2019-2020学年高中物理 第二章 电磁感应与电磁场 本章优化总结课件 粤教版选修1-1

本章优化总结第二章电磁感应与电磁场电磁感应与电磁场电磁感应现象产生感应电流的条件磁通量感应电动势，正比于磁通量的变化率应用理想变压器利用电磁感应来改变交流电压电压之比：U1U2＝n1n2电流之比：I1I2＝n2n1功率关系：P入＝P出防抱死制动系统麦克斯韦电磁理论主要内容电磁场的产生电磁波的形式电磁波的特点电磁理论的发展对电磁感应现象和规律的理解1．关于产生感应电流条件的应用(1)电磁感应现象：由于磁通量的变化而产生电流的现象，所产生的电流叫做感应电流．(2)产生感应电流的条件：①回路闭合；②磁通量变化．(3)电磁感应的本质：把其他形式的能转化为电能．2．法拉第电磁感应定律的理解(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．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．(单选)如图2－1所示，在匀强磁场中，MN和PQ是两条平行的金属导轨，而ab与cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的有()图2－1A．电压表有读数，电流表有读数B．电压表无读数，电流表无读数C．电压表有读数，电流表无读数D．电压表无读数，电流表有读数[解析]由于ab棒和cd棒以相同的速度平动，两棒和轨道围成的面积不变，磁场也不变，因此回路内的磁通量的变化量为零，产生的感应电动势为零，感应电流也为零．这里要注意ab棒和cd棒都切割磁感线产生电动势，但总的电动势为零，回路电流为零，没有电流流入的电压表，也不可能测出任何电压，所以答案选B.[答案]B3．对Φ、ΔΦ、ΔΦΔt的理解(1)磁通量：在匀强磁场中，垂直于磁场方向的某一面积与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个面积的磁通量．Φ＝BS.(2)磁通量的变化率：单位时间内磁通量的变化量ΔΦΔt，用来描述磁通量变化的快慢．(3)磁通量很大，磁通量变化率不一定很大，磁通量很小，磁通量的变化率不一定很小，磁通量的大小和磁通量的变化率没有必然联系．(单选)在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A．穿过线圈的磁通量均匀地增加，感应电动势也均匀增加B．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零C．穿过线圈的磁通量的变化量相同，产生的感应电动势也必相同D．产生相同的磁通量的变化，所用的时间越短，产生的感应电动势越大[解析]产生的感应电动势跟磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率是描述磁通量变化快慢的，其含义是在单位时间内的磁通量的变化量．磁通量均匀地增加，表示在相同的时间内，磁通量的变化量相同，那么感应电动势也应该是恒定的，A选项错误．磁通量的变化率有两种表示方法，可以用在相同的变化量时所用时间的多少表示，也可以用在相同的时间内，磁通量的变化量的大小表示，C选项没有确定时间，不能确定感应电动势的大小，若变化量相同，所用时间越短，产生的感应电动势越大，D选项正确．磁通量和磁通量的变化率是两个不同的概念，磁通量为零，其变化率可以不为零，B项错误．[答案]D变压器各物理量的决定因素及计算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，如果输出的电压高于输入电压，为升压变压器，如果输出的电压低于输入电压，为降压变压器．3．理想变压器原、副线圈基本量的关系电压关系：U1U2＝n1n2电流关系：I1I2＝n2n1功率关系：P1＝P2变压器不改变交流电的频率．4．各物理量的决定因素(1)输出功率决定输入功率，无输出功率也就无输入功率，且P1＝P2.(2)输入电压U1决定输出电压U2，只要匝数比一定，对一定的输入电压U1，输出的电压也恒定和负载的大小均无关．(3)输出电流I2决定输入电流I1.(单选)如图2－2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，以下说法不正确的是()图2－2A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C．通过灯泡L1的电流减小D．通过电流表A的电流增大[解析]副线圈两端电压U2＝n2n1U1，电源电压不变，则U2不变．M、N两端电压不变，开关闭合，L2与L1相并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小，M、N间的输出电压不变，副线圈中的总电流I2增大，电阻R上的压降UR＝I2R亦增大，灯泡L1承受的电压减小，L1中的电流减小，B、C正确．由I2增大，导致原线圈中电流I1相应增大，D正确．故选A.[答案]A关于机械波和电磁波的区别与联系对于电磁波与机械波的区别可以由下表描述：机械波电磁波对象研究力学现象研究电磁现象周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关机械波电磁波产生由质点(波源)的振动产生由周期性变化的电流(电磁振荡)激发干涉可可衍射可可横波可可纵波可无(单选)对于机械波和电磁波的比较，下面说法中正确的是()A．它们都能发生反射、折射、干涉、衍射现象B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已C．它们有可能是横波，也可能是纵波D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关[解析]机械波和电磁波都是波，它们都有波的特性，都能发生干涉和衍射现象，与物质相互作用时都能发生反射和折射，所以A选项正确．电磁波是横波，机械波可以是横波，也可以是纵波，C选项不正确．机械波和电磁波在本质上是不同的，机械波是机械振动，这种振动形式传播开来，而电磁波是把电磁场这种特殊物质传播开来，所以B选项不正确．机械波的传播速度仅由介质决定，电磁波的传播速度由介质和频率共同决定，D项不正确．[答案]A