粤教版高二物理选修1-2(文科生)优质教学PPT课件

真有点使人不敢相信，然而这是事实．为了使你更信服， 我们用电学中的一些知识， 来估计一下直径为 1 厘米的小球， 在摩擦起电时所能达到的电压．该球的表面积为 πd2≈3 平方 － 厘米．而一个原子的直径约为亿分之一厘米，即大约是 10 8 － 厘米，因此该小球表面上一个原子所占的面积为(10 8)2 平方 － 厘米． 那么在这个小球表面大约有 3/(10 8)2≈3×1016 个原子， 即 3 亿亿个原子．如果我们假设在摩擦过程中，小球表面上 每一万个原子平均获得 1 个电子，那么总共将获得 3×1012 － 个电子．每个电子的电量是 1.6×10 19 库，所以总共获得 － － 1.6×10 19×3×1012 库≈0.5×10 6 库≈0.5 微库负电荷．
电与磁
第二节 点电荷间的相互作用
宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带
电，且电性为负，电荷量为Q，表面无大气.在一 次实验中，宇航员将一带负电q(且q ≪ Q)的粉尘 置于离该星球表面h高处，该粉尘恰处于悬浮状 态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h高处，
无初速度释放，则此带电粉尘将处于什么状态？
一. 1.真空中有两个点电荷，它们间的静电力是F，当它们 之间的距离和两个点电荷的电量都增大为原来的2倍时，它 A. C. F 4F A B. D. C B. D. 2F 8F
2.A、B两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到A、B 附近时，A、B A. C. 可能变大 一定不变
二. 8.真空中两个同性点电荷q 、q ，它们相距较近，保持静 1 2 止状态今释放q2，且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运
于是现在的问题是：一个直径为 1 厘米的小球，当它的 表面均匀分布着 0.5 微库的电量时， 求它的电势． 根据电学中 的公式，该带电球面的电势为 U＝KQ/R，R 为球的半径，Q 为球面的总电量， K 是比例常数． 由实验确定 K＝9×109 伏· 米 /库．于是小球的电势为 U＝KQ/R＝9×109 伏· 米/库×0.5×10 －6 － 库/10 2 米＝4.5×105 伏， 即 45 万伏！ 这是相当高的电压． 不 过如果注意到摩擦起电会引起空气击穿，产生火花放电，那 么，我们就相信我们的计算结果大概是正确的． 应当指出，摩擦起电所产生的电压虽然很高，但由于电 量极小，所以一般不会引起较大的持续电流．

二、法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟 穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 这就是法拉第 ____________________________________. 电磁感应定律.
1．磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率的区 别
磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率意义是不
同的，具体分析如下： (1)磁通量Φ：磁感应强度与垂直磁场方感线的 条数有关．
(2)磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量很大，磁
通量的变化量不一定大，磁通量很小，磁通量的变化量也 不一定小．
(3)磁通量的变化率 ΔΦ 反映磁通量变化的快慢，它 既不表示磁通量的大小，也不表示磁通量变化的多少，它 们的区别类似于力学中的v、Δv和a＝ Δv的区别． Δt 2．磁通量变化快慢的描述方法
一. 1.将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的相同位置 C A. B. C. D. 解析：一条形磁铁插入同一个闭合线圈，闭合线圈中磁 通量的变化量相同，第一次快插所用的时间少，磁通量 变化快，磁通量的变化率大，所以产生的感应电动势大， 感应电流也大，因此A、B、D选项错误，C选项正确.
2.两个匝数不相同的线圈绕在同一个圆筒上，它们的匝 数n1>n2.当一个条形磁体穿过圆筒时，哪个线圈产生的 A A .匝数为n1
8.关于闭合电路中的感应电动势E、磁通量Φ、磁通量的变化 量ΔΦ及磁通量的变化率ΔΦ/Δt之间的关系，下列说法中正确
Δt
在相同的时间内磁通量的变化量越大，磁通量的变化
越快；如果有相同的磁通量变化，时间越短，磁通量的变
化越快．
正确区分ΔΦ、ΔΦ/Δt及Φ的关系 当螺旋管中的磁通量变化所用时间相同时，磁通量
变化越大，即ΔΦ与Δt的比值大，当螺旋管中的磁通量变

【特别提醒】
库仑力和万有引力具有相似
性，都是与距离的平方成反比关系，但它们 却是完全不同的两种力．两电荷间的库仑力 为相互作用力，同样满足牛顿第三定律．
即时应用
q1q2 (单选 )对公式 F＝ k 2 的理解，下列说法中 r 正确的是 ( ) A．当 r→ 0 时， F→∞ B．当 r→∞时， F→0 C ．公式只适用于真空中带电荷量很少的两 个导体 D．公式只适用于可看成点电荷的两个导体
它们之间距离的二次方成_____ 反比 ，作用力的
连线 上． 方向在它们的_____ q1q2 (2)表达式： F＝k 2 .(其中 k 叫静电力常量， r 取 9.0×109 N· m2/C2) 点电荷 (3)适用条件：真空中的________.
要点突破思维启动
对点电荷的进一步理解
1．教材中为何引入点电荷 点电荷实际是不存在的，它跟质点一样，是 一个只有电荷量，没有大小和形状的理想化 的物理模型，它是为了研究问题的方便而引 入的．
【思路点拨】
本题考查库仑定律的基本应
用．在解答该类问题时，应注意哪些量是不 变的，哪些量是变化的，对于变量注意与原 来的关系，然后根据库仑定律公式列方程进
行计算．
【精讲精析】 根据题目给出的条件，真空、 点电荷，符合库仑定律条件，由库仑定律公 q1q2 式 F＝ k 2 得 r 1 当 q 甲′＝ 2q 甲， q 乙′＝ q 乙 ， r′＝2r 时， 3 1 2q甲 ·q乙 3 q乙 1 1 q甲 · F′＝ k ＝ k 2 ＝ F. 2 6 r 6 4r
C．点电荷是一种理想化的模型 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它 尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相 互作用力的影响能否忽略不计
【精讲精析】

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二、实验探究库仑定律 1．实验表明，电荷之间的作用力随电荷量的___________ 而
________ ，随距离的________ 而________ ．
2．真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的 成正比，跟它们间________ ________ 的二次方成反比，作用 力的方向在它们的________ 上． 3．电荷之间的相互作用力称为静电力或____________ ．
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典例剖析
关于点电荷的理解
【例1】关于点电荷的说法，正确的是(
B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电荷量很小的带电体
)
A．只有体积很小的带电体，才能看作点电荷
D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球
心的点电荷处理
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三、元电荷 1．电荷的多少叫________ ．在国际单位制中，它的单位是 ，符号为______ ________ C ． 2．科学家发现最小的电荷量就是__________ 所带的电荷量 ．质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反，人们把 e 这个最小的电荷量叫做__________ ，用__________ 表示．
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3．元电荷的值最早由美国物理学家密立根测得，元电荷的值 是e＝____________C. 1.60×10－19
4．电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的
__________ ． 【联系拓展】 元电荷是自然界中最小的带电荷量，是电量的一个数值，不是 指具体的带电体．电子、质子、正电子等是微观带电体．
答案
A

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典例剖析
变压器工作原理分析
【例1】()对变压器工作原理，下列说法正确的是( ) A．变压器只改变交流电压 B．变压器可以改变交流电压，也可以改变直流电压 C．变压器原副线圈的磁通量变化率相同 D．变压器副线圈匝数越多，副线圈上的电压越小
配粤教版 物理 选修1-1 答案 AC
配粤教版 物理 选修1-1 变压器工作规律的定量运用
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பைடு நூலகம்
配粤教版 物理 选修1-1 答案 C
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远距离输电的能量损失 【例3】一台发电机，输出的功率为1000kW，输电线电阻为 10Ω.当发电机接到输电线路上的电压分别为5kV、50kV时， 求导线损失的热功率．
配粤教版 物理 选修1-1 答案 400kW 4kW
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高中物理课件
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一、变压器 1．将交流电的________升高或降低的装置． 2．变压器的结构：变压器由原线圈、___________ _和铁芯 组成． 3．实验证实：变压器的原线圈与副线圈的匝数比等于原线圈 与副线圈的____________． 4．如果n2＞n1，则U2＞U1，变压器属于________________ ；如果n2＜n1，则U2＜U1，变压器属于______________．
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2．原线圈与电源构成了闭合回路，用户不用电时这个回路是 否闭合，这样是否损失电能 在远距离输电的电路中，升压变压器的原线圈与发电站始终构 成闭合回路，一次高压变电所的降压变压器的原线圈和升压变 压器的副线圈(相当于电源)构成闭合回路，一直到低压变电所 的变压器，每一级变压器的原线圈都和上一级的副线圈构成闭 合回路．在这样的电路中，不论用户用电多少，甚至不用电， 上述回路都是闭合的，除非有故障时才需要断开．

小法拉第5岁那年，父亲送他去附近学校上小学.学 校老师本来就是个势利的小人，对穷得叮当响的小法拉 第只有白眼相加，加之小法拉第小时候讲话有点结巴更 常遭到老师的鞭打.在小学二年级时，小法拉第实在忍 无可忍，一气之下离开了学校，从此再也没有走进校门. 回家后，小法拉第就开始帮助父亲干些杂活，帮母亲照 看小妹妹.他几乎没有从学校学到什么知识，用他自己 的话讲，他在学校只学到一点点“读、写、算的启蒙教 育”. 之后，他们家搬到伦敦去住.可家庭的变迁并没 有给全家带来好运，全家仍过着缺吃少穿的日子.每周， 母亲只分给法拉第一条面包.为了避免挨饿，法拉第把 一条面包分成14小块，每天吃两小块，过着不饥不饱的 生活.12岁那年，父亲把他送到一家订书铺去当学徒， 从此法拉第开始在书的海洋中寻求知识了.他利用一切 空余时间如饥似渴地读书，凡是能拿到手的书，他都认
真阅读，尤其酷爱科学书籍.七年的徒工，使他比别人七 年学校所学到的知识还要多. 这以后，法拉第遇到了当时的著名化学家戴维.在他的引 导与帮助下，法拉第一步步迈进了科学的殿堂，终于发 现了电磁感应定律等许多电学规律，成为近代物理学上 的一颗灿烂的明珠。
一. 1. D
A. B.
C. D.
导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产
1．1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在 磁场，我们今天称之为________．英国物理学家法拉第在 1831年发现磁场可以产生感应电流，这就是________．
2．磁场产生电流的条件是____________________． 3．如果要使一个闭合电路中出现电流，电路中必须有 一个________．描述电源把其他形式的能量转换成电能的本 领的物理量，称为________，电动势的符号是______，它的 单位与电压单位相同，是______，符号是________．例如一 节普通的1号干电池的电动势是______，普通铅蓄电池的电 动势是________． 1．电生磁 磁能生电 2．穿过闭合电路的磁通量发生变化 3．电源 电动势 E 伏 V 1.5伏 2伏

恒定．
3．产生电磁波的电磁场，必须是振荡的电 磁场，“振荡的”是指周期性变化并且变化是 不均匀的．
即时应用
1.(双选)关于电磁场理论，下列说法正确的是 ( )
A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化 的 C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀 变化的
D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 解析：选BD.根据麦克斯韦电磁场理论，如果 电场的变化是均匀的，产生的磁场就是稳定
C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 D．它们都可发生干涉、衍射现象 解析：选 A. 机械波与电磁波产生的根源不同 , 是由不同的运动形成的，产生的本质也不同 ,
A错误，B、C、D正确．故选A.
典题例证讲练互动
麦克斯韦电磁场理论
例1 (单选)关于电磁场理论，下列说法中 正确的是( )
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一 定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场,
相互作用 的属性． ___________
要点突破思维启动
对麦克斯韦电磁场理论的理解
1．变化的磁场在空间产生的电场，与自由 电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合 的，它的存在与空间有无导体、有无闭合电 路无关．
2．均匀变化的磁场产生稳定的电场．“均匀 变化”指的是在相等的时间内磁感应强度的 变化量相同，即磁感应强度对时间的变化率
6．电磁波的传播速度等于光速．
想一想 电磁波与机械波有什么区别呢？ 提示：(1)机械波只能在介质中传播，传播速
度由介质决定，与机械波的频率无关．
(2)电磁波可以在真空中传播，在介质中传播 的速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率 有关，频率越大，传播速度越小．
二、电磁场也是物质

电流的大小．
要点突破思维启动
对磁通量的理解
1．对磁通量概念的理解 磁通量公式Φ＝BS中，B是匀强磁场的磁感 应强度，S是与磁场方向垂直的面积，磁感 应强度越强，穿过某一面积磁感线的条数越
多，磁通量就越大，反之就越小，
判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面 积的磁感线的多少去判断的． 2．引起磁通量变化的类型
叫做电磁感应现象．
3．感应电流：电磁感应现象中所产生的电 流叫___________ 感应电流 ． 4．产生感应电流的条件：只要闭合电路的
磁通量变化 ，闭合电路就有电流产生． _____________
想一想 初、高中学习的产生感应电流的条件本质是 否相同？ 提示：相同．
二、感应电动势
1．电动势
同心圆，水平面上圆内的不同点到CD的距离
不同，相当于在半径不同的圆周上 ，由于 CD ∥ AB ，且 CD 与 AB 在同一竖直平面内， 因而 CD 产生的磁场方向正好在 AB 两侧且对 称地从一边穿入从另一边对称处穿出，
净剩磁感线条数为零，因而穿过圆的磁通量 为零，所以当CD向上平移时，穿过圆的磁通 量仍为零，故答案是：不变． 【答案】 不变
新知初探自学导引
一、法拉第与电磁感应现象
1．划时代的发现：自1820年丹麦物理学家 奥斯特 发现了电流的磁效应后，于1831年 _______ 英国物理学家_______ 法拉第 经过十年坚持不懈的 努力，终于发现了电磁感应现象，验证了 磁场 也能产生电流的设想． ______
2．电磁感应现象：只要穿过_____ 闭合 电路的磁 变化 ，闭合电路中就有电流产生, 通量发生_____ 磁通量 的变化而产生电流的现象, 这种由于_______
【方法总结】

2．布朗运动的意义 (1)布朗运动是无规则的―反―映→分子运动是无规则的； (2)布朗运动是永不停息的―反―映→分子运动是永不停息 的；
(3)温度越高，布朗运动越激烈―反―映→温度越高，分子的 运动越激烈．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．关于布朗运动，下列说法正确的是
（5）将水分子看作球体，分子直径(取1位有效数字)
d=___(6_v_0_/_∏__)-_3 _=_1_×__10-10m
（6）10g水中含有的分子数目N=___________m__N_A_/_M__=_3.344 ×1021 ※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁
例4 已知氢气的摩尔质量是2×10-3kg/mol,水的摩尔质量 是1.8×10-2kg/mol,计算1个氢分子和水分子的质量。
谢 谢！
第2节 分子热运动
课前自主学案
一、分子运动何其乱 1．布朗运动：是悬浮在液体(或气体)中的微粒不 停的_无__规__则___运动．它首先是由英国植物学家布 朗在1827年用显微镜观察水中的_花__粉__颗__粒___时发 现的． 2．产生的原因：大量液体分子对悬浮微粒撞击的 _不__平__衡___造成的． 3．布朗运动的实质：悬浮微粒的无规则运动并不 是_液__体__分__子___的运动，但是微粒运动的无规则性， 间 接 地 反 映 ____液__体__分__子在 做 永 不 停 息 的 _无__规__则__运__动___．
(2)油分子一个紧挨一个整齐排列; (3)认为油膜厚度等于分子直径.
若已知一滴油的体积V和水面上油膜面 积S, 那么这种油分子的直径d是多少？
↴
分子直径d= V/ S.
例题1 把体积1mm3 的油酸滴在水面上，假设油酸在水面上形成面积为3.5m2 的单分子油膜，是估算油酸分子的直径

所以PPAB＝II2122＝II122＝116.
【答案】 1∶16 1∶4
变式训练
一理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈 440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图所 示．
(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表 示数为________ V，电流表示数为________ A. (2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表 示数为______ V，电流表示数为______ A． 此时输入功率为_____ W，变压器效率为 ________．
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第三节 电磁感应现象的应用
目标导航
1.知道变压器的构造、理解变压器的工作原 理． 2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝 数的关系，能应用它分析解决有关问题． 3．了解汽车防抱死制动系统(ABS)的工作原 理及电磁感应现象在生活中的应用． 4．变压器的工作原理．(重点和难点)
4．变压公式：理想变压器原、副线圈两端的 电压之比等于这两个线圈的匝数之比，即U1
U2 ＝nn1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.
想一想 1．变压器为什么对恒定电流不能变压？ 提示：恒定电压加在变压器的原线圈上时， 通过原线圈的电流大小、方向都不变，所以 产生稳定的磁场，通过副线圈的磁通量不变, 因此，在副线圈中不会产生感应电动势，副 线圈两端没有电压，所以变压器不能改变恒 定电流的电压．
【精讲精析】 最简单的变压器是由一个横 截面为矩形的闭合铁芯和绕在铁芯上的两个 线圈组成的，铁芯是用表面涂有绝缘漆的优 质薄硅钢片叠合而成，原线圈和副线圈都用 优质的绝缘导线绕制而成，关于理想变压器 的基本规律有二：一是关于原、副线圈的两 端的电压比公式为 U1＝n1①
U2 n2
在中学物理阶段，这条规律是作为实验规律 给出的；二是关于理想变压器的定义：理想 变压器在工作时是没有损耗的，即输出的功 率P2等于输入的功率P1. P1＝P2② 由电功率的公式：P＝IU，就得到 I1U1＝I2U2③