（新課標）2018-2019學年高考物理 主題三 電磁感應及其應用 3.2 交變電流章末總結課件 新人教版選修3-2.ppt

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1、章末總結,一、電磁感應中的圖象問題 1.關鍵是分析磁通量的變化是否均勻，從而判斷感應電動勢(電流)或安培力的大小是否恒定，然后運用楞次定律或左手定則判斷它們的方向，分析出相關物理量之間的函數(shù)關系，確定其大小和方向及在坐標軸中的范圍。 2.圖象的初始條件，方向與正、負的對應，物理量的變化趨勢，物理量的增、減或方向正、負的轉折點都是判斷圖象的關鍵。,例1 如圖1，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框；在導線框右側有一寬度為d(dL)的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導線框以某一初速度向右運動，t0時導線框的右邊恰好與磁場的左邊界重合，隨后導線框進入

2、并通過磁場區(qū)域。下列vt圖象中，可能正確描述上述過程的是(),圖1,答案D,針對訓練1 如圖2，一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內，線框在長直導線右側，且其長邊與長直導線平行。已知在t0到tt1的時間間隔內，直導線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是(),圖2,解析因通電導線周圍的磁場離導線越近磁場越強，而線框中左右兩邊電流的大小相同，而方向相反，所以受到的安培力方向相反，而導線框的左邊受到的安培力大于導線框的右邊受到的安培力，所以合力沿導線框左邊受到

3、的力的方向。因為線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，導線框處的磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，導線中的電流先為正，后為負，所以選項A正確，B、C、D錯誤。 答案A,二、電磁感應中的綜合問題 此類問題涉及電路知識、動力學知識和能量觀點，綜合性很強，解決此類問題要注意以下三點： 1.電路分析 (1)找“電源”：確定出由電磁感應所產生的電源，求出電源的電動勢E和內阻r。 (2)電路結構分析 弄清串、并聯(lián)關系，求出相關部分的電流大小，為求安培力做好鋪墊。,2.力和運動分析 (1)受力分析：分析研究對象(常為金屬桿、導體線圈等)的受力情況，尤其注意安培力

4、的方向。 (2)運動分析：根據(jù)力與運動的關系，確定出運動模型，根據(jù)模型特點，找到解決途徑。 3.功和能量分析 (1)做功分析，找全部力所做的功，弄清功的正、負。 (2)能量轉化分析，弄清哪些能量增加，哪些能量減小，根據(jù)功能關系、能量守恒定律列方程求解。,例2 如圖3所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角30的斜面上，導軌電阻不計，間距L0.4 m，導軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN。I中的勻強磁場方向垂直斜面向下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應強度大小均為B0.5 T。在區(qū)域中，將質量m10.1 kg、電阻R10.1 的金屬條ab放在導軌上，ab剛好不下滑

5、。然后，在區(qū)域中將質量m20.4 kg，電阻R20.1 的光滑導體棒cd置于導軌上，由靜止開始下滑。cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中，ab、cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，取g10 m/s2，問：,圖3 (1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向； (2)ab剛要向上滑動時，cd的速度v多大； (3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x3.8 m，此過程中ab上產生的熱量Q是多少。,解析(1)由右手定則可判斷出cd中的電流方向為由d到c，則ab中電流方向為由a流向b。 (2)開始放置時ab剛好不下滑，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，設其為Fmax，有Fmaxm

6、1gsin 設ab剛要上滑時，cd棒的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律有EBLv,設ab所受安培力為F安，有F安BIL 此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿導軌向下，由平衡條件有F安m1gsin Fmax 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得v5 m/s。,解得Q1.3 J。,針對訓練2 如圖4所示，足夠長的光滑U形導軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個阻值為R的電阻，導軌電阻不計，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上。現(xiàn)有一質量為m、有效電阻為r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設磁場區(qū)域無限大，當金屬桿下滑達到最大速度v0時，運動的位移為x，則() 圖4,根據(jù)平衡條件得mgsin

7、 F0,所以選項B正確。 答案B,三、與理想變壓器有關的問題 1.理想變壓器的幾個基本關系 (1)電壓關系：輸入電壓決定輸出電壓。,多個副線圈時：U1U2U3n1n2n3,(2)功率關系：輸出功率決定輸入功率。 單個副線圈時：P1P2。 多個副線圈時：P1P2P3 (3)電流關系：輸出電流決定輸入電流。,2.理想變壓器的動態(tài)變化問題的分析思路 (1)匝數(shù)比不變，負載電阻變化的情況，如圖5甲所示。 甲,(2)負載電阻不變，匝數(shù)比變化的情況，如圖乙所示。 乙 圖5,例3 (多選)如圖6甲所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21，原線圈的電壓隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈電路中接有燈泡，額定功率

8、為22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關，燈泡正常發(fā)光，若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則() 圖6,答案ABD,針對訓練3 一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖7所示。設副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則() 圖7,答案A,四、遠距離輸電問題 1.理清三個回路,回路1：發(fā)電機回路。該回路中，通過線圈1的電流I1等于發(fā)電機中的電流I機；線圈1兩端的電壓U1等于發(fā)電機的路端電壓U機；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機輸出的電功率

9、P機。 回路2：輸送電路。I2I3IR，U2U3UR，P2PRP3。 回路3：輸出電路。I4I用，U4U用，P4P用。,2.抓住兩個關系,3.掌握兩種損耗 (1)電壓損耗：輸電線上的電阻導致的電壓損耗，URU2U3IRR。,例4 如圖8甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為115，降壓變壓器的副線圈接有負載R，升壓、降壓變壓器之間的輸電線路的總電阻為10 ，變壓器均為理想變壓器，現(xiàn)在a、b兩端輸入如圖乙所示的交流電壓，輸送功率為33 kW。下列說法正確的是() 圖8,A.輸送的交變電流的周期為0.01 sB.輸電線中電流為150 A C.降壓變壓器原線圈輸入電壓為3 200 VD.輸電線上功率損失為500 W,答案C,答案D,