人教版高中物理选修3-2课件3.2

瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多
少？水的比热容c为4.2 × 103J/（ · ℃）。
0.14
℃
课堂练习
4．奶牛的心脏停止跳动后，大约在1h内体温由37.0℃降低到
33.5℃。请你由此估算，在这种环境下饲养奶牛，要维持一
个体重400kg奶牛的内能不变，每天喂养奶牛的食物至少要能
）
A．减小20J
B．增大20J
C．减小220J
D．增大220J
课堂练习
1．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽
缸向外散热210J，汽缸里空气的内能改变了多少？
1110
J
课堂练习
2．如图，在汽缸内活塞左边封闭着一定量的空气，压强与大
气压相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温
即外界对气体做功
新知讲解
二、热力学第一定律的应用
运用热力学第一定律解决问题
1.根据符号法则写出各已知量
（、、Δ）的正、负。
2.根据方程Δ＝＋求出未知量。
3.再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况
或做功情况。
典例探究
例题2：一定量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收了
B
120J的热量，它的内能的变化可能（
热力学第一定
律
温故知新
改变内能的两种方式
做功
热传递
对内
对外
吸热
放热
（外界对物体
做功）
（物体对外界
做功）
（物体从外界
吸热）
（物体对外界
放热）
内能增加
内能减少
内能增加
内能减少
∆ =
∆ =
温故知新

电磁感应现象的两 类情况
感生电动势和动生电动势
【复习回顾】
1、什么是电源？什么是电动势？ 2、楞次定律
穿过闭合回路磁通量发生了变化，回路中产生感应 电动势。产生感应电动势那部分导体相当于电源， 哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？
法拉第电磁感应定律指出，当穿过闭 合回路的磁通量发生变化时，回路中就要 产生感应电动势。 穿过闭合回路的磁通量发生变化的方式实质为 两类： I、闭合回路面积不变，磁场随时间变化。 II、磁场不变，闭合回路的面积随时间变化。
感生电场方向就是感应电流方向, 判断方法:楞次定律
感生电场与静电场的区别 静电场 E0 起源 由静止电荷激发 电场线为非闭合曲线 电 场 线 形 状 静电场为有源场 Ek 感生电场为无源场 感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
有共性：具有场物质形式的所有 共性；均对电荷有力的作用，且场 强定义相同；
+ + +
× × ×
× ×
动生电动势是 导体中的自由 电荷在磁场中 受到洛仑兹力 作用的结果。
× × ×
v
× × ×
_ _ _
f
× ×
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 方 向 磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量的变化 由于S的变化引起 回路中变化 非静电力就是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
感生电动势 闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场发生变化导 致回路中磁通量变化 由于B的变化引起 回路中变化 变化磁场在它周围空间激发 涡旋电场，非静电力就是感 生电场力，由感生电场力对 电荷作功而产生电动势
楞次定律或右手定则
楞次定律判断
例：如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行 金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P 之间接有阻值为R＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝ 0.5m，其电阻为r ＝1.0Ω ，与导轨接触良好.整个装置 处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v ＝10m／s的速度向右做匀速运动。 （1）a b哪点电势高? a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3）a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路 中产生的热量是多少？ N a

其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2.
3.电路图中符号
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
（不相通）
二、变压器的工作原理 ------互感现象
利用互感现象实现 了电能→磁场能→电 能转化。
∽ U1
n1 n2
原线圈
铁芯
U∽2
副线圈
思考：若给原线圈接直流电压U1，
目录
变压器的构造 变压器的工作原理 实验探究变压器的电压规律
实验探究变压器的电流规律
几种常用变压器 小结
例题
一、变压器的构造
1.示意图
2.构造： （1）闭合铁芯
原 线 圈 ~ U1
铁 芯
n1 n2
副
U2 ~线 圈
（绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈（初级线圈）：
其匝数用n1表示 （3）副线圈（次级线圈）：
副线圈电压U2 ？
U2＝0
理想变压器
变压器工作时有能量损失，一般效率 可达90%。 没有能量损失的变压器叫做理想变压器。 这是物理学中又一种理想化模型。
P出= P入
三、实验探究理想变压器的变压规律
学生电源
n1
n2
V
U1 n1
U2 n2
n1=240 n2=120
匝
匝
n1=120 n2=240
匝
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的
匝数成反比
I1 n2 I2 n1
（注：只有一个副线圈）
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
P
自耦变压器的 原、副线圈共用 一个线圈

30°
高中物理选修3-2课件
则金属棒 ab 接入回路的 bc 部分切割磁感线产生的 感应电动势为： E＝Bv0 bc ＝Bv20ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E 总 ＝E＝ 3Bv20t/3.
高中物理选修3-2课件
核心要点突破
一、感生电动势 1．产生机理 如图4－5－1所示，当磁场变化时，产生的感生电 场的电场线是与磁场方向垂直的曲线．如果空间存 在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作 用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产 生了感应电动势．
高中物理选修3-2课件
图4－5－1
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
图4－5－2
高中物理选修3-2课件
2．特点 (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无 关. 3．方向判定 感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路) 中感应电流的方向确定，即利用楞次定律判断.
高中物理选修3-2课件
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．某空间出现了如图4－5－3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生 电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关 系描述正确的是( )
【思路点拨】 回路中原磁场方向向下，且磁通 量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场 方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应 电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安 培力的方向水平向左，从而向上拉起重物．

✓ 学会从物理现象分析推导各介质的全反射 临界角及适用条件的研究方法； ✓ 会判定实际应用中光导纤维的用途。
3. 情感态度与价值观
✓ 体会科学探究中的全反射思想，领悟用光 导纤维实际中解决问题的优点，形成科学价 值观。
教学重难点
知道介质的全反射临界角计算需要的条件， 找准各个角的位置，学会利用全反射临界角 计算公式解决问题。 理解为什么光导纤维的传播速度大。
人教版高中选修2-3
物理
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反射定律：
反射光线跟入射光线和法线在同一平面内， 反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等 于入射角。
反射现象中光路是可逆的。
光的折射有规律遵循吗？
导入新课
在方形玻璃钢中注入适量水将一张画有 相互垂直的十字线塑料板置入水中，水平线 与水面重合。
激光笔斜射入水面，移动直至掠过塑料 板射在水面上，折射光线是否也掠过了塑料 板？
威里布里德.斯涅耳， 荷兰莱顿人，数学家和物 理学家，曾在莱顿大学担 任过数学教授，斯涅耳最 早发现了光的折射定律， 从而使几何光学的精确计 算成为了可能。
光的折射定律：
折射光线跟入射光线和法线在同一平面 内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。 入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
n= s—siinn—ir
率为
n树脂 = —ssiinn—ir
= s—siinn—4255°°=
0—.7—07 0.423
=1.67
动手测量
入射角为i=∠AON 折射角为r=∠O’ON’
动画：水的折射率测量
课堂小结
1.光的折射定律：
折射光线跟入射光线和法线在同一平
面内，折射光线和入射光线分别位于法线
两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦成正

（磁学量） （电学量）
学习目标
知识与技能： 1、了解力传感器应用的一般模式。 2、了解声传感器在电子秤、话筒、电熨斗上的应用。 过程与方法： 通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中 的应用，拓展学生的设计思路。 情感、态度、价值观： 在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、 生产、科技社会中的价值，感受传感技术给人类生活带 来的便利。
巩固提高
力传感器的应用
【例1】用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上 做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、 后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根 相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块可无摩擦滑动， 两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直 接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固 定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时， 传感器a、b在的示数均为10 N(取g=10 m／s2) （1）若传感器a的示数为 14 N、b的示数为6.0 N，求此 时汽车的加速度大小和方向． （2）当汽车以怎样的加速度运动时， 传感器a的示数为零．
传感器应用的一般模式
一、力传感器的应用——电子秤
一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的? 装置:力传感器 元件:金属梁和应变片
2.简述力传感器的工作原理.
U1 U2
金属梁
两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化
一、力传感器的应用——电子秤
二、声传感器的应用——话筒
二、声传感器的应用——话筒
阅读教材56页有关内容，思考并回答: （1）话筒的作用是什么？ （ 2 ）说明动圈式话筒的工作原理和工作 过程。 （ 3 ）说明电容式话筒的工作原理和工作 过程。这种话筒的优点是什么？ （ 4 ）驻极体话筒的工作原理是什么？有 何优点？

互感器
V
A
电压互感器
使用时把原线圈与 电路并联，原线圈匝 数多于副线圈匝数
电流互感器
使用时把原线圈与 电路串联，原线圈匝 数少于副线圈匝数
学习回顾：
知识与技能
１．变压器的结构与原理
２．理想变压器线圈与匝数的关系
３．理想变压器
过程与方法
１．控制变量法
２．科学探究
提出问题 猜想 设计实验 收集数据 分析论证
没有大胆的猜测就作不出伟大的发现。 ---牛顿
变压器
变压器的结构
变压器的结构图、符号
原线圈
n2 n1
副线圈
电源
负载
铁芯
符号
变压器的原理图
原线圈 副线圈
～
U1
n2 n1
U2
～
铁芯 交变电流通过原线圈时，在铁芯中激发变化磁场，变化磁场在 副线圈中产生感应电动势，在闭合回路中产生感应电流。
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
高压 变压 器
电子变压器
开关变压器
抗干扰 变压器
音频变压器
漫步科苑
交流电压表有一定的量度范围,它的绝缘能 力也有限,不能直接测量过高的电压.用变压器 把高电压变成低电压再接到交流电压表上,这个 问题就解决了.这样的变压器叫做电压互感器.
1电压互感器哪个线圈匝数多?
2电压互感器哪个线圈中的电流大?
无铁损
无铜损
理想变压器的变压规律
原、副线圈中产生的感应 电动势分别是： E1=n1/ t E2=n2/ t 原线圈回路有：U1− E1=I1r1≈ 0
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1/n1= E2/n2
则U1=

第四章
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在 这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：变化的电 流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：

解：1、由P=UI 得I=P/U
当U1=5KV时，I1=200A；当U2=50KV时， I2=20A 2、由P损=I2R线， 当U=5KV时， P损1=（200）2×10=400KW 当U=50KV时， P损2=（20）2×10=4KW
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的 功率变为原来的多少倍？ 1/10000 我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压， 少数线路已经采用550KV 思考：是不是输电电压越高越好？为什么？ 不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费 用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损 失。要综合考虑，选择合适的输电电压。 说明：一般大型发电机组发电电压是10KV左右，要先 升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送 出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。
2 .简单输送电路的计算和步骤
画出供电图
以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可
独立运用欧姆定律分析. 各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的 关系,总功率不变等联系.
达标练习
1．发电厂电机的输出电压为U1,发电厂至学校 的的输电导线总电阻为R通过导线的电流为I, 学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的 功率可表示为： A．U12/R B．(U1-U2)2/R C ．I 2R D．(U1-U2)I
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
电 能 的 输 送 示 意 图
一、电能的输送
1、面临的问题 电流流过输电导线时，由于电流的热效应， 必然有一部分电能转化成热而损失掉。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法： 由热功率计算公式可看出 （1）减小输电线的电阻 （2）减小输送的电流

B变、S不变
的
四
种
B和S都变
情
况 B和S大小都不变，
但二者之间的夹角变
例：闭合电路的一部分导 体切割磁感线时 例：线圈与磁体之间发生 相对运动时 注意：此时可由ΔΦ＝Φt －Φ0计算并判断磁通量是 否变化
例：线圈在磁场中转动时
2021/12/24
如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，
若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产
(人教版)高中物理选修3-2全部
2021/12/24
1. 2.划时代的发现 探究感应电流的产生条件
2021/12/24
2021/12/24
学 基础导学
2021/12/24
一、划时代的发现
1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特___发现了电流的磁效应． 2．法拉第心系“磁生电” 1831年，英国物理学家________发现了电磁感应现象．
2021/12/24
如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，
其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环
位于条形磁铁中部．则穿过三个环的磁通量的大小是( )
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环与c环相同
2021/12/24
解析： 条形磁铁磁场的磁感线分布特点是： (1)外部磁感线两端密，中间疏； (2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、 c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，a外 部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外 部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c.其中a、c两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿 过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错． 答案： C