粤教版高二物理选修3-2(理科生)电子课本课件【全册】

19
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！
20
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。
22
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）。
23
自我控制是最强者的本能。
——萧伯纳
24
Y
输入
地
°
°
16
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。
17
14
（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。
15
（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。
高中物理课件
灿若寒星整理制作
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．

例1
图2－1
A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B．t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变 C．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变 D．t2、t4时刻线圈中感应电动势最小
【精讲精析】
t1、t3时刻通过线圈的磁通量最大，但
此时磁通量的变化率为零，感应电动势和感应电流均 为零，感应电流方向发生改变， A项错，C项对；t2 、 t4 时刻磁通量为零，而磁通量的变化率最大，所以感 应电动势最大，选项B、D错误． 【答案】 C
本章优化总结
知识网络构建
本 章 优 化 总 结
专题归纳整合
章末综合检测
知识网络构建
交 变 电 流
交 变 电 流
专题归纳整合
交变电流的变化规律理解及应用
1 ．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流． 2 ．从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达 式为 e ＝ NBSωsinωt ，感应电动势的最大值为 Em ＝ NBSω.
思路 5：原理思路．变压器原线圈中磁通量发生变 化，铁芯中ΔΦ/Δt相等；当遇到“ 时有ΔΦ1/Δt＝ΔΦ2/Δt＋ΔΦ3/Δt. ”形变压器
例3 (双选)如图2－3所示电路中的变压器为理想
变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑 动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分 别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是 ( )
【精讲精析】 (1) 感应电动势的最大值 Em ＝ 2 NBSω＝100× 0.5× 0.1 ×2π V＝3.14 V. (2)转过 60° 时的瞬时感应电动势： e ＝ Emcos60° ＝3.14× 0.5 V＝1.57 V. (3)通过 60° 角过程中产生的平均感应电动势： 3 100× 0.5× × 0.12 2 E ＝NΔΦ/Δt＝ V≈2.6 V. π 3 2π

2．(双选)如图 1－5－7 所示，金属
杆 ab 以恒定的速率 v 在光滑平行导轨上
向右滑行，设整个电路中总电阻为 R(恒
图1－5－7
定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙
述正确的是( )
A．ab 杆中的电流与速率 v 成正比
B．磁场作用于 ab 杆的安培力与速率 v 成反比
C．电阻 R 上产生的热功率与速率 v 的平方成正比
【答案】
1 (1)2BLv0
(2)49090mv20
1．安培力做负功是其他形式的能(如机械能)转化为电 能，这是发电机原理．
2．安培力做正功，是电能转化为其他形式的能，这是电 动机原理．
3．安培力做负功，其他形式的能转化为电能，然后又通 过电流做功变成电热．所以安培力的功、生能、生热往往是 同步进行的，不要重复计算．
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 UMN； (2)在圆环和金属棒上消耗的总的热功率．
【审题指导】 (1)利用 E＝BL 經求出电动势．
(2)确定外电路和内电路 ，画出等效电路图． (3)利用电路规律求出热功率．
【解析】 (1)把切割磁感线 的金属棒看成一个具有内阻 R、 电源电动势 E 的电源，两个半 圆环看成两个并联电阻，画出 等效电路如图所示：等效电源 的电动势为 E＝BLv＝2Bav
●教学地位 本节是本章的核心知识之一，与电路紧密联系，也是深 化发电原理的基础．电磁感应与电路的结合，电磁感应与力 学的结合，电磁感应与能量的结合是本章的核心题型．
●新课导入建议 在爱国主义教育影片《地雷战》中，有鬼子拿着探雷器 探地雷的镜头，探雷器是利用电磁感应来工作的，它的主要 组成元件是一个长柄线圈，线圈中通有变化的电流．线圈贴 着地面移动，如果地下埋着金属物品，金属中就会感应出电 流，电流的磁场反过来会影响线圈中的电流，使探雷器发出 警报声．这种探雷器只能探测金属地雷或有金属部件的地 雷．你知道为什么不能用它来探测石头地雷吗？这节课我们 继续探究电磁感应规律的应用．

2、线圈经过中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的
变化率为零(ab和cd边都不切割磁感线)，线圈中的电动势
为零,方向要改变。
线圈经过与中性面垂直位置(即线圈平面与磁感线平行)时，
穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大（ab和cd
边都垂直切割磁感线），线圈中的电动势最大，方向不变。 3、线圈经过中性面时,电流将改变方向,线圈转动一周,两 次经过中性面，电流方向改变两次。
成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
当负载为电灯等纯电阻用电器时
(2)电流按正弦规律变化
i

e R
r

Im
sin ωt
电流 i Im sin ωt通过R时： u iR
Um ImR
(3)负载电压按正弦规律变化 u U m sin ωt
交变电流的图像
b
c
c
a
d
kA
L
B
b
K L
高中物理课件
灿若寒星整理制作
第二节描述交变电流
知识回顾 1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？
2、线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应电 动势是最大还是最小？
3、线圈转到什么位置时磁通量最小？这时感应电 动势是最大还是最小？
整理小结:两个特殊位置
1、中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面。
BLvsinωt 整个线圈的电动势2BLvsinωt
e 2BL L sin t
2
BS sin t
v//=vcosωt v=vsinωt
令 Em BS Em为电动势的最大值(峰值)
则 e Em sin ωt e为电动势在时刻t的瞬时值
交变电流的变化规律

Q=2mgd
4.电磁感应中的图象问题
例7.如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速 率v运动，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆 时针方向为电流的正方向，那么图中的哪一个图线正确地
表示回路中电流对时间的函数关系？（）C
I
I
I
I
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
方法点拨：
1、受力分析：必要时画出相应的平面图。 受力平衡时，速度最大。
2、电路问题：画出等效电路图，产生感应电动势的 导体相当于电源，其电阻为内电阻。
3、能量问题：安培力做负功，其它能转化为电能。 安培力做正功，电能转化为其它能。 P安（=F安V）=P电（=EI）
4、解题方法：动能定理、能量守恒定律 或其他功能关系
当F安=mg时，物体达到最大速度Vm=1m/s
3.电磁感应中的能量问题
例6.如图所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖直 平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场， 磁场上、下边界水平，宽度也为d，线圈ab边刚进入磁场 就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产 生了多少电热？
三.法拉第电磁感应定律
1.内容: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
E 对于n匝线圈有 E n
t
t
注意：E与Φ、ΔΦ无直接联系；
E与成正比。
2.电动势的对比
感生 电动势
导体棒 平动切割
导体棒 转动切割
线值
E=Blv
高中物理课件
灿若寒星整理制作
电磁感应复习
电磁感应现象
产生感应电流的条件
感应电动 势的大小
应用 感应电流（电 动势）的方向

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.

课
主
时
导 学
器、差动变压器式传感器等．
作 业
菜单
YJ ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析
课
(2)温度传感器的原理
堂 互
动
①温度传感器：将温度变化转换为电学量变化的装置， 探
究
教 学
它通过测量传感器元件的电学量随温度变化来实现对温度的
当
方
堂
案 测量．
双
设
基
计
达
②热敏电阻：利用半导体材料的阻值随温度变化而变化 标
双 基
计
达
标
课
前
自
课
主
时
导
作
学
业
菜单
YJ ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析
【解析】 (1)图甲是角度的电容式传感器，其原理是当 动金属片旋进的角度不同时，电容器的正对面积不同，电容
课 堂 互 动 探 究
教
学 方
器的电容不同．
当 堂
案
双
设 计
(2)图乙是液体的电容式传感器，其原理是导电液体相当
教 学 教 法 分 析
课
●新课导入建议
堂 互
动
当 SARS 肆虐时，在机场、车站等公共场所都配备了一 探 究
教 学
种 将红 外辐射 波转 换成电 信号的 传感 装置 ——红 外测温
当
方
堂
案 仪．机动车驾驶员“酒后驾车”，极易发生道路交通事故， 双
设
基
计
达
严重危害交通安全和人身安全，为此我国已制成对低浓度酒 标
教 离发生改变，电容器的电容也发生改变．
学
当

交变电流
1.基本知识 (1)恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流，简称
直流．
(2)交变电流： 强弱和方向 都随时间作 周期 性变化的电 流，简称交流． (3)波形图：电流或电压随时间变化的图象． (4)日常生活和生产中所使用的交变电流是按 正弦规律 变化的交变电流．
2．思考判断 (1)交变电流是方向随时间作周期性变化的电流．(√) (2)只有按正弦规律变化的电流才是交变电流．(×) (3)大小随时间做周期性变化的电流叫交变电流．(×)
【提示】 不是．磁通量最大时，感应电流为零．
交变电流的产生过程
【问题导思】 1．用什么方法可以产生交变电流？ 2．电路中交变电流的方向是如何变化的？
1．产生 如图 2－1－3 所示，用矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 产生交变电流．
图 2－1－3
(1)切割磁感线的有效边是图中的 ab 和 cd. (2)线圈平面平行磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通 量为零的位置 (图乙、丁中位置 )，两有效边的切割速度方向 垂直磁感线，产生的感应电动势最大． (3)线圈平面垂直磁感线的位置，即通过线圈平面的磁通 量最大的位置，两有效边的切割速度方向平行磁感线，不切 割磁感线，线圈中的感应电动势为零．
2．思考判断 (1)只要闭合线圈在磁场中转动就会产生交变电流．(×) (2)交变电流是矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强 磁场中匀速转动产生的电流．(×) (3)矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速运动，当线 圈与磁感线平行时，磁通量最小，电流最大．(√)
3．探究交流 一个矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时， 将产生大小、方向都随时间周期性变化的电流．当穿过线圈 的磁通量越大的时候，感应电流也越大吗？
3．探究交流 如图 2－1－1 所示的电流是交变电流吗？

菜单
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
菜单
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