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新人教版选修3_220190124124.pptx

1、章末总结,一、电磁感应中的图象问题 1.关键是分析磁通量的变化是否均匀,从而判断感应电动势(电流)或安培力的大小是否恒定,然后运用楞次定律或左手定则判断它们的方向,分析出相关物理量之间的函数关系,确定其大小和方向及在坐标轴中的范围。 2.图象的初始条件,方向与正、负的对应,物理量的变化趋势,物理量的增、减或方向正、负的转折点都是判断图象的关键。,例1 如图1,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,t0时导线框的右边恰好与磁场的左边界重合,随后导线框进入

2、并通过磁场区域。下列vt图象中,可能正确描述上述过程的是( ),图1,答案 D,针对训练1 如图2,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。已知在t0到tt1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( ),图2,解析 因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强,而线框中左右两边电流的大小相同,而方向相反,所以受到的安培力方向相反,而导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力,所以合力沿导线框

3、左边受到的力的方向。因为线框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右,根据左手定则,导线框处的磁场方向先垂直纸面向里,后垂直纸面向外,根据右手螺旋定则,导线中的电流先为正,后为负,所以选项A正确,B、C、D错误。 答案 A,二、电磁感应中的综合问题此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点,综合性很强,解决此类问题要注意以下三点: 1.电路分析(1)找“电源”:确定出由电磁感应所产生的电源,求出电源的电动势E和内阻r。(2)电路结构分析弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,为求安培力做好铺垫。,2.力和运动分析(1)受力分析:分析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤其注意安培力

4、的方向。(2)运动分析:根据力与运动的关系,确定出运动模型,根据模型特点,找到解决途径。 3.功和能量分析(1)做功分析,找全部力所做的功,弄清功的正、负。(2)能量转化分析,弄清哪些能量增加,哪些能量减小,根据功能关系、能量守恒定律列方程求解。,例2 如图3所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角30的斜面上,导轨电阻不计,间距L0.4 m,导轨所在空间被分成区域和,两区域的边界与斜面的交线为MN。I中的匀强磁场方向垂直斜面向下,中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B0.5 T。在区域中,将质量m10.1 kg、电阻R10.1 的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后

5、,在区域中将质量m20.4 kg,电阻R20.1 的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g10 m/s2,问:,图3 (1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向; (2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大; (3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x3.8 m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。,解析 (1)由右手定则可判断出cd中的电流方向为由d到c,则ab中电流方向为由a流向b。 (2)开始放置时ab刚好不下滑,ab所受摩擦力为最大静摩擦力,设其为Fmax,有Fmaxm1g

6、sin 设ab刚要上滑时,cd棒的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律有EBLv,设ab所受安培力为F安,有F安BIL 此时ab受到的最大静摩擦力方向沿导轨向下,由平衡条件有F安m1gsin Fmax 联立式,代入数据解得v5 m/s。,解得Q1.3 J。,针对训练2 如图4所示,足够长的光滑U形导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为,上端连接一个阻值为R的电阻,导轨电阻不计,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上。现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度v0时,运动的位移为x,则( )图4,根据平衡条件得mgsin F0

7、,所以选项B正确。 答案 B,三、与理想变压器有关的问题 1.理想变压器的几个基本关系(1)电压关系:输入电压决定输出电压。,多个副线圈时:U1U2U3n1n2n3,(2)功率关系:输出功率决定输入功率。 单个副线圈时:P1P2。 多个副线圈时:P1P2P3 (3)电流关系:输出电流决定输入电流。,2.理想变压器的动态变化问题的分析思路(1)匝数比不变,负载电阻变化的情况,如图5甲所示。甲,(2)负载电阻不变,匝数比变化的情况,如图乙所示。乙 图5,例3 (多选)如图6甲所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为21,原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示,副线圈电路中接有灯泡,额定功率为22 W;

8、原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光,若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )图6,答案 ABD,针对训练3 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图7所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( )图7,答案 A,四、远距离输电问题 1.理清三个回路,回路1:发电机回路。该回路中,通过线圈1的电流I1等于发电机中的电流I机;线圈1两端的电压U1等于发电机的路端电压U机;线圈1输入的电功率P1等于发电机输出的电功率P机。 回路

9、2:输送电路。I2I3IR,U2U3UR,P2PRP3。 回路3:输出电路。I4I用,U4U用,P4P用。,2.抓住两个关系,3.掌握两种损耗(1)电压损耗:输电线上的电阻导致的电压损耗,URU2U3IRR。,例4 如图8甲为某水电站的电能输送示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为115,降压变压器的副线圈接有负载R,升压、降压变压器之间的输电线路的总电阻为10 ,变压器均为理想变压器,现在a、b两端输入如图乙所示的交流电压,输送功率为33 kW。下列说法正确的是( )图8,A.输送的交变电流的周期为0.01 s B.输电线中电流为150 A C.降压变压器原线圈输入电压为3 200 V D.输电线上功率损失为500 W,答案 C,答案 D,

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