高中物理 第三章 电磁感应章末总结学案 新人教版选修1-1

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1、【步步高学案导学设计】2014-2015学年高中物理第三章电磁感应章末总结学案新人教版选修1-1电磁感应一、产生感应电流的条件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)熟记条形磁铁、蹄形磁铁、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．例1　如图1所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框abcd与导线处于同一平面内，在下列情况中线框能产生感应电流的是．图1A．导线中电流变大B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以a

2、d边为轴转动E．线框以直导线为轴转动F．线框以bc边为轴转90°解析　通电直导线的磁场分布如图a，和导线距离相等的点的磁感应强度相等，离导线越远，磁场越弱，选项A中电流变大，磁场变强，线框中磁通量变大，有感应电流产生；选项B、D、F线框中磁通量变小，有感应电流产生；选项C，线框中无磁通量变化，无感应电流产生；选项E，画出俯视图如图b所示，可见线框中的磁通量不变化，无感应电流产生．答案　ABDF二、对交流有效值的理解1．在定义有效值时要注意三个相同：相同电阻，相同时间，产生相同热量．2．公式Ue＝≈0.707Um和Ie＝≈0.707Im仅适用于正弦式电流．例2　如图2所示，两交变电流分别

3、通过相同电阻R.(1)分别写出它们的有效值、周期和频率；(2)计算它们在R上产生的功率之比．图2解析　(1)题图甲为正弦交流电，其有效值I1＝Im/≈3.536A，周期T1＝0.4s，频率f1＝2.5Hz；题图乙为方波交流电，电流的大小不变，方向做周期性变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值I2＝5A，周期T2＝0.4s，频率f2＝2.5Hz.(2)由公式P＝I2R得P甲∶P乙＝1∶2.答案　(1)甲图：3.536A,0.4s,2.5Hz乙图：5A，0.4s，2.5Hz　(2)1∶2三、理想变压器的几种关系1．输入功率与输出功率理想变压器本身无电能损失，所以有P入＝P出．但应注

4、意的是，输入功率由输出功率决定，即输出功率增大，输入功率也随之增大；输出功率减小，输入功率也随之减小．2．输入电压与输出电压输入电压决定输出电压．设理想变压器的原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，输入电压为U1，输出电压为U2，则有＝，故U2＝.3．输入电流与输出电流如果理想变压器只有一个副线圈，并设原线圈的匝数为n1，输入电压为U1，输入电流为I1；副线圈的匝数为n2，输出电压为U2，输出电流为I2.则据P入＝P出和＝有U1I1＝U2I2，＝＝，得I1＝.例3　如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，原线圈接200V交流电源，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡

5、正常发光，当电源电压降为180V时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比？图3答案　解析　由＝得U2＝U1＝×200V＝100V而U2′＝U1′＝×180V＝90V所以功率之比＝＝＝＝.1．将交流电压经变压器后给用电器供电，下列操作中能增大原线圈电流的是(　　)A．增大原线圈的匝数B．增大副线圈的匝数C．增大原、副线圈的匝数D．增大用电器的电阻答案　B2.如图4所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动

6、头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看(　　)图4A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V答案　C解析　金属环中的原磁场方向竖直向下，由楞次定律，感应电流的磁场向上，电流方向是逆时针方向；由法拉第电磁感应定律，电动势大小E＝S铁芯＝2.0×10－3V，故C项对．3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与

7、正弦交变电源连接，输入电压u如图5所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则(　　)图5A．流过电阻的电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是100VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×103W答案　D解析　原线圈中电压的有效值是220V，由变压比知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是10A，故输入功率为1×103W；与电阻并联的电压表的示数是100V；经过1分钟电阻发出的热量是6×104J．故只有D正确．4．