成才之路物理3-2交流电课件与练习5-3
2018-2019年高中物理人教版选修3-2课件：第5章 1交变电流
A．感应电动势最大值相同
B．感应电动势瞬时值不同 C．感应电动势最大值、瞬时值都不同 D．感应电动势最大值、瞬时值都相同 答案：AD
解析：感应电动势的最大值为Em＝BSω，A正确；感应电
动势的瞬时值e＝Emsinωt与转轴位置无关，图中都以中性面位 置计时，故瞬时值相同，D正确，B、C错误。
三、正弦式交变电流的图象
1．正弦曲线 正弦交变电流随时间变化情况可以从图象上表示出来，图 象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线， 如图所示。
知识自主梳理
交变电流
1．交变电流
周期性变化 的电流。 大小和方向都随时间做_____________ 注：大小不变方向改变的电流也是交变电流。
2．直流电：
_____ 方向 不随时间变化的电流。 3．图象特点
平行的直线 。 (1)恒定电流的图象是一条与时间轴_____________
(2)交变电流的图象有时会在时间轴的上方，有时会在时间 时间 做周期性变化。 轴的下方，即随________
线圈由丙位置转到丁位置过程中，电流方向为 b→a→d→c。 线圈由丁位置转到戊位置过程中，电流方向为 b→a→d→c。
(2)如图B所示：在乙位置和丁位置时，线圈垂直切割磁感
线，产生的电动势和电流最大；在甲位置和丙位置时，线圈不 切割磁感线，产生的电动势和电流均为零。
3．两个特殊位置物理量的特点
名称 位置 磁通量 磁通量的变化率 感应电动势 线圈边框切割磁 感线的有效速度 感应电流 电流方向 中性面 线圈平面与 磁场垂直 最大 零 零 零 零 改变 中性面的垂面 线面平面 与磁场平行 零 最大 最大 最大 最大 不变
函数
瞬时电动势： Emsinωt e＝__________ 瞬时电压： Umsinωt u＝__________ 瞬时电流： Imsinωt i＝__________
人教高中物理选修3-2第五章-交变电流-交流电知识点总会(28张)-PPT优秀课件
由于输入功率等于输出功率,所以I1也将减小，C正确
因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，
I3变大，B正确．
A1
R1 A2
V1
V2 R2 R3 R4
A3 S
人教高中物理选修3-2 第五章-交变电流-交流电知识点总 会 课件(共28张PPT)
人教高中物理选修3-2 第五章-交变电流-交流电知识点总 会 课件(共28张PPT)
四川卷
3、如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，
副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关 S是闭合的。V1和V2为理想电压表，读数分别为U1 和U2；A1、A2 和A3为理想电流表，读数分别为I1、 I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的 是 （ BC ）
A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大 C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大
2.周期和频率
a. 周期 交变电流完一次周期性变化所需的时间, 叫做交变电流的周期，通常用T表示，单位是s．
b. 频率 交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫 做交变电流的频率，通常用f表示,单位是赫兹(Hz)．
c. 周期和频率的 关系是
T 1 f
f1
ω=2π/T= 2πf
T
d. 转速 单位时间线圈转过的转数.单位为 r/s 或 r/min
解： 画出T/2的图像如图示，
在T/2中，放电管发光的时间为
t
(3TT)
5 T
8 6 24
放电管实际发光的时间占总时间的5/12,
在一小时内放电管实际发光的时间为
t 51小时25分钟
12
u/V
1000
500 3
500 2
【成才之路】高二物理 全册综合能力测试B 新人教版选修3-2
本册综合能力检测(B)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2011·江苏淮海中学高二期中)电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步．下列说法正确的是( )A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小答案：ACD2．(临沂高二期末考试)两个带有中心轴的金属圆圈a和b，其上都有多根辐向金属条，现用两根金属导线分别将它们的中心轴与对方的边缘接触，整套装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如下图所示，不计一切摩擦．若圆圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆时针转动时，则圆圈b的转动情况是( )A ．逆时针转动B ．顺时针转动C ．圆圈b 的角速度等于圆圈a 的角速度ωD ．圆圈b 的角速度小于圆圈a 的角速度ω 答案：BD解析：在a 中找一辐条，根据右手定则可以判定出产生的感应电流的方向，其他辐条也产生同样的电动势，各辐条产生的总电动势相当于电池并联，并联的电动势为E a ，感应电流的方向如下图．在b 中找一辐条，由左手定则得出受力方向如图，其他辐条受力也是使b 顺时针转动，B 正确．由于b 在转动时也产生反抗其发生相对运动的感应电动势E b ，电路中的总电动势E ＝E a －E b >0，可得E a >E b ，即圆圈b 的角速度小于圆圈a 的角速度ω，D 正确．3．(2011·临沂模拟)随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U 1，输电导线总电阻为R ，在某一时段用户需求的电功率为P 0，用户的用电器正常工作的电压为U 2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是( )A ．输电线上损耗的功率为P 20RU 22B ．输电线上损耗的功率为P 20RU 21C ．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D ．采用更高的电压输电会降低输电效率答案：C解析：设发电厂输出功率为P ，则输电线上损耗的功率ΔP ＝P －P 0，ΔP ＝I 2R ＝P 2RU 21，A 、B 项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C 项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，则发电厂输出的总功率减少，故可提高输电的效率，D 项错误．4．(2010·通州高二检测)如下图所示是一交变电流的i －t 图象，则该交变电流的有效值为( )A ．4AB ．22A C.83A D.2303A 答案：D解析：设该交变电流的有效值为I ，由有效值的定义得(I m2)2Rt 1＋I 2m Rt 2＝I 2Rt .而t ＝t 1＋t 2，代入数据解得：I ＝2303A ，故D 正确．5．如下图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的，和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；、、为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3.现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( )A ．U 2变小、I 3变小B ．U 2不变，I 3变大C ．I 1变小、I 2变小D ．I 1变大、I 2变大答案：BC解析：因U 1不变，据U 1U 2＝n 1n 2得U 2不变，当S 断开时，副线圈电阻变大，电流减小I 2减小，R 1上的电压减小，R 2、R 3上的电压变大，I 3变大，又I 1U 1＝I 2U 2，可知I 1变小，故B 、C 选项正确．6．(2010·山东潍坊高二期中)如下图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R t 为NTC 型热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，R 1为定值电阻，下列说法正确的是( )A ．交流电压u 的表达式u ＝362sin100πt VB ．变压器原、副线圈中的电流之比随R t 处温度的变化而变化C ．R t 处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D ．R t 处温度升高时，变压器原线圈的输入功率变大 答案：AD7．(2011·海淀区模拟)如x2图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域．直角边长为L ，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外，一边长为L 、总电阻R 的正方形闭合导线框abcd ，从图示位置开始沿x 轴正方向以速度v 垂直磁场匀速穿过磁场区．取电流沿a →b →c →d →a 的方向为正，则图中表示线框中感应电流i 随bc 边位置坐标x 变化的图象正确的是( )答案：C解析：在进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度越来越大，产生的感应电动势、感应电流越来越大，穿过线圈的磁通量越来越大，由楞次定律可判断出感应电流沿顺时针方向，即为正值；在出磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度越来越大，则感应电流越来越大，穿过线圈的磁通量越来越小，由楞次定律可判断，感应电流为逆时针方向，即为负值．综上所述，C正确．8．(2011·绵阳中学高二期中)如下图所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab沿导轨下滑到稳定状态时，灯泡的电功率为P，其他电阻不计，要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为2P，则应( )A．将导轨间距变为原来的2倍B ．换一电阻减半的灯泡C ．将磁场磁感应强度B 加倍D ．换一质量为原来2倍的金属棒 答案：D解析：导体棒达到稳定状态时，有mg sin θ＝BIL ＝B 2L 2v mR ①灯泡功率P ＝BLv m2R②由①②式得P ＝mg sin θ2RB 2L 2根据上式可判只有D 项正确．9．(2011·杭州外国语学校高二期末)如下图，水平桌面上一个面积为S 的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B 1随时间t 的变化关系如图(1)所示.0至1s 内磁场方向垂直线框平面向下. 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L ，电阻为R ，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B 2，方向垂直导轨平面向下，如图(2)所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)哪一个( )答案：A解析：根据楞次定律、左手定则和导体的平衡条件可判A 项正确．10．两根相距L 的足够长的金属直角导轨如下图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R .整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度V 2向下匀速运动．重力加速度为g .以下说法正确的是( )A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋B 2L 2V 12RB ．cd 杆所受摩擦力为零C ．回路中的电流强度为BL V 1＋V 22RD ．μ与V 1大小的关系为μ＝2RmgB 2L 2V 1答案：AD解析：根据右手定则及左手定则、安培定则可知，对ab ，F ＝μmg ＋F 安，对bc ，μF 安＝mg ，因为F 安＝B 2L 2V 12R，故AD 正确，又因为cd 不切割磁感线，故C 错误．第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题，共18分．把答案直接填在横线上)11．(5分)原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话．现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进后的电路原理示意图如下图所示，图中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ的匝数相等，R 0＝1.2kΩ，R ＝3.6kΩ，R x 为可变电阻．当R x 调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时R x ＝________kΩ.答案：1.8解析：当Ⅰ、Ⅱ线圈所在的回路对称时，从听筒中就听不到话筒发出的声音了．即R x 与R并联后的总电阻与R0相等，即可形成回路对称．则R x·RR x＋R＝R0代入数据R0＝1.2kΩ，R＝3.6kΩ，解得R x＝1.8kΩ.12．(2011·山东曲阜一中高二期末)(6分)如下图所示是研究电磁感应现象的实验仪器，虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法，实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏．(1)用笔画线代替导线在答卷对应的图上连接好实验电路．(2)若实验中原线圈插入副线圈后，开关S闭合的瞬间，观察到电流表指针向左偏，试在电路连接图中标出电源的正、负极．(3)若将原线圈拔出，则拔出时电流表指针向________偏．答案：(1)(2)如下图所示(3)右13．(7分)如图甲所示是某同学探究热敏电阻阻值随温度的变化规律时设计的电路图．(1)根据电路图，在图乙的实物上连线．(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________．(3)他将这个热敏电阻接入如图丁所示的电路中，已知电源电压为9V ，R 1＝30Ω，内阻不计的毫安表读数为500mA ，则R 2的阻值为________．答案：(1)连接实物图如下图所示(2)减小 (3)25Ω解析：由热敏电阻伏安特性曲线可知：随电流、电压的增大(即功率增大，温度升高)，曲线斜率也增大，因此电阻阻值减小．电源内阻不计，则通过R 1的电流I 1＝E R 1＝930A ＝300mA.通过R 2和R 的电流为I 2＝I A －I 1＝500mA －300mA ＝200mA ，由R 的伏安特性曲线可以读出，当I 2＝200mA 时，R 两端的电压为U ＝4V ， 则R 2两端的电压U 2＝E －U ＝5V ，所以R 2＝U 2I 2＝5200×10－3Ω＝25Ω.三、论述·计算题(共4小题，42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)(2011·郑州模拟)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n ＝100匝，电阻r ＝1.0Ω，所围成矩形的面积S ＝0.040m 2，小灯泡的电阻R ＝9.0Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝nB m S 2πT cos(2πTt ) ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值； (2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～T4的时间内，通过小灯泡的电荷量．答案：(1)8.0V (2)2.88W (3)4.0×10－3C解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T ＝3.14×10－2s ，所以E m ＝nB m Sω＝2πnB m ST＝8.0V(2)电流的最大值I m ＝E mR ＋r＝0.80A有效值I ＝I m2＝225 A小灯泡消耗的电功率P ＝I 2R ＝2.88W(3)在0～T 4时间内，电动势的平均值E ＝nS ΔBΔt平均电流I ＝ER ＋r＝nS ΔBR ＋r Δt通过灯泡的电荷量Q ＝I Δt ＝nS ΔB R ＋r＝4.0×10－3C 15．(10分)(青岛模拟)置于水平面上的光滑平行金属导轨CD 、EF 足够长，两导轨间距为L ＝1m ，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ＝0.5T ，电阻为r ＝1Ω的金属棒ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好．平行金属板M 、N 相距d ＝0.2m ，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B ，金属板按如下图所示的方式接入电路．已知滑动变阻器的总阻值为R ＝4Ω，滑片P 的位置位于变阻器的中点．有一个质量为m ＝1.0×10－8kg 、电荷量为q ＝＋2.0×10－5C 的带电粒子，从左端沿两板中心线水平射入场区．不计粒子的重力，问：(1)若金属棒ab 静止，求粒子初速度v 0多大时，可以垂直打在金属板上；(2)当金属棒ab 以速度v 匀速运动时，让粒子仍以初速度v 0射入磁场后，恰能从两板间沿直线穿过，求金属棒ab 运动速度v 的大小和方向．答案：(1)100m/s (2)50m/s 方向水平向右解析：(1)金属棒静止时，在两板之间只有磁场，带电粒子沿中心线垂直进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，垂直打在金属板上时，其运动半径为d2，则有：Bqv 0＝m v 20d2粒子的速度为：v 0＝Bqd2m＝100m/s (2)金属棒以速度v 匀速运动时产生的感应电动势为：E ＝BLv ，闭合电路中的电流为：I ＝E R ＋r ，两金属板间的电压为：U ＝I R2带电粒子沿直线通过两金属板时，它所受的电场力和洛伦兹力平衡，即：Bqv 0＝Udq 由以上各式解得：v ＝5dv 02L ＝5×0.2×1002×1m/s ＝50m/s由左手定则知带电粒子所受洛伦兹力方向向上，因电场力和洛伦兹力平衡，所以电场力向下，M 板电势高，由右手定则知ab 棒向右运动．16．(2011·绵阳市高二期末)(11分)相距L ＝1.5m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为m ＝1kg 的光滑金属棒ab 通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd 水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同，ab 、cd 两棒的电阻均为r ＝0.9Ω，导轨电阻不计. ab 棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F 作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g 取10m/s 2.求：(1)在运动过程中，ab 棒中的电流方向？cd 棒受到的安培力方向？ (2)求出ab 棒加速度大小和磁感应强度B 的大小？ (3)从t 1＝0到t 2＝2s ，金属棒ab 的机械能变化了多少？答案：(1)从b 流向a ；垂直导轨平面向里 (2)a ＝1m/s 2；B ＝1.2T (3)ΔE ＝22J 解析：(1)在运动过程中，ab 棒中的电流方向从b 流向a .cd 棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里．(2)设ab 棒加速度大小为a ，当t 1＝0时，F 1＝11N ，则F 1－mg ＝ma a ＝1m/s 2当t 2＝2s 时，F 2＝14.6N ，设ab 棒速度大小为v ，其中电流为I ，则F 2－mg －BIL ＝ma v ＝at 2 BLv ＝2Ir解得B ＝1.2T(3)从t 1＝0到t 2＝2s ，ab 棒通过的距离为h ，则h ＝12at 22设金属棒ab 的机械能变化为ΔE ，则ΔE ＝mgh ＋12mv 2 ΔE ＝22J17．(11分)(2011·吉安模拟)如图甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m ，电阻为R .在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN 和M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框由距MN 的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v －t 图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量．求：(1)金属线框的边长． (2)磁场的磁感应强度．(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量． 答案：(1)v 1(t 2－t 1) (2)1v 1t 2－t 1mgR v 1(3)2mgv 1(t 2－t 1)＋12m (v 22－v 23)解析：由v －t 图象知，t 1～t 2时间段是线框匀速进入过程，线框边长即为该段时间发生的位移：L ＝v 1(t 2－t 1)(2)匀速进入过程，合力为零，安培力等于重力．mg ＝BIL ＝B 2L 2v 1RB ＝1LmgR v 1＝1v 1t 2－t 1mgR v 1(3)设金属线框在进入磁场过程中金属线框产生的热量为Q 1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得W 重－W 安＝0Q 1＝W 安 Q 1＝W 重＝mgL设金属线框在离开磁场过程中金属线框产生的热量为Q 2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得W 重－W ′安＝12mv 23－12mv 22Q 2＝W ′安线框产生的总热量Q ＝Q 1＋Q 2 解得：Q ＝2mgv 1(t 2－t 1)＋12m (v 22－v 23)。
人教版高中物理选修3-2课件交流电
(1)Em nBS 48v
a
O/
d B c
(2)e Em sin t 48 sin 200t(v) b sin t 48 sin 200t(v)
一、交变电流
课堂小结
1、交变电流：大小和方向都作周期性变化的电流。 2、直流：方向不随时间作周期性变化的电流。
二、正弦式交变电流的规律
电动势 电流
（从中性面开始计时）
某电阻两端电压
e=Em sinωt e
Em 0 -Em
i=Im sinωt i
I
u=Um sinωt u
Um
t
0 -Im
m
t
0 -Um
t
课下思考
如果从垂直于中性面的位置开始 计时，交变电流的表达式和图像又 是怎样的？
i
i
ACD
t
o
t
A
o
i B
i o
t C
o D
t
交变电流的产生
交变电流的产生
中性面位置
v
A(B) B
o
线圈与磁场： 垂直 磁通量：最大φ=BS 电动势： e=0
D(C)
v
中性面
垂直中性面位置
v
A(B)
o
线圈与磁场：平行 磁通量： φ=0 电动势： 最大
v
中性面
D(C)
B
1 2
经时间t转θ 角（从中性面开始计时）
N N
Em 180°
中性面
e
+
e=Em sin180° =0
o
从中性面开始计时
t
－Em
S S
对交变电流的进一步认识
N N
210° Em
【成才之路】2019年高中物理人教版选修3-2课件：章末小结4
人教版 ·选修3-2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第四章 电磁感应
第四章
章末小结
1
知 识 结 构
2
规 律 方 法
4
考 题 探 析
3
触 及 高 考
5பைடு நூலகம்
临 场 练 兵
知识结构
奥斯特梦圆“电生磁” 划时代 相互联系、转化 的发现法拉第心系“磁生电” 闭合电路 产生感应电 B变磁场强弱发生变化 磁通量发 流的条件 S变 回路面积变化 生变化 θ变 B与 S夹角变化 电磁感应感应电流楞次定律 多用于回路中磁感应强度变化时 的方向 右手定则 多用于研究导体切割磁感线时 ΔΦ 感应电动 E ＝ 多用于回路中磁感应强度变化时 Δt 势的大小 E＝ BLv多用于研究导体切割磁感线时 互感与自感 特殊的电磁 涡流 感应现象 电磁阻尼和电磁驱动
磁通量增加，根据楞次定律，感应电流产生的效果阻碍其下
落，同时圆环的面积变小且对桌面压力变大，故C对、D错。 答案：AC 点评：灵活运用楞次定律的扩展含义，是解答该类问题的 有效途径。
2．电磁感应中的电路问题
(1)在电磁感应现象中，导体切割磁感线或磁通量发生变化 的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源。因此， 电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。 (2)解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法
两种运动状态的处理思路： ①达到稳定运动状态后，导体匀速运动，受力平衡，应根
据平衡条件——合外力为零，列式分析平衡态。
②导体达到稳定运动状态之前，往往做变加速运动，处于 非平衡态，应根据牛顿第二定律或结合功能关系分析非平衡 态。
(4)电磁感应中的动力学临界问题
2018-2019年高中物理人教版选修3-2课件：第5章 5电能的输送
根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗
最有效、最经济的措施。
特别提醒： (1)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率 是输电线上消耗的功率。
(2)无论从减少输电线路上的功率损失，还是减少电压损失
来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流。 (3)发电站的输送功率取决于用户消耗的功率，不是由发电 站输出的功率决定用户和线路消耗的功率。
电流 ：为减小输电_____ 电流 ，同时又要 (2)减小输电导线中的_____ 电压 。 保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电_____
电网供电
1．远距离输电基本原理
升压 变压器，然后进行远距离输电，在用 在发电站内用 _____
降压 变压器降到所需的电压。 电区域通过_____
2．电网 变电站 ，将许多电厂和广大用户 通过网状的输电线、 _______ 连接起来 ，形成的全国性或地区性的输电网络。 _________
是不亮； (2)日光灯不能启动； (3)洗衣机没劲等。 尤其是节假日，这些现象更明显，这是为什么呢？
解析：低压输电线较细，电阻较大，另外当输电功率一定 时，由于电压低，故输电电流I＝P/U较大。因此输电线上的电
压损失ΔU＝IR线较大，致使末端用户得到的电压远低于额定电
压(有时才160V)，到了过节的时候，各家用电器增多，线路电 流又会增大，导线上分压更多，用户电压更低，这些现象更加 明显。经过低压改造后，以上现象不明显了。
二、输电导线上的功率损失
1．功率损失的原因 输电导线有电阻，电流通过电阻时，电能必有一部分转化 为内能而损失掉。 2．功率损失大小的计算
(1)ΔP＝I2R，I为输电线路上的电流，R为线路电阻；
《成才之路》2019年高中物理人教版选修3-2课件：第4章 3楞次定律
第四章 3
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重点难点突破
第四章
3
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一、对楞次定律的理解 1．因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生 变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过 来影响原因。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。 特别提醒： 如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的推广含 义进行研究，可以使分析问题的过程简化。
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4．楞次定律与右手定则的比较
第四章
3
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课堂情景切入
第四章
3
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在电磁感应现象中，大家是否注意到在不同的情况下感应
电流的方向是不同的(如图所示)，感应电流的方向取决于哪些 因素？究竟怎样判断感应电流的方向呢？
方向 _____ (A. 相同 B
B ．相反 ) ；当穿过线圈的磁通量减少
B ．相
时，感应电流的磁场与原磁场的方向 ____ A (A. 相同 反 )。
第四章
3
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楞次定律 1．内容 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_____ 阻碍 磁通量的变化 引起感应电流的_______________ 。 2．另一种表达 反抗 产生感应电流的原因。 感应电流的效果，总是要______
(人教版)高中物理选修3-2课件：第5章 交变电流5
→→→
确定各原、副线圈电压 → 确定变压器匝数比 计算降压变压器输出功率 → 确定电灯盏数
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第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
解析： 输电电路图如图示
电源端：P 输出＝Qρ 水 gh×50%＝5×104 W，
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一、降低输电损耗的两个途径
1．输送电能的基本要求
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
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第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2．降低输电损耗的两个途径 (1)输电线上的功率损失：ΔP＝__I_2r__，I(I＝UP，U 为输电 电压)为输电电流，r 为输电线的电阻．
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第五章 交变电流
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
【特别提醒】 (1)分析电压损失时，注意 U 和 ΔU 的区别， U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压．
(2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容 产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看做纯电 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ΔUr 2＝ΔUI 等公式都成立．
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第五章 交变电流
二、电网供电
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
1．远距离输电基本原理：远距离输电的基本电路，如图 所示．
在 发 电 站 内 用 _升__压___ 变 压 器 __升__压__ ， 然 后 进 行 远 距 离 输 电，在用电区域通过_降__压___变压器降压降到所需的电压．
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功率P＝ 减小 灯泡变暗，选项C正确 减小， 正确， 错误 错误． 功率 ＝I2R减小，灯泡变暗，选项 正确，D错误． 电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压U 电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压 L； 设灯泡两端电压为U 则电源电压的有效值为U＝ 设灯泡两端电压为 R，则电源电压的有效值为 ＝UL＋UR. 减小时， 减小． 因UR＝IR，故电流 减小时，UR减小．因电源电压有 ，故电流I减小时 效值保持不变． 增大，选项B正确 正确． 效值保持不变．故UL＝U－UR，UL增大，选项 正确． －
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第五章
交变电流
③电感线圈在电路中的作用有 A．通直流，阻交流． 通直流，阻交流． B．通低频，阻高频． 通低频，阻高频．
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第五章
交变电流
一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接， 一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接， 如图所示，一块铁插进线圈之后， 如图所示，一块铁插进线圈之后，该灯将 ( )
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交变电流
电阻
感抗 由于电感线圈的自 感现象阻碍电流的 变化
容抗 电容器两极板上积累 的电荷对这个方向定 向移动的电荷的反抗 作用
产生的原 因
定向移动的自由电荷与 不动的离子间的碰撞
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在电路中 的特点
对直流、 对直流、交流均有阻碍 作用
只对变化的电流(如 不能通直流， 只对变化的电流 如 不能通直流，只能通 交流)有阻碍作用 交流 有阻碍作用 变化的电流 由电容的大小和交流 的频率决定(成反比 成反比) 的频率决定 成反比 电能与电场能往复转 化
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交变电流
解析：电容器的电容越大，频率越高， 解析：电容器的电容越大，频率越高，容抗越 εS 平行板电容器电容的决定式C＝ .电介质插入 小．平行板电容器电容的决定式 ＝ 电介质插入 4πkd 增大， 增大 容抗减小，灯变亮， 正确 增大， 正确； 时，ε增大，C增大，容抗减小，灯变亮，A正确；两极 增大 板距离增大， 减小 容抗增大，灯变暗， 错误 减小， 错误； 板距离增大，C减小，容抗增大，灯变暗，B错误；正对 面积减小， 减小 容抗增大，灯变暗， 正确 减小， 正确； 面积减小，C减小，容抗增大，灯变暗，C正确；交流电 的频率增加时，容抗减小，灯变亮， 错误 错误. 的频率增加时，容抗减小，灯变亮，D错误
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第五章
交变电流
答案：1.自感系数； 频率；通直流、阻交流；通低频、 答案： 自感系数； 频率； 通直流、 阻交流； 通低频、 自感系数 阻高频 2．(1)充、放电 电容；频率；(3)通交流、隔直流； ． 充 放电(2)电容 频率； 通交流 隔直流； 电容； 通交流、 通高频、阻低频． 通高频、阻低频．
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交变电流
(1)实验演示及现象 如图所示，将白炽灯泡和电容器串联在电路里面． 如图所示，将白炽灯泡和电容器串联在电路里面．接 通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮． 通直流电源，灯泡不亮；接通交流电源，灯泡亮．说明交 变电流能够“通过”电容器． 变电流能够“通过”电容器．
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第五章
交变电流
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第五章
交变电流
(1)实验演示 实验演示 如图所示， 如图所示，电感线圈与灯泡串联后可以分别接直流电 源或有效值与直流电源相同的交流电源． 源或有效值与直流电源相同的交流电源．
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交变电流
(2)实验现象 接通直流电源时，灯泡亮些，接通交流电源时， 接通直流电源时，灯泡亮些，接通交流电源时，灯泡 变暗． 变暗． (3)实验结论 电感线圈对交变电流有阻碍作用． 电感线圈对交变电流有阻碍作用． (4)实验现象的本质 交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化， 交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以 自感现象就不断地发生， 自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变 化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用． 化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用．
第五章
交变电流
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第五章
交变电流
※ ※ ※ ※
了解电感和电容对交变电流的影响 了解感抗与哪些因素有关 知道交流电能“通过” 知道交流电能“通过”电容器 了解容抗与哪些因素有关
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交变电流
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第五章
交变电流
在直流电路中，灯泡和电容器串联，灯泡不会亮； 在直流电路中，灯泡和电容器串联，灯泡不会亮；在 交流电路中，灯泡和电容器串联 如图所示 灯泡会亮吗？ 如图所示)， 交流电路中，灯泡和电容器串联(如图所示 ，灯泡会亮吗？
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第五章
交变电流
电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示， (5) 电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗来表示 ， 线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高， 线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感 电动势就越大， 对交变电流的阻碍作用越大， 电动势就越大 ， 对交变电流的阻碍作用越大 ， 感抗就越 大． 表示感抗， 表示线圈自感系数， ①若用 XL 表示感抗，L 表示线圈自感系数，用 f 表示交 对于感抗的公式： 变电流频率则有XL＝2πfL.对于感抗的公式：XL＝2πfL， 只要求作定性的解释，不要求作定量的计算． 只要求作定性的解释，不要求作定量的计算． 感抗的单位是欧姆， ② 感抗的单位是欧姆 ， 在交变电路中类似于一个电 阻．
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A．变亮 ． C．对灯没影响 ．
B．变暗 ． D．无法判断 ．
第五章
交变电流
答案： 答案：B 解析：在线圈内由磁场变化而产生的感应电动势， 解析：在线圈内由磁场变化而产生的感应电动势，总 是反抗电流变化的， 正是这种反抗变化的特性(电惰性 电惰性)， 是反抗电流变化的 ， 正是这种反抗变化的特性 电惰性 ， 使线圈产生了感抗．加入铁芯改变了电感的自感系数， 使线圈产生了感抗．加入铁芯改变了电感的自感系数， 自 感系数增大，感抗增大，故答案为 感系数增大，感抗增大，故答案为B.
第五章Байду номын сангаас
交变电流
④容抗在电路中的作用有 A．通交流，隔直流 通交流， B．通高频，阻低频 通高频，
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第五章
交变电流
如图所示，平行板电容器与灯泡串联， 如图所示，平行板电容器与灯泡串联， 接在交流电源上，灯泡正常发光， 接在交流电源上，灯泡正常发光，则 ( ) A．把电介质插入电容器，灯泡将变亮 把电介质插入电容器， 把电容器两极板距离增大， B ． 把电容器两极板距离增大 ， 灯泡将 变亮 使电容器两极板正对面积减小， C ． 使电容器两极板正对面积减小 ， 灯 泡将变暗 D．使交流电频率增加，灯泡变暗 使交流电频率增加， 答案： 答案：AC
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第五章
交变电流
(1)容抗 ①表示电容对交变电流阻碍作用的大小． 表示电容对交变电流阻碍作用的大小． ②大小由电容器的电容和交变电流的频率决定，电容 大小由电容器的电容和交变电流的频率决定， 表示容抗， 越大，交变电流的频率越高，容抗越小．若用XC表示容抗， 越大，交变电流的频率越高，容抗越小．
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C表示电容器的电容,f表示交变电流的频率，则有XC 表示电容器的电容, 表示交变电流的频率，
对于容抗的公式，只要求作定性的解释， 对于容抗的公式，只要求作定性的解释，不要求作定 量的计算． 量的计算． 容抗的单位是欧姆， ③ 容抗的单位是欧姆 ， 在交变电路中类似于一个电 阻．
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第五章
交变电流
A．电流表示数增大 ． B．电压表示数增大 ． C．灯泡变暗 ． D．灯泡变亮 ．
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第五章
交变电流
解析： 解析：由u＝220 2 sin100πtV，可得电源原来的频率 ＝ ， ω 100π Hz＝50Hz 为f＝ ＝ ＝ ＝ 2π 2π 当电源频率由原来的50Hz增为 增为100Hz时，线圈的感 当电源频率由原来的 增为 时 抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小， 抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选 错误． 项A错误． 错误 灯泡的电阻R是一定的 电流减小时， 是一定的， 灯泡的电阻 是一定的 ， 电流减小时 ， 实际消耗的电
决定因素
由线圈的自感系数 由导体本身(长短、粗细、 由导体本身 长短、粗细、 长短 和交流的频率决定 材料)决定 决定， 材料 决定，与温度有关 (成正比 成正比) 成正比 电流通过电阻做功， 电流通过电阻做功，电 能转化为内能 电能和磁场能往复 转化
电能的转 化与做功
第五章
交变电流
特别提醒： 特别提醒： 电感、电容接到交流电源上时， 电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场 能往复转化，所以电感、电容上不会消耗电能， 能往复转化，所以电感、电容上不会消耗电能，而电流通 过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗. 过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗
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第五章
交变电流
(2)实验现象的本质 ①直流电不能通过电容器是因为电容器的两个极板间 是绝缘的． 是绝缘的． 交变电流加到电容器上后，当电源电压升高时， ②交变电流加到电容器上后，当电源电压升高时，电 源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中， 源给电容器充电，电荷向电容器极板上聚集，在电路中， 形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，原来极 形成充电电流； 当电源电压降低时， 电容器放电， 板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流． 板上聚集的电荷又放出，在电路中形成放电电流．电容器 交替进行充电和放电，电路中就有了电流， 交替进行充电和放电，电路中就有了电流，好像是交变电 通过”了电容器， 流“通过”了电容器，但实际上自由电荷并没有通过电容 器两极板间的绝缘介质. 器两极板间的绝缘介质.