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高二物理教研活动,房山进校 付永敢 2013年3月,本学期的工作安排,教学内容与教学进度 本学期期中考试前完成3-2、电磁感应交流电传感器和3-3的分子动理论 下半学期完成3-4的机械振动机械波光电磁振荡电磁波和3-5 波粒二象性 本学期的考试 期中考试内容：90分钟,100分 3-2电磁感应交流电传感器和3-3的分子动理论和3-1的内容电场磁场恒定电流 分子动理论只考2个选择题。基本上是电学全部内容，包括实验。 期末考试? 90分钟,100分内容待定 开学摸底考试 难度:达到高考容易题的水平,内容:所学全部内容,包括实验.,本学期的工作重点的转变,转变教学观念 会考转向高考 会考与高考的区别 作用的区别（区分度） 难度的区别 级别不同（国考市考） 课堂教学重点的转变由转化差生向培养优秀转变 重视全体理科学生（确定重点培养对象） 重视基础、逐步提高难度，在提高难度时搭好梯子，别把学生教的不想学物理，培养学生学习的自信心，让学生获得学习成功的快感。,三、本学期视导工作,采用集中视导与个人视导相结合 视导中主要是围绕教委工作思路狠抓课堂落实 要加强教学常规检查（作业、教案、学案、教学计划、集体备课记录等） 听课,互感 自感 涡流 电磁驱动和电磁阻尼,电磁感应定律的应用,法拉第电磁感应定律,二.知识结构,电磁感应的产生条件,楞次定律,右手定则,知识要点,例题,例1：如图所示，裸金属线组成滑框，ab可滑动，其电阻 ，长 串接电阻 ，匀强磁场 ，当ab以 向右匀速运动过程中，求： （1）ab间感应电动势 。 （2）ab间的电压 。 （3）保证ab匀速运动，所加外力F。 （4）在2秒的时间内，外力功 ；ab生热Q；电阻R上生热。,例2：光滑竖直放置门字形裸铜线导轨，电阻不计，宽 ，与轨良好接触滑杆ab质量0.2g ，电阻0.2欧 ，有水平方向的匀强磁场0.1T。 ab由静止开始做什么类型的运动，求ab下落的最大速度和最大加速度。,相距为L的两光滑平行导轨与水平面成 角放置。上端连接一阻值为R的电阻, 其它电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中, 磁感应强度为B。质量为m, 电阻为r的导体MN, 垂直放在导轨上, 如图18所示, 由静止开始释放导体MN, 求: (1)MN可以达到的最大速度 (2)MN的速度 时的加速度a (3)回路中产生的最大功率,例3：如图所示，将线框从有界匀强磁场中拉出来，放出的焦耳热是不相同？外力做功是否相同？功率是否相同？通过导体横截面的电量是否相同？,2008年理科综合（北京卷）22.（16分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小; （2）求cd两点间的电势差大小; （3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。,一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是 C A大小恒定，沿顺时针方向与圆相切 B大小恒定，沿着圆半径指向圆心 C逐渐增加，沿着圆半径离开圆心 D逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切,如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中磁感应强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为M，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此过程中可求出的物理量有ABC A电阻R上产生的焦耳热 B通过电阻R的总电量 Cab棒运动的位移 Dab棒的运动时间,楞次定律,1、楞次定律的内容：,从磁通量变化的角度看：,感应电流总要阻碍磁通量的变化,从导体和磁体的相对运动的角度看：,感应电流总要阻碍相对运动,2、楞次定律中的因果关系：,3、楞次定律中“阻碍”的含意：,不是阻止；可理解为“增反、减同”，,“结果”反抗“原因”,1、如图3所示，试判断当开关S闭合与断开瞬间，矩形线圈ABCD中感应电流的方向。,如图7所示，通电的圆线圈放置在水平面中固定不动，OO是过圆心的竖直方向的轴线，从上往下看，线圈中的电流为逆时针方向，一个水平放置的较小的圆线圈从通电线圈的正方向静止开始下落，途中先后经过位置、时的加速度分别为a1、a2和a3，试比较a1、a2和a3的大小,一、互感与自感现象,1、 两个没有用导线直接相连的线圈，当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.,3、利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。 （变压器),三、自感系数,1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比,2、自感系数 L简称自感或电感,（1）决定线圈自感系数的因素：,（2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（H）,实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。,3.自感系数决定于线圈电的“惯性”大小.,演示实验2,接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？,S断开时，A 灯逐渐变暗至熄灭。,现象：,电路断开时，电流开始减小，穿过线圈L的磁通量逐渐减少，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相同，阻碍L中电流减小，即推迟了电流减到零的时间。,分析：,思考: S断开时，A 灯的电流方向如何?怎样使A 灯闪亮一下再熄灭?,演示实验1,A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调节R1，使两灯正常发光，然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？,灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。,电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。,现象：,分析：,一.涡流,1.当穿过块状导体的磁通量发生变化时,导体中将产生旋涡状的感应电流-涡流.,2.金属块中的涡流也要产生焦耳热.,3.涡流的应用,a.真空冶炼炉,b.探雷器,c.安检门,涡流的减少,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。,减少涡流的途径:,a.增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。,b.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。,二.电磁阻尼,1.当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动-电磁阻尼,2.讨论:(1)磁电式电表的线圈为什么用铝框做 线圈骨架？,(2)微安表的表头在运输时为何应该把两个接线柱连在一起？,三.电磁驱动,1、如磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来-电磁驱动。,2、交流感应电动机就是利用电磁驱动的 原理工作的。,说明:电磁阻尼和电磁驱动其本质都是利用了感应电流所受的安培力要阻碍导体与磁场间的相对运动.如果该力是阻力,称其为电磁阻尼,如果该力是动力,称其为电磁驱动.,交流电,教材中未对交变电流的瞬时值表达式作理论推导，建议在实际教学中对交变电流的瞬时值表达式进行推导。,在课后的练习中用到Em=NBS,交流电的产生,(1)定义:与磁感线垂直的平面。 (2)强调: 线圈处于中性面位置时，穿过线圈最大，但I=0。 线圈越过中性面，线圈中感应电流方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。,三.中性面,电动势、电流与电压的瞬时值与时间 关系图像,四.交流电的图像,此处可与t图相比较,例1：一闭合正方形线圈匝数N=100匝，边长10cm，线圈总电阻为10。线圈绕OO轴在B=0.5T的匀强磁场中匀速转动，每分钟转1500转，求(1)的电动势瞬时值表达式（2）从图示位置计时线圈平面从图示位置转过30O时，感应电动势的值是多少？(3)线圈平面从图示位置转过1/100s时，感应电动势的值是多少？(4)线圈平面与磁场方向成30O时，感应电动势的值是多少？,注意区分交流电的“四值”,、最大值,、有效值,、平均值,、瞬时值,例 2： 如图 12 4 所示，矩形线圈 abcd 在磁感强度 B=2T 的匀强磁场中绕轴OO ，以角速度 =10rad/s 匀速转动，线圈共 10 匝， ab=0. 3m ， bc= 0.6m ，负载电阻 R= 45 。 求：（ l ）电阻 R 在 0.05s 内所发出的热量； （ 2 ） 0.05s 内流过的电量（设线圈从垂直中性面开始转动）,例3、交流电有效值的计算,如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像此交流电流的有效值是 ,一、 理想变压器 1.没有漏磁即通过两绕组每匝的磁通量都一样 2、两绕组中没有电阻从而没有铜损即忽略绕组导线中的焦耳损耗 3.铁芯中没有铁损即忽略铁心中的磁滞损耗和涡流损耗 4.原副线圈的感抗趋于无穷大，从而空载电流趋于零,变压器的铁芯由高导磁材料硅钢片制成，它的导磁系数约为空气的导磁系数的2000倍以上。大部分磁通都在铁芯中流动，主磁通约占总磁通的99以上，而漏磁通占总磁通的1以下。 也就是说没有铁芯，变压器的效率会很低，大部分磁通就在空气中浪费掉了。 如果有超导材料出现超导材料 那么硅钢片就可以退休了,铁芯的作用,二、变压比公式的推导,u1-e1=I1r1 e2=I2r2+u2 r1、r2很小 u1e1 e2 u2 e1=N1/t e2=N2/t u1/u2=N1/N2,三、理想变压器各物理量变化的决定因素及动态分析 当理想变压器原、副线圈的匝数不变时，如果变压器的某物理量发生变化，怎样确定其它物理量的变化呢？可依据以下原则判断： （1）输入电压U1决定输出电压U2。U2与U1成正比。 （2）输出电流I2决定输入电流I1。I1与I2成正比。 （3）输出功率P2决定输入功率P1。P1=P2,例4如图所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关P U1是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则 A保持U1及P的位置不变，S由a合到b时， I1将增大 B保持P的位置及U1不变， S由b合到a时R消耗的功率减小 C保持U1不变， S合在a处，使P上滑， I1将增大 D保持P的位置不变， S合在a处，若U1增大， I1将增大,一、电路模型：,几个基本关系： 功率关系：P1=P2，P1=P2，P2=P1+P损。 电压电流关系： 具体U、I、P的计算，根据欧姆定律和功率公式求解。找到各部分U、I、P的关系是解题的关键，特别注意电流常是联系各部分的一个重要量，在变压器的输入、输出端有： ，在线路电阻上有： 或 都可求I。,第一节、传感器的应用（一）,（一)、知识和技能 1、知道传感器的一般模式。 2、理解电子秤的原理力传感器的应用 3、理解话筒的原理声传感器的应用 4、理解电熨斗的原理温度传感器的应用 5、会设计简单的有关传感器应用的控制电路 (二）、 过程与方法 结合物理学知识，探究电子秤、话筒、电熨斗的工作原理，从而了解传感器的应用 （三）、情感、态度与价值观 激发学生学习兴趣，提高物理理论知识和实际相结合的综合实践能力 重点 各种传感器的应用原理及结构 难点 对电子秤、话筒、电熨斗等传感器应用实例的理解,第一节、传感器的应用（二）,（一)、知识和技能 1、知道电饭锅的结构和原理加深对温度传感器的应用的认识。 2、了解测温仪，知道应用温度传感器测量温度的优点 3、了解鼠标的主要结构，知道其工作原理 4、了解光电传感器的应用火灾报警器 (二）、 过程与方法 进一步认识传感器的应用 （三）、情感、态度与价值观 激发学生学习兴趣，激发创造的欲望 重点 各种传感器的应用 难点 电饭锅、测温仪、鼠标器、火灾报警器的结构及原理,高考说明知识点的变化,年高考物理学科的知识点总数从去年的112个增加到117个。增加3-3中的“分子动理论与统计观点”，“热力学定律与能量守恒”两个模块。均为一级要求，即：理解、推理、实验，不考应用、探究能力。 增加的具体考