高考总复习物理课件选修3-2第九章第三节
高中物理第九章第三节饱和汽和饱和气压课件新人教版选修3-3
a.往一个真空容器中注入液体,表面的上方形成饱和 蒸汽时,表面的上方空间的气压就是饱和汽压.
b.往一个密闭的原来有空气的容器中注入液体,表面 的上方形成饱和蒸汽时,表面的上方空间的气压不等 于饱和汽压,而是饱和汽压与空气压强的总和.
说明:
说明:(1)饱和汽压随温度的升高而增大。
说明:(1)饱和汽压随温度的升高而增大。
(2)饱和汽压与蒸气所占的体积无关,也 和这种体积中有无其他气体无关。
说明:(1)饱和汽压随温度的升高而增大。
温度升高时,分子平均动能增大,单位时间内逸出 液面的分子数增多,于是原来的动态平衡状态被破坏, 空间气态分子密度逐渐增大,导致单位时间内返回的 分子数增多,从而达到新的条件下的动态平衡.
解析: 由动态平衡概念可知A正确.在一 定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随着 温度升高而增大,B正确.一定温度下的饱和 汽压与体积无关,C错.饱和汽压随温度升 高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的 密度增大,饱和汽分子平均速率增大.理想 气体状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和 绝对温度不成正比,饱和汽压随温度的升高 而增大,速率比线性关系更快,D错. 答案: AB
水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于 水的蒸发,人们感觉干爽.
四、湿度计
3.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮 湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量, 而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱 和汽压的差距.
水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于 水的蒸发,人们感觉干爽.
四、湿度计
1.空气的相对湿度常用湿度计来测量。
时,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽 化现象,相应的温度叫沸点
高考物理总复习:选修3-2第九章电磁感应
①垂直于磁场 ②垂直于磁场 ③1 T·m2 ④ΦS ⑤ 磁感应强度 ⑥磁通量发生变化 ⑦切割磁感线 ⑧阻 碍引起感应电流的磁通量 ⑨电磁感应 ⑩其余四指 ⑪磁感线 ⑫导体运动的方向 ⑬感应电流 ⑭切割磁 感线
一、磁通量的计算和理解 规律方法 1.求磁通量时要明确是穿过哪一面积的磁通量.且 这一面积必须是磁场内的.
题后反思 判断是否有感应电流产生,分析磁通量是否变化是 唯一的判断依据.可简单理解为判断穿过所研究的面积 内的磁感线的条数是否发生变化.
例3
如图所示,用一根长为 L、质量不计的细杆与一个上 弧长为 l0、下弧长为 d0 的金属线框的中点连接并悬挂于 O 点,悬点正下方存在一个上弧长为 2l0、下弧长为 2d0 的 方向垂直纸面向里的匀强磁场,且 d0≪L.先将线框拉开到 如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力 和摩擦.下列说法正确的是( )
________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________
(2)S 不变,S 内的磁场变化(即 B 变化),导致 Φ 变 化.ΔΦ=ΔBS.
(3)B 和 S 同时变化,导致 Φ 变化.但 ΔΦ 不一定等 于 ΔB·ΔS.
【重点提示】 磁通量是否发生变化,是判定电磁 感应现象的惟一依据,而引起磁通量变化的原因,主要 是磁场变化和导线相对磁场的运动而引起的,具体方式 有多种多样.
人教版高二物理选修3-2课件(共14张PPT)
【答案】BD
下午2时36分
忻州一中 物理组
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5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
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主题2:交流电的有效值
定义:让交流与恒定电流分别通过大 小相同的电阻,如果在交流的一个周期 内它们产生的热量相等,则这个恒定电
流的E、U、I 为这个交流的有效值。
意义:能量的直流等效
①铭牌②功率计算③交流电表④变压器⑤默认
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5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
例、如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线,i>0 部分的图线是一个x正弦曲线的正半周,i<0部分电流为0,其 最大值Im如图中所示,则这种交变电流的有效值为( )
【答案】B
下午2时36分
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
忻州强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
如图所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内,前三 分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒 定.根据图中数据可得,此交流电压的有效值为
高中物理(人教版)选修3-3教学课件:第九章 第3节 饱和汽与饱和汽压
二、 空气的湿度
知识精要
1.影响相对湿度的因素
相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,在绝对湿度不变的情况
下,温度越高,相对湿度越小,人感觉越干燥;温度越低,相对湿度越大,
人感觉越潮湿。
2.相对湿度的计算
(1)根据相对湿度=
水蒸气的实际压强
同温下水的饱和汽压
,即
B= ×100%,知道了水蒸
s
解析:饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的
本性和温度,故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值,相同温
度下不同液体的饱和汽压一般是不同的,故选项 A 正确,选项 B 错
误;温度越高,液体越容易挥发,故饱和汽压随温度的升高而增大,而
饱和汽压与气体的体积无关,故选项 C 正确;饱和状态的情况下:(1)
中所含水蒸气的压强之比
解析:用空气中所含水蒸气的压强表示的湿度叫作空气的绝对
湿度,选项 C 正确。影响人们对干爽与潮湿感受的因素并不是绝对
湿度的大小,而是相对湿度,即空气中水蒸气的压强与同一温度时水
的饱和汽压之比。人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小;感到
潮湿时,空气的相对湿度一定较大。选项 A、D 错误,B 正确。
案例探究
液面上部的蒸汽达到饱和时,还有没有液体分子从液面飞出?为
什么这时从宏观上看来液体不再蒸发?
解答:液面上部的蒸汽达到饱和,是一种动态平衡,即在相同时间
内从水面飞出去的分子数等于回到水中的分子数,故这时仍有液体
分子从液面飞出。但从整体看来,蒸汽的密度不再增大,液体也不再
减少,从宏观上看,蒸发停止了。
相对湿度。天气预报说夜里的气温要降到 20 ℃,那么,夜间是否有
露珠形成?(白天、夜晚水蒸气的压强不变)
选修3-2 第九章 电磁感应(高考物理复习)
第九章电磁感应第一单元电磁感应现象楞次定律一、高考考点,电磁感应现象Ⅰ(考纲要求)1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量时,电路中有产生的现象.2.产生感应电流的条件表述1闭合电路的一部分导体在磁场内做运动.表述2穿过闭合电路的磁通量.3.产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生,如果回路闭合则产生;如果回路不闭合,则只有,而无 .楞次定律Ⅱ(考纲要求)1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化.(2)适用条件:所有现象.2.右手定则(如右下图所示)(1)内容:伸开右手,使拇指与垂直,并且都与手掌在同一平面内,让从掌心进入,并使拇指指向导线,这时四指所指的方向就是的方向. (2)适用情况:导体产生感应电流.2.判断感应电流方向的“三步法”:3.右手定则掌心——磁感线垂直穿入,拇指——指向导体运动的方向,四指——指向感应电流的方向.二、基础自测1.下图中能产生感应电流的是().2.如图所示,小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面,速度v在纸面内.关于感应电流的有无及方向的判断正确的是().A.甲图中有感应电流,方向向里B.乙图中有感应电流,方向向外C.丙图中无感应电流3.(2009·浙江理综)如图在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m,阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是()A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d4.某班同学在探究感应电流产生的条件时,做了如下实验:探究Ⅰ:如图甲,先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中,并与电流表组成一闭合回路.然后进行如下操作:①ab与磁场保持相对静止;②让导轨与ab一起平行于磁感线运动;③让ab做切割磁感线运动.探究Ⅱ:如图乙所示,将螺线管与电流表组成闭合回路.然后进行如下操作:①把条形磁铁放在螺线管内不动;②把条形磁铁插入螺线管;③把条形磁铁拔出螺线管.探究Ⅲ:如图914丙所示,螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路;A放在螺线管B内,B与电流表组成一个闭合回路.然后进行如下操作:①闭合和断开开关瞬间;②闭合开关,A中电流稳定后;③闭合开关,A中电流稳定后,再改变滑动变阻器的阻值.可以观察到:(请在(1)(2)(3)中填写探究中的序号)(1)在探究Ⅰ中,________闭合回路会产生感应电流;(2)在探究Ⅱ中,________闭合回路会产生感应电流;(3)在探究Ⅲ中,________闭合回路会产生感应电流;(4)从以上探究中可以得到的结论是:当________时,闭合回路中就会产生感应电流.5.(2010·上海卷)如图,金属环A用轻线悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧.若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向___ ____(填“左”或“右”)运动,并有_____ ___(填“收缩”或“扩张”)趋势.二、高考体验1.(2009·海南高考)一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是()A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时2.(2009·重庆理综)如图所示为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称.在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心),则().A.从X到O,电流由E经○G流向F,先增大再减小B.从X到O,电流由F经○G流向E,先减小再增大C.从O到Y,电流由F经○G流向E,先减小再增大D.从O到Y,电流由E经○G流向F,先增大再减小3.(2010·海南高考)金属环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环().A.始终相互吸引B.始终相互排斥C.先相互吸引,后相互排斥D.先相互排斥,后相互吸引4.(2010·课标全国理综,21)如图所示,两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R 时铜棒中电动势大小为E 1,下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E 1、E 2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是( ).A .E 1>E 2,a 端为正B .E 1>E 2,b 端为正C .E 1<E 2,a 端为正D .E 1<E 2,b 端为正5.(2011·上海单科,13)如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( ).A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转6.(2011·上海单科,20)如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布,一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( ).A .感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B .感应电流方向一直是逆时针C .安培力方向始终与速度方向相反D .安培力方向始终沿水平方向第二单元 法拉第电磁感应定律 自感 涡流一、高考考点法拉第电磁感应定律 Ⅱ(考纲要求)1.感应电动势(1)概念:在 中产生的电动势;(2)产生条件:穿过回路的 发生改变,与电路是否闭合 .(3)方向判断:感应电动势的方向用 或 判断.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的 成正比.(2)公式:E =n ΔΦΔt ,其中n 为线圈匝数. (3)感应电流与感应电动势的关系:遵守 定律,即I = .3.导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时.感应电动势可用E = 求出,式中l 为导体切割磁感线的有效长度.(2)导体棒在磁场中转动时.导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势 E = = (平均速度等于中点位置线速度12l ω).自感、涡流 Ⅰ (考纲要求)1.自感现象(1)概念:由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做 .(2)表达式:E = .(3)自感系数L①相关因素:与线圈的 、形状、 以及是否有铁芯有关.2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生 ,这种电流像水的漩涡所以叫涡流. 电磁感应的重要应用(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到 ,安培力的方向总是 导体的相对运动(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生 使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用 的原理工作的.(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了 的推广应用1.对公式E =n ΔΦΔt的理解:2.公式E =BL v 与公式E =nΔΦΔt 的比较二、基础自测1.(2012·安徽六校联考)图中a ~d 所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象,关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是( ).A.图a 中回路产生的感应电动势恒定不变B.图b 中回路产生的感应电动势一直在变大C.图c 中回路在0~t 1时间内产生的感应电动势小于在t 1~t 2时间内产生的感应电动势D.图d 中回路产生的感应电动势先变小再变大2.如图所示,半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)A.由c 到d ,I =Br 2ωR B .由d 到c ,I =Br 2ωRC.由c 到d ,I =Br 2ω2R D .由d 到c ,I =Br 2ω2R3.在匀强磁场中,有一个接有电容器的单匝导线回路,如图所示,已知C =30 μF ,L 1=5 cm ,L 2=8 cm ,磁场以5×10-2 T/s 的速率增加,则( ).A.电容器上极板带正电,带电荷量为6×10-5 CB.电容器上极板带负电,带电荷量为6×10-5 CC.电容器上极板带正电,带电荷量为6×10-9 CD.电容器上极板带负电,带电荷量为6×10-9 C4.如图所示为一光滑轨道,其中MN 部分为一段对称的圆弧,两侧的直导轨与圆弧相切,在MN 部分有如图所示的匀强磁场,有一较小的金属环如图放置在P 点,金属环由静止自由释放,经很多次来回运动后,下列判断正确的有( ).A.金属环仍能上升到与P 等高处B.金属环最终将静止在最低点C.金属环上升的最大高度与MN 等高D.金属环上升的最大高度一直在变小5.闭合回路由电阻R 与导线组成,其内部磁场大小按Bt 图变化,方向如图所示,则回路中( ).A.电流方向为顺时针方向B.电流强度越来越大C.磁通量的变化率恒定不变D.产生的感应电动势越来越大二、高考体验(一)公式E =Bl v 的应用(高频考查)1.(2010·全国Ⅰ,17)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10-5 T .一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100 m ,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2 m/s.下列说法正确的是( ).A .电压表记录的电压为5 mVB .电压表记录的电压为9 mVC .河南岸的电势较高D .河北岸的电势较高2.(2011·山东理综,21)如图所空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B ,方向相反且垂直纸面,MN 、PQ 为其边界,OO ′为其对称轴.一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ,回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动,当运动到关于OO ′对称的位置是( ).A .穿过回路的磁通量为零B .回路中感应电动势大小为2Bl v 0C .回路中感应电流的方向为顺时针方向D .回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同3.(2010·全国卷Ⅱ,18)如图空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d 水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平.线圈从水平面a 开始下落.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离.若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ,则( ).A .F d >F c >F bB .F c <F d <F bC .F c >F b >F dD .F c <F b <F d(二)法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt的应用(高频考查) 4.(2010·浙江理综,19)半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图9216甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示.在t =0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒.则以下说法正确的是( ).A .第2秒内上极板为正极B .第3秒内上极板为负极C .第2秒末微粒回到了原来位置D .第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr 2d5.(2011·广东卷,15)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( ).A .感应电动势的大小与线圈的匝数无关B .穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C .穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D .感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同6.(2011·福建卷,17)如图所示,足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN 与PQ 平行且间距为L ,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab 棒接入电路的电阻为R ,当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时,棒的速度大小为v ,则金属棒ab 在这一过程中( ).A .运动的平均速度大小为12vB .下滑的位移大小为qR BLC .产生的焦耳热为qBL vD .受到的最大安培力大小为B 2L 2v Rsin θ 第3讲 专题 电磁感应的综合应用一、高考考点考点一 电磁感应中的力学问题1.题型特点:电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用,因此,电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起,解决这类问题,不仅要应用电磁学中的有关规律,如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等,还要应用力学中的有关规律,如牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等.要将电磁学和力学的知识综合起来应用.2.解题方法(1)选择研究对象,即哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统;(2)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;(3)求回路中的电流大小;(4)分析其受力情况;(5)分析研究对象所受各力的做功情况和合外力做功情况,选定所要应用的物理规律;(6)运用物理规律列方程求解.电磁感应力学问题中,要抓好受力情况、运动情况的动态分析:导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化,周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定状态.附:安培力的方向判断 3.电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系【典例1】一个质量m=0.1 kg的正方形金属框总电阻R=0.5 Ω,金属框放在表面绝缘的斜面AA′B′B的顶端(金属框上边与AA′重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d 的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与此对应的位移为x,那么v2x图象如图所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上,金属框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8;cos 53°=0.6.(1)根据v2x图象所提供的信息,计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间T;(2)求出斜面AA′B′B的倾斜角θ;(3)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;【变式1】如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图象如图乙所示(取g=10 m/s2).求:(1)磁感应强度B的大小.(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量.1.题型特点:磁通量发生变化的闭合电路或切割磁感线导体将产生感应电动势,回路中便有感应电流.从而涉及电路的分析及电流、电压、电功等电学物理量的计算.2.解题方法(1)确定电源.切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,利用E =Blv sin θ或E =n ΔΦΔt求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向.如果在一个电路中切割磁感线的有几个部分但又相互联系,可等效成电源的串、并联.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串并联关系),画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串并联电路的基本性质等列方程求解.【典例2】 如图所示,匀强磁场B =0.1 T ,金属棒AB 长0.4 m ,与框架宽度相同,电阻为13Ω,框架电阻不计,电阻R 1=2 Ω,R 2=1 Ω,当金属棒以5 m/s 的速度匀速向左运动时,求:(1)流过金属棒的感应电流多大?(2)若图中电容器C 为0.3 μF ,则充电荷量是多少?【变式2】 如图所示,PN 与QM 两平行金属导轨相距1 m ,电阻不计,两端分别接有电阻R 1和R 2,且R 1=6 Ω,ab 导体的电阻为2 Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T .现ab 以恒定速度v =3 m/s 匀速向右移动,这时ab 杆上消耗的电功率与R 1、R 2消耗的电功率之和相等,求:(1)R2的阻值.(2)R 1与R 2消耗的电功率分别为多少?(3)拉ab 杆的水平向右的外力F 为多大?解析 (1)内外功率相等,则内外电阻相等,1.题型特点:一般可把图象问题分为三类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量;(3)根据图象定量计算.2.电磁感应的图象:主要包括B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象,还可能涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象,即E-x图象和I-x图象.【典例3】如图所示,边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上,其bc边紧靠磁感应强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘.现使线框以初速度v0匀加速通过磁场,下列图线中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中,线框中的感应电流的变化的是().——电磁感应图象问题的解决方法(1)明确图象的种类,即是Bt图象还是Φt图象,或者Et图象、It图象等.(2)分析电磁感应的具体过程.(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系.(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式.(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等.(6)判断图象(或画图象或应用图象解决问题).【变式3】(2012·江西十校二模)矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在0~4 s时间内,线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为下图中的(安培力取向上为正方向)().考点四电磁感应中的能量问题1.题型特点:电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.能量转化及焦耳热的求法(1)能量转化(2)求解焦耳热Q的几种方法【典例4】如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5∶1,高为2h.现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在AB边刚出磁场的一段时间内,线框做匀速运动.求:(1)DC边刚进入磁场时,线框加速度的大小;(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框的机械能损失和重力做功之比——解决这类问题的基本方法:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗的电功率表达式.(3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.【变式4】如图所示,在倾角为θ=37°的斜面内,放置MN和PQ两根不等间距的光滑金属导轨,该装置放置在垂直斜面向下的匀强磁场中.导轨M、P端间接入阻值R1=30 Ω的电阻和理想电流表,N、Q端间接阻值为R2=6 Ω的电阻.质量为m=0.6 kg、长为L=1.5 m的金属棒放在导轨上以v0=5 m/s的初速度从ab处向右上滑到a′b′处的时间为t=0.5 s,滑过的距离l=0.5 m.ab处导轨间距L ab=0.8 m,a′b′处导轨间距L a′b′=1 m.若金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变,不计金属棒和导轨的电阻.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,求:(1)此过程中电阻R1上产生的热量;(2)此过程中电流表上的读数;(3)匀强磁场的磁感应强度.二、高考体验一、电磁感应中的图象问题(高频考查)1.(2010·广东理综,16)如图939所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN 处匀速运动到M′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图象,可能正确的是().2.(2011·海南卷,6)如图所示,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF;OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是().3.(2011·山东卷,22)如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计.两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处.磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直.先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触.用a c表示c的加速度,E kd表示d的动能,x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移,图中正确的是().二、电磁感应中的力、电综合问题(高频考点)4. (2011·天津卷,11)如图9312所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd 恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问:(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?5.(2011·浙江卷,23)如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2 m、宽为d=1 m的金属“U”型导轨,在“U”型导轨右侧l=0.5 m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,在t=0时刻,质量为m=0.1 kg的导体棒以v0=1 m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1 Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10 m/s2).(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况;(2)计算4 s内回路中电流的大小,并判断电流方向;(3)计算4 s内回路产生的焦耳热.6.(2011·大纲全国卷,24)如图所示,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放,金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.补练第一单元电磁感应现象楞次定律【典例1】如图一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是().A.ab向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)【变式1】如图所示,光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中,磁场方向与轨道所在平面垂直,导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动,当ab由图示位置释放,直到滑到右侧虚线位置的过程中,关于ab棒中的感应电流情况,正确的是().A.先有从a到b的电流,后有从b到a的电流B.先有从b到a的电流,后有从a到b的电流C.始终有从b到a的电流D.始终没有电流产生【典例2】下图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是().【变式2】北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是().A.若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a【典例3】如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动.则PQ所做的运动可能是().A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动【变式3】如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引().A.向右做匀速运动B.向左做减速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动【典例】如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时().A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g。
教科版高中物理选修3-2全册课件
“静变”思维的束缚
未显示作用
毫无反应
不行
从普通的磁铁中 获得电的希望,时 时激励着我从实验 上探求电流的感应 效应。
法拉第 日记
自然哲学家谢林:宇宙间具有普遍的自 然力的统一。
一、奥斯特实验的启迪
电与磁是有联系的! 艰辛探索(1807-1820) : 静电——没感觉 改变中的突破:1820 发现小磁针偏转 安培的华丽转身:安培定则、电动力学
法拉第:“它突然打开了科学 中一个黑暗领域的大门,使其 充满光明。”
二、电磁感应现象的发现
课前自主学案
一、奥斯特实验的启迪
奥斯特 1820年,________发现了电流的磁效应.根据
对称性,很多物理学家做了不少“磁生电”的 实验都以失败告终.1821年,法拉第全身投入 “磁生电”的研究中.
二、电磁感应现象的发现
法拉第 1 . 1831 年,英国物理学家 ________ 发现了电磁
感应现象,并将“磁生电”的现象分为五类: (1)
三、电磁感规律的发现及其对社会发展意义
关于法拉第,过去说得多的:穷苦、顽强、不为名利。
现在:除此之外还有,甚至更重要的是… …
(1)正确的指导思想(自然现象的相互联系) (2)抹去科学学家头上的光环,正确认识失败。 科学是人做的,科学是为人的。 ――科学中的人文精神。
说明:请同学们阅读教材P3,了解电磁感规律的发现 及其对社会发展意义。
磁场 变化中的 _____ ; (2) 变化中的 _______ ; (3) 运动 电流
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1-1 如图所示,框架面 积为 S,框架平面与磁感应强度为 B 的匀 强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量的 情况是( )
A.如图位置时等于 BS B.若使框架绕 OO′转过 60°角,磁通量为14BS C.若从初始位置转过 90°角,磁通量为零 D.若从初始位置转过 180°角,磁通量变化为 2BS
第四 章
电磁感应
1. 2.划时代的发现 探究感应电流的产生条件
学 基础导学
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.
法拉第
二、探究感应电流的产生条件
1.实验观察 (1)导体棒在磁场中运动
实验装置
实验操作
导体棒静止或平行 于磁感线运动 导体棒做切割磁感 线运动
回路中 有无电流
_无___
_有___
(2)条形磁铁在线圈中运动
实验装置
实验操作
条形磁铁在线圈中 插入或拔出时 条形磁铁在线圈中 静止不动
线圈中 有无电流
__有__
__无__
(3)模拟法拉第的实验 实验装置
甲
(2)S 指闭合回路中包含磁场的那部
分有效面积,如图乙,闭合回路 abcd 和
闭合回路 ABCD 虽然面积不同,但穿过
它们的磁通量却相同:Φ=BS2. (3)某面积内有不同方向的磁场时,
分别计算不同方向的磁场的磁通量,然后 规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,求其代数 和.
2.非匀强磁场中磁通量的分析
实验操作
线圈中 有无电流
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变式训练1 如图29-6所示,各图中有感应电流产生的是( )
图29-6
解析 选项A中,线圈没闭合,无感应电流;选项C中, 导线在圆环的正上方,不论电流如何变化,穿过线圈的磁感 线相互抵消,磁通量恒为零,也无感应电流;选项B中,磁 通量增大,有感应电流;选项D中,回路中的磁通量恒定, 无感应电流.故选项B正确.
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物理选修3-2
目录
▪ 第四章 电磁感应
▪ 课时29 划时代的发现 探究电磁感 ▪ 应的产生条件 ▪ 课时30 楞 次 定 律 ▪ 课时31 法拉第电磁感应定律 ▪ 课时32 电磁感应定律的应用 ▪ 课时33 互感和自感 涡流 电磁阻
尼和电磁驱动 ▪ 课时34 《电磁感应》小结
解析 (1)由磁通量的定义可得: Φ1=B·S=5×10-3 Wb. (2)Φ2=B·S·cos 120°=-2.5×10-3 Wb ΔΦ=|Φ2-Φ1|=7.5×10-3 Wb. 答案 (1)5×10-3 Wb (2)-2.5×10-3 Wb 7.5×10-3 Wb 点评 磁通量的变化量一般用变化的绝对值表示即可.
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
小Hale Waihona Puke |B-B′|,穿过平面的磁通量为|B-B′|·S=|BS-B′S|=|Φ -Φ′|.磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明,因此 穿过平面的磁通量|Φ-Φ′|,可以理解为与相反方向穿过平面 的磁感线相抵消之后剩余的磁感线条数.
(2)单位:韦伯(Wb),1 Wb=1 T·m2. 四、磁通量的变化 由 公 式 Φ = BSsinθ 知 , 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 由 三 方 面 决 定,即磁感应强度的大小、线圈面积以及磁场方向与线圈平 面的夹角.三者中只要有一个因素发生变化都将引起Φ的变 化;但是如果两个甚至三个因素同时变化,Φ则有可能不 变.(想一想,这是为什么?) 五、结论 产生感应电流的条件:一是存在闭合电路,二是穿过闭 合电路的磁通量发生变化.
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2、法拉第电磁感应定律
〔1〕决议感应电动势大小要素:穿过这个闭合电路中 的磁通量的变化快慢〔即磁通量的变化率〕
平均变化率决议该段时间内的平均电动势;瞬时变化 率〔即φ-t图的切线斜率〕决议该时辰的瞬时电动势。
〔2〕留意区分磁通量,磁通量的变化量,磁通量的变 化率的不同
电磁感应景象 产生电磁感应景象的条件
自感景象
感应电动势的大小 E=nΔΦ/Δt E=BLv
感应电流的方向 楞次定律 右手定那么
运用牛顿第二定律,处理导体切割磁感应线运动问题 运用闭合电路欧姆定律处理电磁感应中的电流和功率问题 运用能的转化和守恒定律处理电磁感应问题
一. 产生电磁感应的条件
➢对整个回路来说,产生感应电动势,必需有回路 磁通量的变化;可以经过以下三种方法 ➢ 〔1〕磁感强度的变化 ➢ 〔2〕线圈有效面积的变化 ➢ 〔3〕线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变 化
正弦式电流的变化规律及对中性面的了解
1.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置 时开场计时)
规律物理量 磁通量 电动势
函数 Φ=Φmcosωt =
BScosωt
e=Emsinωt= nBSωsinωt
电压
u=Umsinωt=RR+Emr sinωt
电流
i=Imsinωt=RE+mrsinωt
D.开关断开后,变压器的输出功率不变
考点二 理想变压器的动态分析 假设理想变压器的原、副线圈的匝数不变时,当变压
器的负载发生变化,如下图,各量相互关系如下:
(1)输入电压 U1 决定输出电压 U2.这是因为输出电压 U2 =nn21U1,当 U1 不变时,不论负载电阻 R 变化与否,U2 都不 会改变.
人教版高中物理选修3-3教学案:第九章 第3、4节 -含解析
第3、4节饱和汽与饱和汽压__物态变化中的能量交换1.在密闭容器中的液体不断地蒸发,液面上的蒸汽也不断地凝结,当这两个同时存在的过程达到动态平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。
2.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。
3.在某一温度下,水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比称为空气的相对湿度。
4.某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。
5.某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。
一、汽化1.汽化物质从液态变成气态的过程。
2.汽化的两种方式比较二、饱和汽与饱和汽压1.动态平衡在相同时间内,回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数,这时水蒸气的密度不再增大,液体水也不再减少,液体与气体之间达到了平衡状态。
2.饱和汽与液体处于动态平衡的蒸汽。
3.未饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽。
4.饱和汽压一定温度下饱和汽的压强。
5.饱和汽压的变化随温度的升高而增大。
饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,和蒸汽体积中有无其他气体无关。
三、空气的湿度和湿度计1.绝对湿度概念空气中所含水蒸气的压强。
2.相对湿度概念空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。
相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。
3.常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。
四、熔化热与汽化热1.物态变化中的能量交换2.熔化热(1)某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。
(2)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。
(3)不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也就不同,因此不同晶体的熔化热也不相同。
(4)非晶体在不同温度下熔化时吸收的热量是不同的,因此非晶体没有确定的熔化热。
3.汽化热(1)某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。
高考物理一轮总复习(鲁科版)课件:第九章第三节
图 9-3-1 1 A. E 2 2 C. E 3 1 B. E 3 D.E
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第九章
电磁感应
楞次定律
自感现象
解析:选 B.a、b 间的电势差等于路端电 1 压,而小环电阻占电路总电阻的 ,故 Uab= 3 1 E,B 正确. 3
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第九章
电磁感应
楞次定律
自感现象
二、电磁感应图象问题分析 1.图象问题可以综合法拉第电磁感应定 律、楞次定律或右手定则、安培定则和
方向.
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第九章
电磁感应
楞次定律
自感现象
(2)用楞次定律判断,感应电流所受安培 力的方向一定和导体切割磁感线运动的 相反 方向_____. 四、电磁感应的能量转化
其他形式的能 1.电磁感应现象的实质是____________
电能 和______之间的转化.
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电磁感应
楞次定律
自感现象
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第九章
电磁感应
楞次定律
自感现象
B2L2vm mgsinα· R mgsinα= ,则 vm= .由此式 R B2L2 可知,B 增大,vm 减小;α 增大,vm 增大;R 变 大,vm 变大;m 变小,vm 变小.因此 A、C、D 选项错,B 选项正确.
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第九章
电磁感应
楞次定律
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第九章
电磁感应
楞次定律
自感现象
即时应用
2.(2012· 北京四中模拟)一矩形线圈位于 一随时间t变化的磁场内,磁场方向垂直 线圈所在的平面(纸面)向里,如图9-3-2 甲所示.磁感应强度B随时间t的变化规律
如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流,
高考物理总复习 本章整合课件9 新人教版选修32
第八页,共24页。
[解析] 圆环下落过程中,穿过的磁通量先增大后减 小,电流方向为先顺时针后逆时针(从上往下看),选项D错 误.圆环通过O位置时,不切割磁感线,没有感应电流,只受重 力作用,而在关于(guānyú)O对称的位置上穿过圆环的磁通量相 等,磁通量的变化率随圆环速度的不同而不同.在正x轴上的相 应位置上,圆环的速度较大,其磁通量的变化率较大,因而感 应电流的最大值大于圆环在负x轴上的感应电流最大值,选项B 对,A,C错误.
a RR0.
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(3)设在此过程中导轨运动距离为 S, 由动能定理得:W 合=ΔEk W 合=MaS 条件:Ff=μ(mg+FA) 运算:W=μmgs+μWA =μmgs+μQ ∴S=Wμ-mμgQ ΔEk=MaS=μMmag(W-μQ)
第十七页,共24页。
[答案] (1)Blat/(R+R0at2) (2)t=
第二十二页,共24页。
整个装置处于磁感应强度大小为B=1 T、方向竖直向上 的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨 向右匀速运动时,静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力,方 向沿斜面向下(xiànɡ xià).求此拉力的功率.(重力加速度g=10 m/s2.可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
R时 aR0
Fmax=Ma+μmg
+1+μB2L2 2
a RR0
(3)μMmag(W-μQ)
第十八页,共24页。
【热点强化(qiánghuà)】 1.(2012·山东卷)如右图所示,相距为L的两条足够长的 光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻,匀 强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由 静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一 平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,导体棒最终 以2v的速度匀速运动.
高中物理新人教版选修3-2系列课件.ppt
2019-11-21
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5
几种常见的变压器
2019-11-21
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6
一、变压器的构造
1.示意图 2.构造: (1)闭合铁芯 (绝缘
铁
硅钢片叠合而成)
原 线 ∽ U1 圈
芯
n1 n2
U2 ∽
副
线
圈
(2)原线圈(初级线 圈):其匝数用n1表示
(3)副线圈(次级线 圈):其匝数用n2表示
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,
图 (b)的读数为3.6A
铁
C
芯
2019-11-21
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A
21
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题:有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器?
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
匝数少而通过的电流大,应当用较粗的导
线绕制。 这也是判定高压线圈和低压线
圈的一种方法。
2019-11-21
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输入输出电压、电流、功率大小之间的因 果关系
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
压表示数为___0_____V,电流表示数为___0___A.
(2)当原线圈接在220V交变电源上时,电压
表示数为___4_4____V,电流表示数为__0_.4__4__A, 此时输入功率为_1__9_.3__6_W.
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电能 ,电流做功再将电能转 转化为 ______ 内能 . 化为______ 3.电流做功产生的热量用焦耳定律计 Q=I2Rt 算,公式为_________.
特别提示:电磁感应的能量转化符合
能量守恒定律,克服安培力做功是把
其他形式的能转化为电能,电能最终
转化为焦耳热.因此同一方程中,克
服安培力做功、转化成的电能及产生
PQ是间距为L的平行金属
图 9- 3- 1
导轨,置于磁感应强度为B,方向垂直 导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、 P间接有一阻值为R的电阻.一根与导
R 轨接触良好、有效阻值为 的金属导线 2 ab 垂直导轨放置, 并在水平外力 F 的作 用下以速度 v 向右匀速运动, 则(不计导 轨电阻)( ) A. 通过电阻 R 的电流方向为 P→R→M B.a、b 两点间的电压为 BLv C.a 端电势比 b 端高 D.外力 F 做的功等于电阻 R 上发出的 焦耳热
(2) 用楞次定律判断,感应电流所受安
培力的方向一定和导体切割磁感线运 相反 . 动的方向_______ 3 .分析导体受力情况 ( 包含安培力在
内的全面受力分析).
4.根据平衡条件或牛顿第二定律列方
程.
四、电磁感应中的能量转化 1.电磁感应现象的实质是其他形式的 能转化为_______ 电能 . 2.感应电流在磁场中受安培力,外力 做功 ,将其他形式的能 克服安培力_______
解析:选 C.由右手定则可知通过金属导 线的电流由 b 到 a,即通过电阻 R 的电 流方向为 M→R→P,A 错误;金属导线 产生的电动势为 BLv, 而 a、 b 两点间的 电压为等效电路路端电压,由闭合电路 2 欧姆定律可知,a、b 两点间电压为 3
BLv,B错误;金属导线可等效为电源,
在电源内部,电流从低电势流向高电势,
ΔΦ n Blv 或E=_______. Δt (1)电动势:E=______ E · R R+ r (2)路端电压:U=_________.
特别提示:电磁感应电路中的电源与 恒定电流电路中的电源不同,前者是 由于导体切割磁感线产生的,公式为 E=Blv,其大小可能变化,变化情况可 根据其运动情况判断;而后者的电源
(1)由给定的电磁感应过程选出或 问题 画出正确的图象 类型 (2)由给定的有关图象分析电磁感 应过程,求解相应的物理量 左手定则、安培定则、楞次定律、 应用 右手定则、法拉第电磁感应定律、 知识 欧姆定律、牛顿运动定律、相关 数学知识等
特别提示:图象的初始条件,方向与
正、负的对应,物理量的变化趋势,
的焦耳热不能同时出现.
要点透析直击高考
一、解决电磁感应电路问题的方法
1 .确定电源:先判断产生电磁感应
现象的那一部分导体,该部分导体可
视为等效电源.
2 .用法拉第电磁感应定律和楞次定
律确定感应电动势的大小和方向;
3.分析电路结构,画等效电路图. 4 .运用闭合电路欧姆定律、串并联 电路性质、电功率等公式联立求解.
即时应用
2.如图9-3-2
所示,等腰三角
图 9- 3- 2
物理量的增、减或方向正、负的转折
点都是判断图象的关键.
三、电磁感应中的动力学问题 1.安培力的大小:由感应电动势 E=— E Blv ,感应电流 I= 和安培力公式 F ______ R
B2l2v R =BIl 得 F=______
2.安培力的方向判断 (1) 右手定则和左手定则相结合,先用 右手定则 确定感应电流方向,再用 __________ 左手定则 判断感应电流所受安培力 __________ 方向.
电动势在电路分析中认为是不变的.
二、电磁感应中的图象问题
(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B-t图象、Φ-t图象、E-t 图象 图象和I-t图象 类型 (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随导体位移x变 化的图象,即E-x图象和I-x图象
所以a端电势高于b端电势,C正确;根
据能量守恒定律可知,外力做功等于电
阻R和金属导线产生的焦耳热之和,D
错误.
二、电磁感应图象问题分析
1.图象问题的特点:考查方式比较灵
活,有时根据电磁感应现象发生的过
程,确定图象的正确与否,有时依据
不同的图象,进行综合计算.
2.解题关键:弄清初始条件,正、负方 向的对应,变化范围,所研究物理量的 函数表达式,进出磁场的转折点是解决
第三节
电磁感应规律的综 合应用
基础梳理自学导引
一、电磁感应中的电路问题 1.内电路和外电路 (1) 切割磁感线运动的导体或磁通量发 生变化的线圈都相当于______ 电源 . (2) 该部分导体的电阻或线圈的电阻相 外阻 其余部分是______. 内阻 当于电源的__问题的关键.
3.解决图象问题的一般步骤
(1)明确图象的种类,即是B-t图还是Φ
-t图,或者E-t图、I-t图等.
(2)分析电磁感应的具体过程.
(3)用右手定则或楞次定律确定方向对
应关系. (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定 律、牛顿定律等规律写出函数关系式. (5)根据函数关系式,进行数学分析, 如分析斜率的变化、截距等. (6)画图象或判断图象.
特别提醒:(1)判断感应电流和电动势 的方向,都是利用“相当于电源”的部 分根据右手定则或楞次定律判定的.实 际问题中应注意外电路电流由高电势 流向低电势,而内电路则相反. (2)在电磁感应电路中,“相当于电源” 的导体两端的电压等于路端电压.
即时应用
1.(2012· 广东惠州调研)
如图9-3-1所示,MN、
特别提醒:对图象的认识,应从以下几方面注意: 1明确图象所描述的物理意义; 2明确各种“+”、“-”的含义; 3明确斜率的含义; 4明确图象和电磁感应过程之间的对应关系; 5注意理解:三个相似关系及其各自的物理意义: Δv ΔB ΔΦ v — Δv — ,B— ΔB — ,Φ — ΔΦ — Δt Δt Δt Δv ΔB ΔΦ 、 、 分别反映了v、B、Φ变化的快慢. Δ t Δ t Δt