最新人教版高二物理选修3-2(理科生)全册完整课件

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第五章 交变电流
有的同学误认为通过原、副线圈电流与该线圈匝数 一定总成反比．
辨析：只有当有一个副线圈时，II12＝nn21才成立．当有两 个副线圈时，通过原、副线圈的电流与该线圈的匝数不再成 反比．
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第五章 交变电流
3．输入、输出的制约关系 (1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一 定时，输出电压U2由输入电压U1决定，即U2＝n2U1/n1. (2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一 定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中 的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1.
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第五章 交变电流
有的同学误认为原、副线圈匝数一定，原线圈两端 电压一定，则通过原线圈电流一定．
辨析：原线圈不是纯电阻电路，I＝UR不成立，确定 I1 变化应由 I1n1＝I2n2 确定．
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第五章 交变电流
线圈串、并联的分析和计算方法 对于线圈的串、并联，与电阻的串、 并联相类似，一方面要判断两线 圈接头的连接关系，另一方面还要 判断两线圈的绕向关系． 判断方法：可假定某时刻一线圈中有某一流向的电 流，如图中两线圈，将b、c相连，a、d作为输出端，假 设电流从a端流入，则两线圈电流反向，故两线圈磁通量 相抵消，其匝数为两线圈匝数差．
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第五章 交变电流
(4)对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 ①原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电 阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是 R→I2→P2→P1→I1. ②负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而 变 化 的 情 况 ， 进 行 动 态 分 析 的 顺 序 是 n1 、 n2→U2→I2→P2→P1→I1.

6、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框 abcd，线框平面与直导线 ef 在同一 平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）

物理(R) 选修3-2
4.反电动势 电路中的电动机在安培力的作用下转动,同时又产生感应电动 势,而且它总是⑨ 阻碍 (选填“促进”或“阻碍”)通过其中的电 流,⑩ 削弱 (选填“增强”或“削弱”)电源电动势的作用,故称 之为反电动势。
⑥ 感应电动势 ②电源 ③感应电动势 ④变化率 ⑤ ⑥n
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物理(R) 选修3-2
4.怎样理解电动机的反电动势是阻碍线圈转动的? 解答:电源通过克服反电动势的阻力做功,将电能转化为其他形 式的能。
物理(R) 选修3-2
1.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( )。 A.穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大 B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势 就越大 C.穿过线圈的磁通量的变化率
物理(R) 选修3-2
1.感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫① 感应电动势 ,产生感 应电动势的那部分导体相当于闭合电路中的② 电源 。即便电路 不闭合,没有感应电流,③ 感应电动势 依然存在。 2.法拉第电磁感应定律 (1)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的④ 变化率 成正比。数学表达式为 E=⑤ (单匝线圈)。 。
物理(R) 选修3-2
导入新课:据报道,1992 年 7 月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞 机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功。 航天飞机在 地球赤道上空离地面约 3000 km 处,从航天飞机上发射一颗卫星,卫 星携带一根长 20 km 的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割 磁感线运动。 这种情况下能产生多大的感应电动势呢?电磁感应现象 中的感应电动势大小跟哪些因素有关呢?
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第四章 电磁感应
1．自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的 能量输送给磁场，储存在磁场中． (2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化 为电能． 2．电的“惯性” 自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”.
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第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
4.自感电动势的大小 E＝LΔΔIt，其中 L 是自感系数，简称自感或电感，单位： 亨利，符号 H.
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第四章 电磁感应
有的同学误认为线圈对变化电流的阻碍作用与对稳 定电流的阻碍作用相同
辨析：(1)两种阻碍作用产生的原因不同 线圈对稳定电流的阻碍作用，是由绕制线圈的导线 的电阻决定的，对稳定电流阻碍作用产生的原因，是金 属对定向运动电子的阻碍作用，具体可用金属导电理论 理解．
与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡
电路图
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第四章 电磁感应
与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡
通电时
电流逐渐增大，灯 泡逐渐变亮
电流I1突然变大，然 后逐渐减小达到稳定
电流逐渐减小 断电时 灯泡逐渐变暗
电流方向不变
电路中稳态电流为 I1、I2①若I2≤I1，灯 泡逐渐变暗 ②若I2＞I1，灯泡闪亮 一下后逐渐变暗，两 种情况灯泡电流方向 均改变
解题方法指导
对应学生用书P24
图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都 很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
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4、频率：一秒内完成周期性变化的次数。
f 1 T
5、有效值： E U
2 2f
I
T
（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：
E Em 2
注意：A.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值
B.在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
C.求通过某导体截面的电量一定要用平均值。
45
5.3《电感电容对 交变电流的影响》
(1)通过电阻R的电量q；
q It nBS Rr
(2) 电阻R上产生的焦耳热Q
在此过程中电阻R上的焦耳热为
一个周期内产生焦耳热的1／4，
Q
1 4
I 2RT
R（nBS )2
4(R r)2
43
练习4：边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，以OO’为轴匀速转动，角速度为ω， 转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-2
1
第五章 《交变电流》
2
5.1《交变电流》
3
教 学目 标
• （一）知识与技能 • 1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是
中性面。 • 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。 • 3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准
确含义。 • （二）过程与方法 • 1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公
37
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
I 2RT
1 2
I12 RT
1 2
I 2 2 RT
42
I
1 2
( I12
I22 )
3 2
1 2

答案：
2sin 8π
1V
2．峰值：它是瞬时值的最大值，它反映的是交变电流大小
的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大， Em＝NBSω(转轴垂直于磁感线)．Em的大小与线圈的形状、旋转 的转轴位置无关．电容器接在交流电路中，则交变电压的最大 值不能超过电容器的耐压值．
一电容器两端允许加的直流电压最大值是260 V，能否将它 接在按正弦规律变化的交流电压为220 V的电路中？
解析：
只要转动轴垂直于磁场，绕 P1 和 P2 转动产生的瞬
时电动势是相同的，均为NBSω，回路阻值一定，所以电流也是
相同的，安培力F＝ILB，故安培力也相等，根据右手定则，电 流的方向为a→d→c→b. 答案： A
交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值 1．瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦式 电流瞬时值表达式为：e＝Emsin ωt，i＝Imsin ωt.应当注意在研
得 22×R×1＋32×R×0.5＝I2R×2， 11 解得 I＝ A≈2.06 A. 2
答案： 2.06 A
4．平均值：它是指交变电流图象中图线与横轴所围成 的面积值跟时间的比值． 其量值可用法拉第电磁感应定律 E ΔΦ ＝N· 来求， 特殊地， 当线圈从中性面转过 90 度的过程中， Δt E1＋E2 2 有 E ＝ Em. 计算平均值切忌用算术平均法即 E ＝ 求 π 2 解．平均值不等于有效值．在研究交变电流通过导体截面的 电荷量时，只能用平均值．
究某一时刻线圈受到安培力时，只能用瞬时值．
闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为 240 r/min， 若线圈平面转至与磁感线平行时的电动势为 2 V，则从中性面开 始计时，所产生的感应电动势表达式为 e＝________ V，从中性 1 面起经 s，感应电动势的大小为________． 48

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

实验结论:
灯在闪烁 → 电流的大小在变化 交流电 电流计的指针在摆动→ 电流的方向在变化
注意:线圈在磁场中转动能产生交流电的条件： (1). 转轴与线圈处在同一平面内 (2). 转轴垂直于磁场
o
O,
思考5：为什么线圈在磁场中转 动时将产生交变电流呢？
三. 交流电的产生
b
c
a
d
kA
L
B
c
d
b
K L
R+r
i = Em sin ω t = Im sin ω t
R+r
1.正弦式交变电流的函数表达式：
e = Em sin ω t
u = Um sin ω t i = Im sin ω t
（其中：Em=nBS ω ,Um=
注意:
R R+r
Em
，Im=
Em R+r
）
1). 在上式中, e u i 叫交流电瞬时值; Em
e = Em sin ω t
u = Um sin ω t i = Im sin ω t
注意: 1). 在上式中, e u i 叫交流电瞬时值; Em
Um Im交流电最大值.
2). 仅当t = 0 时刻, 线圈位于中性面, 产生的交流电才 为正弦交流电; 若t = 0 时刻, 线圈平行与磁场,产生的交 流电为余弦交流电.
A
a
B
(1)无无电电流流
(2电)流a最-大b-、c方-向d：-ad-a-b-c-d
c
b
dk
a
A
L
B
(无3电)无流 电流
b a
c
K A
L
d
B
电流(最4大)、a-方d向-: ca--db-c--ba-a

2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
3 楞次定律
2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
4 法拉第电磁感应定律
2020最新人教版高高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
2020最新人教版高二物理选修32(理科生)全册教学课件目录
0002页 0076页 0144页 0211页 0257页 0313页 0347页 0362页 0450页 0506页
第四章 电磁感应 2 探究感应电流的产生条件 4 法拉第电磁感应定律 6 互感和自感 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量 4 变压器 第六章 传感器 2 传感器的应用 附录 一些元器件的原理和使用要点
5 电磁感应现象的两类情况
2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
6 互感和自感
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7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
第四章 电磁感应
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1 划时代的发现
2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
2 探究感应电流的产生条件

原 线 圈
n1 n2
U2
∽
副
铁芯
线 圈
互感现象：在原副线圈中由于有交变电
流而发生的互相感应现象。
若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2 ？
闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换， 由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝 大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失 很小，为了便于研究，物理学中引入了一种 理想化模型------理想变压器。
1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1
I1＝n2/n1·I2
U1 n1
I2 n2U2 R
【例1】理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝ 4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线 运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA， 则电流表A2的示数为————（ ） A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R 的值有关
流表、灯泡
变压器
照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
变压器就是改变交流电压的设备
几种常见的变压器
高中物理新人教版 选修３-２系列课件
第五章《交变电流》
第四节 《变压器》
教 学目 标
• （一）知识与技能 • 1．知道变压器的构造，了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

第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
专题二 法拉第电磁感应定律的综合应用
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第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
教材要点解读
对应学生用书P19
图象 类型
问题 类型 应用 知识
(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I 随时间t变化的图象，即Bt图象、Φt图象、Et图象和It图 象 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情 况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变 化的图象，即Ex图象和Ix图象
诊断
A
金属棒ab沿导轨匀速上滑，合外力为零，恒力F在 数值上等于重力沿导轨方向的分力与安培力之和
动能不变，拉力做功等于克服重力和安培力做功， B 克服重力做的功等于重力势能的增加，克服安培力
做的功最终转化为电阻R上释放的焦耳热
C 恒力与重力的合力对金属棒做的功等于克服安培力 D 做的功，大小等于电阻R上释放的焦耳热
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第四章 电磁感应
2．电磁感应现象中的能量转化：(1)与感生电动势有 关的电磁感应现象中，磁场能转化为电能，若电路是纯电 阻电路，转化过来的电能将全部转化为电路的内能；(2) 与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安培力做 功，把机械能或其他形式的能转化为电能．克服安培力做 多少功，就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过 来的电能将全部转化为电路的内能．
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第四章 电磁感应
矩形导线框abcd固定在匀强磁 场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的 正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如 图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，图中 的it图象正确的是( )