2021粤教版高二物理选修3-2(理科生)(全套)精品课件

【答案】 (1)e＝314sin 100π t V (2)E＝200 V
正弦交变电流的图象及应用
【问题导思】 1．横轴和纵轴表示什么含义？ 2．如何确定峰值和开始时刻线圈的位置？ 3．图象能描述哪些物理量？
1．正弦交变电流的图象 从图 2－2－6(甲)来分析， 图(a)位置， 线圈平面与中性面 重合，此时无感应电流；经四分之一周期，线圈转动到图(b) 位置，感应电流达到最大，方向为 abcda，规定该方向为正； 再经过四分之一周期，线圈转动到图(c)位置，又到中性面， 无感应电流；再经四分之一周期，线圈转动到图(d)位置，感 应电流又达到最大，但方向与先前相反，是 adcba 方向，负 方向，再经四分之一周期，回到图(e)位置，经历了一个周期， 电流又变为零， 可见电流为零的位置是改变电流方向的位置．
3．探究交流 交流电的正负表示其强弱吗？
【提示】
交流电有强弱变化，因为电流是标量，其正
负仅仅用来描述电流的方向，而不表示大小，尤其用图象描 述时，时间轴上方的电流为正，时间轴下方的电流为负，而 只有离时间轴远的点，电流才大．
正弦交变电流瞬时值、峰值表达 式的推导
【问题导思】 1． 线圈在磁场中转动时产生的感应电动势与什么因素有 关？ 2． 如何计算多匝线圈不垂直切割磁感线时产生的感应电 动势？ 3．峰值由哪些因素决定？
第二节
交变电流的描述
教师用书独具演示
●课标要求 1．知道正弦交流电的推导过程． 2．会用函数表达式描述交流电． 3．会用图象描述交流电．
●课标解读 1． 能熟练应用楞次定律和法拉第电磁感应定律推导正弦 交流电的表达式． 2．会用函数表达式描述交变电流， 并能利用函数表达式 分析解决实际问题． 3．会用图象描述交变电流，并能解决实际问题． 4．培养学生实验能力和思维能力． ●教学地位 本节在上节课的基础上推出正弦交流电的规律，该节课 是交变电流的重点内容，也是以后各节学习的基础．

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示波器并不难掌握，通过以上图文的介绍和课堂 演示，想必同学们已经有了掌握示波器的一些方 法和经验，相信经过你的不懈努力，你一定能够 熟练地使用示波器，它一定能够成为你手中的有 利武器，在未来的生活和实践中，伴随你从一个 成功走向另一个成功！
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1．用示波器观察某电压信号，发现屏上的图像 不稳定，那么，应该怎样调节才能使图像稳定？ 答：先将扫描范围旋钮置于合适位置，再调 节微调旋钮。
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3．欲使屏上出现一条竖直亮线，应怎样调节示波器？ 答：在屏上已出现亮线（或亮斑）的前提下，将 扫描范围旋钮置于“外X”挡，衰减调节旋钮置于 “”挡（若在其他挡位，也可以从“Y输 入”加一变化较快的电压）。
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自我控制是最强者的本能。
——萧伯纳
24
Y
输入
地
°
°
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③将滑动变阻器的滑片P滑至适当位置后闭合开关，把 衰减调节旋钮逆时针依次转到100、10和1挡，观察亮斑 向上偏移的情况。 ④调节Y增益旋钮，使亮斑偏移一段适当的距离，再调 节滑动变阻器，观察亮斑偏移的距离随输入电压变化的 情况。 ⑤调换电池的正、负极，可以看到亮斑改为向下偏移。
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（2）观察扫描并进行调节 ①把X增益调节旋钮顺时针转到1/3处，扫描微调旋钮 逆时针转到底，扫描范围旋钮置于10～100挡，可看到 扫描的情形。 ②顺时针旋转扫描微调旋钮，可看到亮斑移动加快， 直至成为一条亮线。 ③调节X增益调节旋钮，可以看到亮线长度随之改变。
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（3）观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节 ①将扫描范围旋钮置于“外X”挡，交直流选择 开关拨到“DC”位置。 ②按图所示连接电路。
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3示波器的使用

第一章 电磁感应
第一节 电磁感应现象 第二节 产生感应电流的条件
栏 目 链 接
1．了解电磁感应的发现过程．
2．理解电磁感应现象及其产生的条件．
栏
目
链
接
3．运用电磁感应现象产生的条件判断回路是否有感应
电流．
栏 目 链 接
1．电磁感应现象．
由_磁___生_电___的现象，叫做电磁感应现象．由电磁感应
栏
与垂直磁场方向的夹角．
目 链
接
一般有以下两种情况．
(1)磁感应强度 B 和 θ 不变，有效面积 S 改变，则 ΔΦ＝Φt－Φ0＝
BΔScos θ. (2)磁感应强度 B 变化，磁感线穿过的有效面积 S 和 θ 不变，则 ΔΦ
＝Φt－Φ0＝ΔBScos θ.
一个 100 匝的线圈，其横截面积是边长为 L＝
说明：Φ的正负意义是从正、反两面穿入，若从
一面穿入为正，则从另一面穿入为负．
(4)意义：指穿过这个面的
____磁__感__线__条_数_______．磁感线越密的地方，也就是穿
栏
过单位面积的磁感线条数 _____越__多_____的地方，磁感
目 链
应强度B ___越_大______.因此，B越大，穿过这个面的磁
现象产生的电动势称为__感__应__电__动__势____，产生的电流，称为
__感__应__电__流____．
栏
2．磁通量．
目 链
接
(1)定义：___磁__感__应__强__度__B__与__垂__直__于__B_的__面__积__S_ 的乘积，
叫做穿过这个面的磁通量．
(2)公式：_Φ_＝__B__S__；单位：_韦__伯____；符号：_W__b___. (3)矢量性： _标__量___，但有正负．

(2)负载制约 ①变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决定，P2＝P 负 1 ＋P 负 2＋… ②变压器副线圈中的电流 I2 由用户负载电阻 R2 确定，I2 U2 ＝ . R2 ③总功率 P 总＝P 线＋P2.
(2012· 福建高考)图 2－2 甲中理想变压器原、副 线圈的匝数之比 n1∶n2＝5∶1，电阻 R＝20 Ω ，L1、L2 为规 格相同的两只小灯泡，S1 为单刀双掷开关．原线圈接正弦交 变电源，输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示．现将 S1 接 1、 S2 闭合， 此时 L2 正常发光． 下列说法正确的是( )
2．有效值 通过同样的电阻，在相同时间内跟交流电热效应相等的 恒定电流的数值称为交流电的有效值．一般交流电压表、电 流表测出的数值是有效值．交流电器铭牌上标明的电流、电 压值也是有效值．计算电功、电热时应使用有效值．正弦式 Em Im 交流电的有效值大小为 E＝ ，I＝ . 2 2
3．瞬时值 (1)当线圈平面与中性面重合时，线圈中感应电动势为 零，若从此位置开始计时，则瞬时值表达式为 e＝Emsin ω t nBSω ＝nBSωsin ω t，i＝Imsin ω t＝ sin ω t. R (2)当线圈平面与中性面垂直时，线圈中感应电动势最 大．若从此位置开始计时，则瞬时值表达式应为 e＝nBSωcos nBSω ω t，则 i＝Imcos ω t＝ cos ω t. R
(6)外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能 π 2 所以 W＝E 电＝IEt＝IE· ＝27.8 J. ω
【答案】 (1)235.5 V
(2)i＝47.1 cos 100π t(A) (3)160 V 33.3 A (4)5 561 W (5)15 C (6)27.8 J

图 1－1－10
【解析】 在直导线电流磁场中的五个线圈，原来磁通 量都是垂直纸面向里的，对直线电流来说，离电流越远，磁 场就越弱． 线圈向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故 A 线圈 中没有感应电流． 线圈向下平动，穿过线圈的磁通量减少，故 B 线圈中产 生感应电流． 线圈绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化，故 C 线圈中产 生感应电流． 线圈不动，线圈中磁通量不变，故 D 线圈中没有感应电 流． 线圈向上平移，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈不 是闭合回路，因此 E 线圈中无感应电流． 【答案】 B、C 中有感应电流 A、D、E 中无感应电 流
磁通量
【问题导思】 1．应从哪些方面理解磁通量？ 2．如何求解磁通量和磁通量的变化量？
1．匀强磁场中磁通量的计算 (1)B 与 S 垂直时：Φ＝BS，B 指匀强磁场的磁感应强度， S 为线圈的面积． (2)B 与 S 不垂直时：Φ＝BS⊥，S⊥为 线圈在垂直磁场方向上的投影面积，在应 用时可将 S 投影到与 B 垂直的方向上或者
●新课导入建议 晴朗的天气，绿色的草坪，我们可以尽情享受野外大自 然给我们带来的乐趣． 在游玩的同时，我们不妨也做一次简单的生活实验，把 一条大约 10 m 长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个 接线柱上，形成闭合电路．两个同学迅速摇动这条电线，这 时你会惊奇地发现电流表的指针在来回摆动．当两同学站的 方位不同时， 电流的大小也随之发生变化． 这是怎么回事呢？ 通过这节课的学习，我们将明白其中的奥秘．
线圈，磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线 的净条数、从上向下看，穿过圆环 A、B 的 磁感线如图所示，磁感线有进有出，A、B 环 向外的磁感线条数一样多，但 A 环向里的磁感线条数较多， 抵消得多，净剩条数少，所以 ΦA<ΦB.

=
������1 ������2
������1 ������2
=
������2 ������1
(若有多个副线圈,则有������1 ������1
=
������2 ������2
+
������3 ������3
+
…)
������1 = ������2
升压变压器
降压变压器
常见的变压器 自耦变压器 电流互感器
4πt V.
(1)S 接 e 时,有 I=������m2 =
������m 2������
=
24 2×12
A=
2 A,
P=I2R=( 2)2×12 W=24 W,
W=Pt=24×10×60 J=1.44×104 J.
(2)S 接 f 时,根据正弦曲线变化规律可知,在交变电流的一个周
期 T 内,氖泡闪光 2 次,每次闪光的时间为���3���. 因 T=12 s,故氖泡闪光频率为 4 Hz.通电 10 min,氖泡发光的总
定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动
交变电流 产生
中性面:������ ⊥ ������,������ = 0
两个特殊位置 ������ ∥ ������时,������m = ������������������������
表征的物理量
最大值:������m = ������������������������
从中性面开始计时:������ = ������m sin������������ 瞬时值表达式 从������ ∥ ������开始计时:������ = ������m cos������������

粤教版高二物理选修3-2(理科生)电 子课本课件【全册】
粤教版高二物理选修3-2(理科生) 电子课本课件【全册】目录
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第一章 电磁感应 第二节 研究产生感应电流的条件 第四节 法拉第电磁感应定律 第六节 法拉第电磁感应定律的应用（二） 第八节 涡流现象及其应用 第二章 交变电流 第二节 交变电流的描述 第四节 电感器对交变电流的作用 第六节 变压器 本章小结 第一节 认识传感器 第三节 传感器的应用 *第五节 用传感器测磁感应强度
第一章 电磁感应
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第一节 电磁感应现象
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第二节 研究产生感应电流的条 件
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第三节 探究感应电流的方向
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第四节 法拉第磁感应定律
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第五节 法拉第电磁感应定律的 应用（一）

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第二节动能势能(一)
什么是能量？
什么是能量？
什么是能量？
什么是能量？
1、能的定义：一个物体能够对其他物体做功，这个 物体就具有能量。
2、能量以多种形式存在：如机械能、电能、光能、 化学能、核能等等。
橡皮筋将物体弹出： 势能
灯泡发光：
电能
太阳下的铁块变烫： 光能
渐减小时，动能也逐渐减小
练习2：某人质量60kg,当他以5m/s的速 mv2

1
2
60
52
J
2
750J
思考：如果他的速度变为原来的一半？动能是
原来的几倍？ 1/4倍
练习3：将一个质量m=2kg的物体以v0=1m/s的速度 水平抛出，不计空气阻力，g=10m/s2.
求物体落地之前： （1）抛出1s时的动能。
（2）物体下落2m高度时物体的动能。
二.小结
能量：一个物体能够对其他物体做功，这个物体 就具有能量。
[功是能量转化的量度。 能量是做功能力的体现]
动能：物体由于运动而具有的能量，叫做动能
。 表达式：E是K 标 12量m，v2是状态量
势能
EK WF
v2 F
2as ma

EK
WF

Fs

ma
v2 2a

1 mv2 2
【说明】
1.动能的表达式：
EK

1 mv2 2
2.动能是标量，SI制中，单位为：焦耳（J）
1J 1N m 1kg m2 / s2
3.动能是状态量。
物理中的过程量和状态量 过程量——用来描述一段时间或一段空间变化的物理量。

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YJ ·物理 选修3-2
教 学
理想变压器的制约关系和动态分析
当 堂 双
设 用，当有多个副线圈时，电流与匝数成反比这一结论不成立． 基
计
达
课
3．变压器与变阻器不同．
标
前 自
变压器的工作原理是电磁感应，应接交流，能使交流电 课
主 导
压升高或降低．
时 作
学
滑动变阻器的工作原理是串联电阻分压，可接交流或直 业
流，但只能使电压降低．
菜单
YJ ·物理 选修3-2
一台理想变压器，其原线圈 2 200 匝，副线圈
计
另一个线圈与负载连接，叫做副线圈，也叫次级线圈．如图
达 标
课 前
2－6－1 所示．
自
课
主
时
导
作
学
业
图 2－6－1
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YJ ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析
课 堂 互 动 探
(3)原理：原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通 究
教
学 方
量，这个交变的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过副线圈，所
当
方
堂
案 断导线的情况下，通过电流表的读数就
双
设
基
计
达
可以测出导线中的电流．问该电流是直
标
课
前 自
流还是交流？请说明钳形电流表测电流
课
主
导 学
的原理．
图2－6－2
时
作
业
菜单
YJ ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析
【提示】 该电流是交流．钳形电流表实质上是一种把 大电流变成小电流的特殊变压器．它的原线圈串联在被测电

它的工作原理是什么？
【提示】 当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接 通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只 看不见的“手”，干簧管是一种能够感知磁场的传感器．
自控装置中一些元件的工作原理 【问题导思】 1．普通二极管和发光二极管有什么区别？ 2．晶体三极管的工作原理是什么？ 3．如何认识逻辑电路？
请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工 作．
图 3－4－4
【解析】 当门闭着时，永磁体使干簧管接通，斯密特 触发器输入端与电源负极相连，处于低电平，则输出端为高 电平，故蜂鸣器不发声；当开门时，没有永磁体作用，干簧 管不通，斯密特触发器输入端为高电平，则输出端为低电平， 则蜂鸣器通电，发声报警．
现有热敏电阻(负温度系数)、电炉丝、电源、电 磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图 3－4－3 所 示，试设计一个温度电路．要求温度低于某一温度时，电炉 丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出 电路图并说明工作过程．
图 3－4－3
【审题指导】 求解该类问题首先要形成设计思路然后 将设计分成几个大块，如控制部分、执行部分等．
(5)实验步骤 ①将多用电表旋钮拨至 R×1 k 挡，调零后，测量电阻 R 的阻值，检查 R 是否符合要求． ②将多用电表旋钮拨至 R×1 k 挡，调零后，用两表笔分 别接二极管两极，然后将两表笔位置对调．若两次测量结果 一次较小，一次很大，则二极管性能良好．
③将多用电表旋钮拨至 R×1 k 挡，红表笔接晶闸管 K 极，黑表笔同时接通 G、A 极，在保持黑表笔不脱离 A 极状 态下断开 G 极，指针指示几十欧至一百欧，然后瞬时断开 A 极再接通，若指针指示∞位置，则表明晶闸管良好．
【解析】 由报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入 罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上，其电阻 变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报．故 选项 C 正确．