高中物理人教版选修1-1课件：第三章 电磁感应 本章整合18张PPT
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修1-1课件：第三章 电磁感应 本章整合18张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-08 16:16:18 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
本章整合
专题一
专题二
专题三
专题四
专题一 电磁感应现象及其应用
1.判断有无感应电流的方法
分析是否产生感应电流,关键就是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否变化,而分析磁通量是否有变化,关键要知道磁感线是如何分布的。所以在做这类题时应注意:
(1)熟记条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环形电流和通电螺线管内外磁感线分布情况是解决问题的基础。
(2)学会找特殊位置并分析其变化。
专题一
专题二
专题三
专题四
【例1】如图所示,当矩形线框中条形磁铁绕OO'轴沿N极朝外、S极向内的方向转动时( )
A.线框产生沿abcda方向流动的感应电流,
同时线框随磁铁同方向转动
B.线框产生沿abcda方向流动的感应电流,
同时线框沿磁铁反方向转动
C.线框产生沿adcba方向流动的感应电流,
同时线框随磁铁同方向转动
D.线框产生沿adcba方向流动的感应电流,
同时线框沿磁铁反方向转动
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:随着条形磁铁的转动,穿过矩形线框的“·”方向的磁通量增加,由楞次定律,感应电流的磁场阻碍其增加,产生沿abcda方向的感应电流,同时线框随磁铁同方向转动。由于条形磁铁外部磁场方向从N极到S极,当其如题所述转动时,有人误认为“×”方向的磁通量增加,这是忽视了条形磁铁内部的磁场的缘故。
答案:A
专题一
专题二
专题三
专题四
专题二 交变电流的认识与理解
1.交变电流是指电流方向周期性变化
由交变电流的表达式i=Imsin ωt知,交变电流的周期T和频率f由发电机转子转动的角速度ω决定,且有
2.最大值
交流的最大值又叫峰值,是指交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。通常电流的最大值用Im表示,电压的最大值用Um表示,电动势的最大值用Em表示。峰值可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度,反映电流的强弱或电压的高低。峰值在实际技术中也有重要的应用。例如,把电容器接在交流电路中,就需要知道电压的峰值,电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿。
专题一
专题二
专题三
专题四
3.有效值
让交变电流和直流电通过同样的电阻,如果它们在相同时间内产生热量相等,则直流电和交变电流的作用效果是等效的,我们把该直流电的值叫作交变电流的有效值。通常用大写字母U0、I0、E0分别表示交变电流的电压、电流和电动势的有效值。交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,“有效”指的是电流热效应的等效。值得注意的是,各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值;交流电表(电压表或电流表)所测值为有效值;计算交变电流的功、功率、热量等都用有效值。
专题一
专题二
专题三
专题四
4.几种典型的有效值
专题一
专题二
专题三
专题四
专题一
专题二
专题三
专题四
【例2】 一理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2=11∶5。 原线圈与正弦式交流电源连接,输入电压u如图所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则( )
A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是
C.经过1分钟电阻产生的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103 W
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:原线圈中电压的有效值是220 V,由变压比知副线圈中电压为100 V,流过电阻的电流是10 A,故输入功率为 1×103 W;与电阻并联的电压表的示数是100 V;经过1分钟电阻产生的热量是6×104 J。
答案:D
专题一
专题二
专题三
专题四
专题三 理想变压器的几个关系
对于理想变压器,通常,初、次级回路的电流I1、I2随着负载电阻的变化而变化;原线圈的端电压U1是不变的,其值由电源的特性(发电机的磁感应强度B、线圈的匝数n、面积S及角速度ω)决定,与原、副线圈的匝数n1、n2无关;副线圈两端电压U2由U1和匝数
专题一
专题二
专题三
专题四
【例3】一理想变压器如图所示,S为单刀双掷开关,T为滑动变阻器的滑片,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则( )
A.保持U1及T的位置不变,S由a掷到b时,I1将增大
B.保持U1及T的位置不变,S由b掷到a时,R消耗的功率将减小
C.保持U1不变,S掷在a处,使T上滑,I1将增大
D.保持T的位置不变,S掷在a处,若U1增大,I1将增大
专题一
专题二
专题三
专题四
答案:ABD
专题一
专题二
专题三
专题四
专题四 远距离输电问题
解决远距离输电问题有以下两个重要环节:
1.作出输电示意图,以便于分析电路,明确各量的对应关系。
2.以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈为回路,利用电路知识分析三者的电压和功率关系,具体为:
①由输电功率和电压确定输电线的电流。
②计算线路电压损耗、功率损耗,确定降压变压器的输入电压、输入功率。
③计算两变压器的变压比。
专题一
专题二
专题三
专题四
【例4】 一小型发电机输出功率为50 kW,输出电压为240 V。现用一台升压变压器使其升压,用户处再用一台降压变压器降到所需要的220 V电压,输电线总电阻为30 Ω,损失电功率为总功率的6%,变压器是理想的,求这两台变压器原、副线圈的匝数比各是多少,并画出输电电路简图。
解析:这是一个联系实际的问题,通过此题可以了解远距离输电的基本过程,加深对远距离输电必须用高压的理解。输电线的电阻一定,已知损失的功率就可以求出输电电流,由输送的功率和输电电流可以求出输电电压,此电压远高于发电机的输出电压,因此要用升压变压器升压,变压器的匝数比等于发电机输出电压与输送电压之比。输电线上有电压降,到用户所在地的电压等于输送电压与输电线电压降之差,此电压与用户所需要的电压之比等于降压变压器匝数比。
专题一
专题二
专题三
专题四
输电线损失的功率
P'=I2R=50×103×6% W=3×103 W
专题一
专题二
专题三
专题四
答案:6∶125 235∶11 输电电路简图如图所示
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专题一
专题二
专题三
专题四
专题一 电磁感应现象及其应用
1.判断有无感应电流的方法
分析是否产生感应电流,关键就是要分析穿过闭合线圈的磁通量是否变化,而分析磁通量是否有变化,关键要知道磁感线是如何分布的。所以在做这类题时应注意:
(1)熟记条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环形电流和通电螺线管内外磁感线分布情况是解决问题的基础。
(2)学会找特殊位置并分析其变化。
专题一
专题二
专题三
专题四
【例1】如图所示,当矩形线框中条形磁铁绕OO'轴沿N极朝外、S极向内的方向转动时( )
A.线框产生沿abcda方向流动的感应电流,
同时线框随磁铁同方向转动
B.线框产生沿abcda方向流动的感应电流,
同时线框沿磁铁反方向转动
C.线框产生沿adcba方向流动的感应电流,
同时线框随磁铁同方向转动
D.线框产生沿adcba方向流动的感应电流,
同时线框沿磁铁反方向转动
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:随着条形磁铁的转动,穿过矩形线框的“·”方向的磁通量增加,由楞次定律,感应电流的磁场阻碍其增加,产生沿abcda方向的感应电流,同时线框随磁铁同方向转动。由于条形磁铁外部磁场方向从N极到S极,当其如题所述转动时,有人误认为“×”方向的磁通量增加,这是忽视了条形磁铁内部的磁场的缘故。
答案:A
专题一
专题二
专题三
专题四
专题二 交变电流的认识与理解
1.交变电流是指电流方向周期性变化
由交变电流的表达式i=Imsin ωt知,交变电流的周期T和频率f由发电机转子转动的角速度ω决定,且有
2.最大值
交流的最大值又叫峰值,是指交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。通常电流的最大值用Im表示,电压的最大值用Um表示,电动势的最大值用Em表示。峰值可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度,反映电流的强弱或电压的高低。峰值在实际技术中也有重要的应用。例如,把电容器接在交流电路中,就需要知道电压的峰值,电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿。
专题一
专题二
专题三
专题四
3.有效值
让交变电流和直流电通过同样的电阻,如果它们在相同时间内产生热量相等,则直流电和交变电流的作用效果是等效的,我们把该直流电的值叫作交变电流的有效值。通常用大写字母U0、I0、E0分别表示交变电流的电压、电流和电动势的有效值。交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,“有效”指的是电流热效应的等效。值得注意的是,各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值;交流电表(电压表或电流表)所测值为有效值;计算交变电流的功、功率、热量等都用有效值。
专题一
专题二
专题三
专题四
4.几种典型的有效值
专题一
专题二
专题三
专题四
专题一
专题二
专题三
专题四
【例2】 一理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2=11∶5。 原线圈与正弦式交流电源连接,输入电压u如图所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则( )
A.流过电阻的电流是20 A
B.与电阻并联的电压表的示数是
C.经过1分钟电阻产生的热量是6×103 J
D.变压器的输入功率是1×103 W
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:原线圈中电压的有效值是220 V,由变压比知副线圈中电压为100 V,流过电阻的电流是10 A,故输入功率为 1×103 W;与电阻并联的电压表的示数是100 V;经过1分钟电阻产生的热量是6×104 J。
答案:D
专题一
专题二
专题三
专题四
专题三 理想变压器的几个关系
对于理想变压器,通常,初、次级回路的电流I1、I2随着负载电阻的变化而变化;原线圈的端电压U1是不变的,其值由电源的特性(发电机的磁感应强度B、线圈的匝数n、面积S及角速度ω)决定,与原、副线圈的匝数n1、n2无关;副线圈两端电压U2由U1和匝数
专题一
专题二
专题三
专题四
【例3】一理想变压器如图所示,S为单刀双掷开关,T为滑动变阻器的滑片,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则( )
A.保持U1及T的位置不变,S由a掷到b时,I1将增大
B.保持U1及T的位置不变,S由b掷到a时,R消耗的功率将减小
C.保持U1不变,S掷在a处,使T上滑,I1将增大
D.保持T的位置不变,S掷在a处,若U1增大,I1将增大
专题一
专题二
专题三
专题四
答案:ABD
专题一
专题二
专题三
专题四
专题四 远距离输电问题
解决远距离输电问题有以下两个重要环节:
1.作出输电示意图,以便于分析电路,明确各量的对应关系。
2.以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈为回路,利用电路知识分析三者的电压和功率关系,具体为:
①由输电功率和电压确定输电线的电流。
②计算线路电压损耗、功率损耗,确定降压变压器的输入电压、输入功率。
③计算两变压器的变压比。
专题一
专题二
专题三
专题四
【例4】 一小型发电机输出功率为50 kW,输出电压为240 V。现用一台升压变压器使其升压,用户处再用一台降压变压器降到所需要的220 V电压,输电线总电阻为30 Ω,损失电功率为总功率的6%,变压器是理想的,求这两台变压器原、副线圈的匝数比各是多少,并画出输电电路简图。
解析:这是一个联系实际的问题,通过此题可以了解远距离输电的基本过程,加深对远距离输电必须用高压的理解。输电线的电阻一定,已知损失的功率就可以求出输电电流,由输送的功率和输电电流可以求出输电电压,此电压远高于发电机的输出电压,因此要用升压变压器升压,变压器的匝数比等于发电机输出电压与输送电压之比。输电线上有电压降,到用户所在地的电压等于输送电压与输电线电压降之差,此电压与用户所需要的电压之比等于降压变压器匝数比。
专题一
专题二
专题三
专题四
输电线损失的功率
P'=I2R=50×103×6% W=3×103 W
专题一
专题二
专题三
专题四
答案:6∶125 235∶11 输电电路简图如图所示