磁波,故选项 D 错误.
答案:BC
【触类旁通】
2.按照麦克斯韦电磁场理论,以下说法中正确的是(
)
A.振荡电场周围产生振荡磁场,振荡磁场周围产生振荡
电场
A
B.稳定电场周围产生稳定磁场,稳定磁场周围产生稳定
电场
C.变化电场周围产生变化磁场,变化磁场周围产生变化
电场
D.均匀变化电场周围产生均匀变化磁场,均匀变化磁场
周围产生均匀变化电场(共11张PPT)
第二节 电磁感应定律的建立
1.当螺线管中磁通量变化所用的时间相同时,磁通量变化
越大,感应电流就越________.
时间越短,感应电流就________.
大(强)
3.物理学中,磁通量的变化量与磁通量变化时间的比值,
叫做磁通量的__________.
变化率
磁通量的变化率
4 .电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路中的
________________成正比,这就是法拉第电磁感应定律.
大(强)
2.当螺线管中磁通量的变化量相同时,磁通量变化所用的
5.关于电磁感应现象中,通过线圈的磁通量与感应电动势
关系正确的是(
)
D
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
知识点1
磁通量的变化率
__________________与_________________的比值,叫做磁
通量的变化率.
磁通量的变化量
磁通量变化的时间
【例1】下列说法正确的是(
)
A.磁通量越大,磁通量的变化率越大
B.磁通量的变化量越大,磁通量的变化率越大
C.磁通量变化率越大,磁通量的变化越快
D.磁通量越大,磁通量的变化量越大
解析:磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢,与磁通量、
磁通量变化量本身的大小没有直接关系,A、B 选项错误.磁通
量的变化率越大,则磁通量变化得越快 ,C 选项正确.磁通量
越大,磁通量的变化量不一定越大,D 选项错误.
答案:C
【触类旁通】
1.(多选)下列关于磁通量的说法,不正确的是(
)
A.将一线框放置在非匀强磁场中不同位置处,磁场越强
处线框的磁通量就越大
B.穿过某平面的磁通量为零,则该平面所在处磁场的磁
感应强度不一定为零
C.磁通量变化越多,磁通量就变化越快
D.磁通量较大,磁通量变化率可能较小
解析:穿过某平面的磁通量与三个量有关:所在处磁场的
磁感应强度、线圈面积、线圈所在平面与磁场方向的夹角,因
此 A 选项的说法错误,B 选项的说法正确.磁通量变化的快慢
与磁通量本身的大小以及磁通量变化量的大小没有直接关系,
C 选项说法错误,D 选项说法正确.
答案:AC
知识点2
法拉第电磁感应定律
1.闭合电路中由于磁通量的变化,会产生感应________,
其相当于电源.
电动势
楞次
诺埃曼
2.法拉第电磁感应定律在 1831 年首先用文字形式总结出
来;1833 年,________ 确定了感应电流的方向;1845 年,
____________给出了电磁感应定律的数学形式.
法拉第电磁感应定律:电路中的感应电动势与磁通量的变
化率成正比,即
【例2】关于电磁感应现象中,通过线圈的磁通量与感应
电动势关系正确的是(
)
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
解析:由法拉第电磁感应定律可以知道,穿过线圈的磁通
量变化越快,其磁通量的变化率就越大,产生的感应电动势就
越大.
答案:D
【触类旁通】
2.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加
2 Wb,则( )
A.线圈中感应电动势每秒增加 2 V
B.线圈中感应电动势每秒减少 2 V
C.线圈中感应电动势始终为 2 V
D.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有
电阻,电动势小于 2 V
答案:C