2012年高中物理学业水平测试课件专题十五电磁感应、电磁技术与社会发展、家用电器与日常生活

主题内容要求电磁感应电磁感应现象、电磁感应定律及其应用麦克斯韦电磁场理论ⅠⅠ实验与探究实验七：研究影响通电导体所受磁场力大小的因素Ⅰ电磁技术与社会发展有关电磁领域重大技术发明发电机、电动机及其应用常用传感器及其应用、电磁波及其应用ⅠⅠⅠ实验与探究实验八：传感器的简单使用Ⅰ家用电器与日常生活常见家用电器、节约用电电阻器、电容器和电感器及其应用家庭电路和安全用电ⅠⅠⅠ一、电磁感应规律及应用1．产生感应电动势与感应电流的条件(1)产生感应电动势的条件：电路中的磁通量发生变化(不论电路是否闭合)．(2)产生感应电流的条件：①电路为闭合电路；②穿过电路的磁通量要发生变化．判断有无感应电流的方法：关键是要分析穿过闭合电路中的磁通量是否变化，而分析磁通量是否发生变化，关键是要知道磁感线是如何分布的．2．感应电动势(1)法拉第电磁感应定律的内容：电路中感应电动势的大小跟穿过该电路的磁通量的变化率成正比．(2)公式：3．电磁感应现象的应用——变压器：变压器：是用来改变交变电压和电流的设备，从能量角度看，它是一种能量转换装置．(1)基本构造：铁芯和原、副线圈组成．(2)工作原理；依靠交变电流产生的变化磁通量，把原、副线圈紧密联系实现电能的传递．即原线圈通入交流电，线圈中产生交变磁通量，此交变磁通量通过副线圈，使副线圈磁通量发生变化，副线圈产生感应电动势．E＝nΔΦΔt＝nΦ2－Φ1Δt(3)作用：改变交变电流的电压(电流)．功率关系：P1＝P2二、电磁场与电磁波1．麦克斯韦的电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．(1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生电场(磁场)；(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的电场(磁场)；(3)周期性变化的磁场(电场)能够在周围空间产生同频率的周期性变化的电场(磁场)；电压关系：U1U2＝n1n2；电流关系：I1I2＝n2n12．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，称为电磁场．电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现．电磁场具有能量，以及与其他物质相互作用的属性，因此是客观存在的物质．3．电磁波：变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波．电磁波是横波，电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播．在真空中的波速为c＝3.0×108m/s.4．赫兹实验证实电磁波的存在，并证实光是一种电磁波．三、电磁技术与社会的发展1．能源及其利用方式(1)能源是人类赖以生存的物质基础．(2)分类：①按基本形态分：一次能源和二次能源；②按再生性分：再生能源和非再生能源；③按应用的广泛程度分：常规能源和新能源．2．电机与能源电机包括发电机和电动机，发电机把其他形式能转变为电能，而电动机使电能转化为其他形式的能．电能的应用，使人类真正进入了电气时代．3．传感器及应用(1)传感器：通常可将温度、压力等非电学量转换为电压、电流等电学量，从而供仪器识别和利用．是自动控制技术的关键之一．(2)几种常见传感器：温度传感器：用于空调、冰箱、微波炉、消毒柜等与温度控制相关的电器．红外线传感器：用于远程遥控或红外线感应；如：遥控器、非接触式红外测温仪、防火报警器、防盗装置、宾馆自动门、生命探测器等．生物传感器：用于检验特定的微小生物、化学成分；如：微生物传感器、酶传感器等．声音传感器：用于将声音信号转化为电信号；如：声控开关．4．电磁波技术应用：无线电广播：通过电磁波传播音频信号；电视：通过电磁波传播视频、音频信号；雷达：利用电磁波测距、定位；移动电话：通过发射和接受电磁波进行通信．四、家用电器与日常生活1．我们身边的电器：(1)常见的家用电器：电视机、录像机、磁带录音机、音响系统、空调机、电冰箱、洗衣机、微波炉、电磁灶、电热水壶、电饭煲、电风扇等．(2)家用电器的使用：①阅读说明书；②按要求安装机器，检查后接通电源；③按说明书的指导学习使用各种功能．(3)家电发展的趋势：智能化、数字化、网络化，注重功能与环保之间的协调．2．常见家用电器的原理(1)微波炉的工作原理；它是一种利用微波加热食物的家电，它主要由磁控管、炉腔、电源以及控制系统等组成．(2)电磁灶的工作原理：它是利用电磁感应原理制作的．电磁灶通过锅体本身发热加热食品，热效率很高．(3)磁带录音机的工作原理：它是通过磁头磁化(变化的电流产生磁场)磁带上的磁粉来记录信息，再通过磁头读取磁带上记录的信息(电磁感应原理)工作的，它由话筒、磁带，录音磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成．(4)转页扇的工作原理：转页扇在一般电风扇基础上增加了一个导风轮装置，可使风向实现周期地变化，较好地模拟自然风．它上面还有一个防跌倒装置，在电扇跌倒时自动切断电路．3．常见家用电器的选择(1)弄清家用电器技术参数中的数字、字母的含义．(2)合理选用家用电器时注意：产品功能、与家居适应的因素、售后服务、品牌、家庭的经济条件．(3)节约用电和环境保护：养成良好的用电习惯、废旧家电应接受专业处理．4．家用电器的基本原件(1)电阻器：改变和控制电路中电压和电流的大小．(2)电感器：对交变电流有阻碍作用，其特点是：通直流，阻交流；通低频，阻高频．(3)电容器：对交变电流有阻碍作用，其特点是：通交流，隔直流；通高频，阻低频．5．家用电器故障与安全用电(1)家电故障初步判断：通过观察现象、查阅说明书、替换等方法，判断并排除家电故障．(2)家庭电路和安全用电：做好各线路上用电器的匹配，养成良好的用电习惯．(多选)在研究电磁感应现象的实验中，能使灵敏电流计指针发生偏转的是()A．闭合电键的瞬间B．闭合电键后电路达到稳定C．断开电键的瞬间D．断开电键后经过较长的时间解析：产生电磁感应现象的条件是回路中的磁通量必须发生变化．故答案为A、C.答案：AC(单选Ⅰ)(2010年福建学业水平测试)法拉第发现了磁生电的现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代．下列哪些器件工作时用到了磁生电的现象？()A．电视机的显像管B．电动机C．指南针D．发电机解析：显像管是带电粒子在磁场中偏转，电动机是线圈通电后在磁场中受力运动，指南针是小磁针在地磁场中受地磁场作用而指南，发电机是由磁生电．答案：D(单选Ⅰ)(2010年广东学业水平测试)家用电饭锅使用的传感器类型是()A．温度传感器B．红外传感器C．声音传感器D．湿度传感器解析：电饭锅使用的传感器是温度传感器．答案：A(单选Ⅰ)(2010年广东学业水平测试)下列过程中，没有直接利用电磁波的是()A．电冰箱冷冻食物B．用手机通话C．微波炉加热食物D．用收音机听广播解析：只有电冰箱冷冻食物没有直接利用电磁波．答案：A(单选Ⅱ)(2010年广东学业水平测试)关于家庭安全用电，下列做法正确的是()A．所有家用电器都使用二孔插座B．家用电器使用时需考虑供电电线的粗细C．用湿抹布擦工作中的电器上的灰尘D．将多个大功率电器接在同一个移动插座上并同时使用解析：安全用电要考虑供电电线的粗细，电流不能超过导线允许通过的最大电流．答案：B1．(单选Ⅰ)(2010年广东学业水平测试)如图所示，三个线圈放在匀强磁场中，面积S1S2S3，穿过三个线圈的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，下列判断正确的是()A．Φ1＝Φ2B．Φ2＝Φ3C．Φ1Φ2D．Φ3Φ2解析：在同一个匀强磁场中，且面积与磁场垂直，S3的面积最大，其磁通量最大；S1的面积最小，其磁通量最小．故选D.答案：D2．(单选Ⅰ)(2010年福建学业水平测试)下列装置中，没有用到电磁铁的是()A．电磁起重机B．门铃C．电磁继电器D．电热毯解析：电热毯应用的是电流的热效应．故选D.答案：D3．(单选Ⅰ)(2010年广东学业水平测试)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．其中电动机依据的物理原理是()A．磁场对电流的作用B．磁铁间的相互作用C．惯性定律D．万有引力定律解析：电动机是根据通电导体在磁场中受磁场力作用而转动的原理工作的，故选A.答案：A4．(单选Ⅰ)(2010年广东学业水平测试)下列电器中主要是利用电流通过导体产生热量工作的是()A．电饭煲B．吸尘器C．电视机D．电冰箱解析：电饭煲利用了电流的热效应来工作；吸尘器主要利用了电动机的原理工作．故选A.答案：A5．(单选Ⅰ)电阻器、电容器和电感器是电子设备中常用的电子元件．下图所示电路图中，符号“C”表示的元件是()A．电阻器B．电容器C．电感器D．电源B一、单项选择题(Ⅰ)(1－10)1．发现电磁感应现象的科学家是()A．奥斯特B．安培C．科拉顿D．法拉第解析：发现电磁感应现象的科学家是法拉第．故选D.答案：D二、单项选择题(Ⅱ)(11－16)11．一台理想变压器原线圈、副线圈各有一组，且其输入功率等于输出功率．由此可得出理想变压器的原、副线圈的电流强度与原、副线圈的匝数的关系为()A．I1＝I2B.I1I2＝n1n2C.I1I2＝n2n1D.I1I2≠n2n1解析：由于理想变压器原副线圈各一组，据匝数比跟电流成反比知，故选C.答案：C三、多项选择题(17－20)17．电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．以下电器中，哪些利用了电磁感应原理()A．变压器B．白炽灯泡C．电磁灶D．电吹风解析：白炽灯泡利用电流热效应发光，电吹风是电动机原理的应用，变压器和电磁灶利用电磁感应现象．故选AC.答案：AC