高中物理電磁感應教案
發(fā)表時間:2020-11-13高二物理下冊《電磁感應》期末知識點總結。
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高二物理下冊《電磁感應》期末知識點總結
《電磁感應》
1、首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家:英國的法拉第
2、產(chǎn)生感應電流的條件:閉合回路中的磁通量發(fā)生變化(磁通量單位:韋伯-Wb)
3、法拉第電磁感應定律:回路中感應電動勢的大小,跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比。(n是線圈的匝數(shù),叫磁通量的變化率,表示磁通量的變化快慢)
4、發(fā)電機的工作原理:電磁感應5、磁通量:(適用)
6、正弦式電流:電流、電壓隨時間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化的電流
最大值=有效值,即、
說明:(1)我國民用交流電的電壓有效值為220V,動力的為380V,頻率為50HZ
(2)家用使用交流的電器上所標的額定電壓、額定電流值都指的是交流的有效值。
7、理想變壓器(不損耗能量)的三個關系式:、即
(1)工作原理:電磁感應(改變的是交流的電壓、電流)(2)n2n1,則U2U1,升壓;n2
8、電能的輸送:、
9、自感的應用:日光燈中的鎮(zhèn)流器;渦流的應用有:電磁爐、感應爐
第四章《電磁波及其應用》
1、電磁波的波長、波速、頻率的關系:c=f(c=3×108m/s)
2、首先建立完整的電磁場理論,并預言電磁波存在的科學家是英國的麥克斯韋;用實驗證實電磁波存在的科學家是德國的赫茲。
3、麥克斯韋電磁場理論的要點:變化的電場產(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場。
4、電磁波:電磁場由近向遠傳播形成電磁波。在真空中所有電磁波(不管頻率、波長及能量多大)傳播的速度等于光速,它能產(chǎn)生發(fā)射、折射、干涉和衍射,具有能量。
5、電磁波譜:無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線(按波長由長到短或按頻率由小到大來排),它們的具體應用課本82-83頁。
6、調制(調幅、調頻):把信息加到載波上隨電磁波發(fā)射出去;解調:從載波上把信息取出來。7、傳感器:啟動器中的雙金屬傳感器、自動門中的紅外傳感器、樓道燈的光控傳感器、空調器中的溫度傳感器、電子秤中的壓力傳感器等。
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1.[感應電動勢的大小計算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運動){L:有效長度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應電動勢){Em:感應電動勢峰值}
4)E=BL2ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向:由負極流向正極}
*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流,?t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
注:(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應用要點〔見第二冊P173〕;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關內容:自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。
高考物理知識點積累:電磁感應
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1.★電磁感應現(xiàn)象:利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
(1)產(chǎn)生感應電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即ΔΦ≠0。(2)產(chǎn)生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線路中就有感應電動勢。產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源。
(2)電磁感應現(xiàn)象的實質是產(chǎn)生感應電動勢,如果回路閉合,則有感應電流,回路不閉合,則只有感應電動勢而無感應電流。
2.磁通量
(1)定義:磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量,定義式:Φ=BS。如果面積S與B不垂直,應以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國際單位:Wb
求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的凈條數(shù)。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時,穿過該面的磁通量為正。反之,磁通量為負。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數(shù)和。
3.★楞次定律
(1)楞次定律:感應電流的磁場,總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定,而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。
(2)對楞次定律的理解
①誰阻礙誰---感應電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應電流的磁通量。
②阻礙什么---阻礙的是穿過回路的磁通量的變化,而不是磁通量本身。③如何阻礙---原磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結果---阻礙并不是阻止,結果是增加的還增加,減少的還減少。
(3)楞次定律的另一種表述:感應電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個原因,表現(xiàn)形式有三種:
①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動;③阻礙原電流的變化(自感)。
★★★★4.法拉第電磁感應定律
電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達式E=nΔΦ/Δt
當導體做切割磁感線運動時,其感應電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當B、L、v三者兩兩垂直時,感應電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內的平均電動勢,只有當磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度,則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度,算出的就是平均電動勢。(2)公式的變形
①當線圈垂直磁場方向放置,線圈的面積S保持不變,只是磁場的磁感強度均勻變化時,感應電動勢:E=nSΔB/Δt。
②如果磁感強度不變,而線圈面積均勻變化時,感應電動勢E=Nbδs/Δt。
5.自感現(xiàn)象
(1)自感現(xiàn)象:由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象。(2)自感電動勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。
20xx高考物理知識點:電磁感應
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20xx高考物理知識點:電磁感應
從高考物理試題組成來看,法拉第電磁感應定律是一塊重點內容。幾乎每年的高考物理題都有計算題出現(xiàn),分值上所占的很大,也很有難度,同學們要下功夫攻克這個知識點。
在這篇文章中,我們向同學們詳細介紹下電磁感應的概念,公式和解題注意事項。
電磁感應現(xiàn)象
因磁通量變化而產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象我們誠摯為電磁感應現(xiàn)象。具體來說,閉合電路的一部分導體,做切割磁感線的運動時,就會產(chǎn)生電流,我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應,導體中所產(chǎn)生的電流稱為感應電流。
法拉第電磁感應定律概念
基于電磁感應現(xiàn)象,大家開始探究感應電動勢大小到底怎么計算?法拉第對此進行了總結并得到了結論。感應電動勢的大小由法拉第電磁感應定律確定,電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通變化率成正比。公式:E=-n(dΦ)/(dt)。對動生的情況,還可用E=BLV來求。
電動勢的方向可以通過楞次定律來判定。高中物理wuli.in楞次定律指出:感應電流的磁場要阻礙原磁通的變化。對于動生電動勢,同學們也可用右手定則判斷感應電流的方向,也就找出了感應電動勢的方向。需要注意的是,楞次定律的應用更廣,其核心在”阻礙”二字上。
感應電動勢的大小計算公式
(1)E=n*ΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數(shù),ΔΦ,Δt磁通量的變化率}
(2)E=BLVsinA(切割磁感線運動)E=BLV中的v和L不可以和磁感線平行,但可以不和磁感線垂直,其中sinA為v或L與磁感線的夾角。{L:有效長度(m)}
(3)Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應電動勢){Em:感應電動勢峰值}
(4)E=B(L^2)ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割)其中ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)
電磁感應現(xiàn)象是電磁學中最重大的發(fā)現(xiàn)之一,它顯示了電、磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉化,對其本質的深入研究所揭示的電、磁場之間的聯(lián)系,對麥克斯韋電磁場理論的建立具有重大意義。電磁感應現(xiàn)象在電工技術、電技術以及電磁測量等方面都有廣泛的應用。
電磁感應與靜電感應的關系
電磁感應現(xiàn)象不應與靜電感應混淆。電磁感應將電動勢與通過電路的磁通量聯(lián)系起來,而靜電感應則是使用另一帶電荷的物體使物體產(chǎn)生電荷的方法。
高二物理教案:電磁感應現(xiàn)象
高二物理教案:電磁感應現(xiàn)象
教學目標
知識目標
1、知道磁通量的定義,公式的適用條件,會用這一公式進行簡單的計算.
2、知道什么是電磁感應現(xiàn)象.
3、理解“不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生”.
4、知道能量守恒定律依然適用于電磁感應現(xiàn)象.
能力目標
1、通過實驗的觀察和分析,培養(yǎng)學生運用所學知識,分析問題的能力.
情感目標
1、學生認識“從個性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個性,從現(xiàn)象認識本質以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點.
教學建議
關于電磁感應現(xiàn)象的教學分析
1.電磁感應現(xiàn)象
利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
2.產(chǎn)生感應電流的條件
①當閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線的運動時,電路中產(chǎn)生了感應電流。
②當磁體相對靜止的閉合電路運動時,電路中產(chǎn)生了感應電流.
③當磁體和閉合電路都保持靜止,而使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變時,電路中產(chǎn)生了感應電流.
其實上述①、②兩種情況均可歸結為穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變,所以,不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
3.電磁感應現(xiàn)象中的能量守恒
電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的,它們或者是其他形式的能轉化為電能,或者是電能在不同電路中的轉移,電磁感應現(xiàn)象遵循能量守恒定律.
教法建議
1、課本中得出結論后的思考與討論,是一個進一步啟發(fā)學生手腦并用、獨立思考,全面認識電磁感應現(xiàn)象的題目,教師可根據(jù)學生實際情況引導學生思考和討論.
2、本節(jié)課文的最后分析了兩種情況下電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化,這不但能從能量的觀點讓學生對電磁感應有明確的認識,而且進一步強化了能量守恒定律的普遍意義.有條件的,可以由教師引導學生自行分析,以培養(yǎng)學生運用所學知識獨立分析問題的能力.
教學重點和教學難點
教學重點:感應電流的產(chǎn)生條件是本節(jié)的教學重點,而正確理解感應電流的產(chǎn)生條件是本節(jié)教學的難點.由于學生在初中時已經(jīng)接觸過相關的電磁感應現(xiàn)象,因此在講解電流的產(chǎn)生時可以讓學生通過實驗加深對現(xiàn)象的認識,如果條件允許可以讓學生自己動手實驗,并在教師引導下進行分組討論,教師可以通過問題的設計來引導實驗的進行,例如:對實驗數(shù)據(jù)表格的設計以及相關問題的探討,讓學生明白感應電流產(chǎn)生的條件.正確理解感應電流產(chǎn)生的條件.
電磁感應現(xiàn)象教學設計方案
教學目的:
1、知道磁通量的定義,知道磁通量的國際單位,知道公式的適用條件,會用公式計算.
2、啟發(fā)學生觀察實驗現(xiàn)象,從中分析歸納通過磁場產(chǎn)生電流的條件.
3、通過實驗的觀察和分析,培養(yǎng)學生運用所學知識,分析問題的能力.
教學重點:感應電流的產(chǎn)生條件
教學難點:正確理解感應電流的產(chǎn)生條件.
教學儀器:電池組,電鍵,導線,大磁針,矩形線圈,碲形磁鐵,條形磁鐵,原副線圈,演示用電流表等.
教學過程:
一、教學引入:
在磁可否生電這個問題上,英國物理學家法拉第堅信,電與磁決不孤立,有著密切的聯(lián)系.為此,他做了許多實驗,把導線放在各種磁場中想得到電流需要一定的條件,他以堅韌不拔的意志歷時10年,終于找到了這個條件,從而開辟了物理學又一嶄新天地.
電磁感應現(xiàn)象:
二、教學內容
1、磁通量()
復習:磁感應強度的概念
引入:教師:我們知道,磁場的強弱(即磁感應強度)可以用磁感線的疏密來表示.如果一個面積為的面垂直一個磁感應強度為的勻強磁場放置,則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把與的乘積叫做穿過這個面的磁通量.
(1)定義:面積為,垂直勻強磁場放置,則與乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用Φ表示.
(2)公式:
(3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1T·m2
磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù).
注意強調:
①只要知道勻強磁場的磁感應強度和所討論面的面積,在面與磁場方向垂直的條件下(不垂直可將面積做垂直磁場方向上的投影.)磁通量是表示穿過討論面的磁感線條數(shù)的多少.在今后的應用中往往根據(jù)穿過面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大小.如果用公式來計算磁通量,但是只適合于勻強磁場.
②磁通量是標量,但是有正負之分,磁感線穿過某一個平面,要注意是從哪一面穿入,哪一面穿出.
2、電磁感應現(xiàn)象:
內容引入:奧斯特實驗架起了一座連通電和磁的橋梁,此后人們對電能生磁已深信不疑,但磁能否生電呢?
在磁可否生電這個問題上,英國物理學家法拉第堅信,電與磁決不孤立,有著密切的聯(lián)系.為此,他做了許多實驗,把導線放在各種磁場中想得到電流需要一定的條件,他以堅韌不拔的意志歷時10年,終于找到了這個條件,從而開辟了物理學又一嶄新天地.
3、實驗演示
實驗1:學生實驗——導體在磁場中切割磁力線的運動
觀察現(xiàn)象:AB做切割磁感線運動,可見電流表指針偏轉.
學生得到初步結論:當閉合回路中的部分導體做切割磁感線的運動時,電路中有了電流.
現(xiàn)象分析:如圖1導體不切割磁力線時,電路中沒有電流;而切割磁力線時閉合電路中有電流.回憶磁通量定義(師生討論)對閉合回路而言,所處磁場未變,僅因為AB的運動使回路在磁場中部分面積變了,使穿過回路的磁通變化,故回路中產(chǎn)生了電流.
設問:那么在其它情況下磁通變化是否也會產(chǎn)生感應電流呢?
實驗2:演示實驗——條形磁鐵插入線圈
觀察提問:
A、條形磁鐵插入或取出時,可見電流表的指針偏轉.
B、磁鐵與線圈相對靜止時,可見電流表指針不偏轉.
現(xiàn)象分析:(師生討論)對線圈回路,當線圈與磁鐵有沿軸線的相對運動時,所處磁場因磁鐵的遠離和靠近而變化,而未變,故穿過線圈的磁通變化,產(chǎn)生感應電流,而當磁鐵不動時,線圈處,不變,故無感應電流.
實驗3:演示實驗——關于原副線圈的實驗演示
實驗觀察:移動變阻器滑片(或通斷開關),電流表指針偏轉.當A中電流穩(wěn)定時,電流表指針不偏轉.
現(xiàn)象分析:對線圈,滑片移動或開關通斷,引起A中電流變,則磁場變,穿過B的磁通變,故B中產(chǎn)生感應電流.當A中電流穩(wěn)定時,磁場不變,磁通不變,則B中無感應電流.
教師總結:不同的實驗,其共同處在于:只要穿過閉合回路的磁通量的變化,不管引起磁通量變化的原因是什么,閉合電路中都有感應電流產(chǎn)生.
結論:
無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路就有電流產(chǎn)生,這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應,產(chǎn)生的電流叫感應電流.
電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化:
引導學生討論分析上述三個實驗中能量的轉化情況.
3、例題講解
4、教師總結:
能量守恒定律是一個普遍定律,同樣適合于電磁感應現(xiàn)象.電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的,它們或者是其它形式的能轉化為電能,或者是電能在不同電路中的轉移.
5、布置作業(yè)