【创新设计】2014-2015学年高二物理粤教版选修1-1课件：2.3 电磁感应现象的应用

预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2.3电磁感应现象的应用高中物理·1-1·粤教版预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场[目标定位]1.了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压.2.由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系.3.了解几种常见的变压器类型及其应用.4.了解电磁感应现象在ABS、交流发电机等生产生活中的应用．预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场一、变压器1．把交流电的电压升高或者降低的装置称为变压器，它是根据的原理制成的．电磁感应预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2．变压器的结构：变压器是由和绕在铁芯上的两个组成的．线圈由绝缘导线绕成，与电源连接的称为(又称为初级线圈)，与负载连接的称为(又称为次级线圈)．3．给原线圈上加上随时间变化的交变电压U1，原线圈中就有交变电流，使铁芯中产生交变的磁通量．这个变化磁通量穿过副线圈，在副线圈中引起感应电动势．闭合铁芯线圈原线圈副线圈预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场4．对于忽略线圈电阻以及各种电磁能量损耗的理想变压器，原、副线圈两端的电压之比等于这两个线圈的匝数之比，即U1U2＝n1n2.如果n2n1，则U2U1，变压器将使电压升高，这种变压器叫做升压变压器；反之，若n2n1，则U2U1，变压器将使电压降低，这种变压器叫做变压器．降压预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场想一想：变压器能不能改变直流电的电压？答案不能．变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用．预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场二、汽车防抱死制动系统(ABS)1．ABS系统由、和三个部分组成．2．轮速传感器是利用测量车轮的转速的．3．电磁感应原理在生产和日常生活中还有许多应用，如发电机、电话、录音机、漏电保护开关、磁悬浮列车等．轮速传感器电子控制模块电磁阀电磁感应现象预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场想一想：在ABS系统中一个轮齿旋转而接近或者离开虚线位置的过程中，线圈中为什么会产生感应电流？图2－3－1预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场答案齿轮的每个铁质齿在靠近磁铁端点时被磁化，相当于一个磁铁，在离开磁铁端点时磁性消失，各个铁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．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场一、变压器1．变压器的工作原理图2－3－2课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场(1)变压器是根据电磁感应的原理制成的．(2)变压器是改变交流电压的仪器．(3)能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2．变压器的规律(1)电压关系：设原线圈匝数n1，输入电压U1，副线圈匝数n2，输出电压U2，则U1U2＝n1n2.①n1n2，是降压变压器，用户附近的变电室内的变压器一般是降压变压器．②n1n2，是升压变压器，发电站出来的电压一般要先经过升压变压器升压．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场(2)频率关系：输出电压与输入电压的频率相等．(3)功率关系对于理想变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得P入＝P出，即P1＝P2.(4)电流关系由P1＝P2，即I1U1＝I2U2，又U1U2＝n1n2，所以I1I2＝n2n1.(适用于只有一个原、副线圈的情况)课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场【例1】(单选)(2013·12月河北省学业水平考试)下图中，属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是()课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场答案C解析变压器不改变直流的电压，A、D错；升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少，B错，C对．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场针对训练1(单选)一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入220V的交流电压，副线圈向一电阻为110Ω的用电器供电，则副线圈中的电流为()A．2AB．0.1AC．0.5AD．0.005A答案B解析由于U1U2＝n1n2，故U2＝n2n1·U1＝120×220V＝11V，故副线圈电流I2＝U2R＝0.1A．B对．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场二、ABS系统的工作原理和交流发电机1．ABS系统的工作原理(1)组成：系统由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀三个部分组成．(2)轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的，能把车轮转速的变化转化为感应电流的变化．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场(3)电子控制模块根据电流变化测知与车轮转速的大小和变化有关的信息，用以控制电磁阀，为制动器提供足够大却又不致把车轮抱死的制动力，有效避免了前轮丧失转向功能和后轮侧滑的现象．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2．交流发电机(1)基本结构：交流发电机主要由定子和转子两部分组成．(2)工作原理：线圈在磁场中匀速转动．穿过线圈的磁通量随时间交替变化，因此在线圈中产生了大小和方向都随时间变化的交变电流．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场(3)能量转换：发电机的转子由水轮机、汽轮机或内燃机等带动，它是把其他形式的能转化为电能的装置．图2－3－3课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场【例2】(单选)为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又不使车轮失去控制，为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置被称为电磁脉冲传感器．如果该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让轮子仍保持缓慢转动状态，这就是ABS防抱死系统，如图2－3－4是电磁脉冲传感器示意图，B是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮A，齿轮与转动的车轮是同步的，则以下说法正确的是()课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场A．车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生输出电流B．车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生输出电流C．车轮转速减慢时，输出电流的周期变小，电流也变小D．车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流也变大图2－3－4课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场答案B解析产生的输出电流是磁化的齿轮在转动时，通过线圈的磁通量发生变化时产生的，选项A错误，B正确；车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，通过线圈磁通量的变化率减小，则电流减小，选项C、D错误．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场针对训练2(单选)(2013·浙江省学业水平考试模拟)如图2－3－5所示是一种安装在自行车轮胎边缘用于照明的装置(俗称“电滚子”)，内有磁铁与线圈．该装置是一个()课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场图2－3－5课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场A．蓄电池B．发电机C．电容器D．电动机答案B预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场再见