2019高考物理总复习考查点15电磁感应考点解读学案

考查点15电磁感应考情分析测试内容测试要求考情分析电磁感应现象及其应用A15年T24A电磁感应定律A15年T24A，17年T24A交变电流A16年T24A电磁波A14年T24A知识梳理考点1电磁感应现象及其应用A(1)英国物理学家_经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了_现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲(2)电磁感应现象：闭合电路的_导体在磁场中做_的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫作电磁感应由电磁感应产生的电流叫做_电流(3)电磁感应的产生条件磁通量：穿过一个_的磁感线的多少_.(互相垂直)单位：_.条件：只要穿过_的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生【典例1】在如图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框，则在图示时刻能产生感应电流的是() AB CD【解析】感应电流的产生条件：电路必须闭合穿过回路的磁通量要发生变化A中磁场和线框始终垂直，磁通量不变C中线框和磁场平行，磁通量始终为零，也不会产生感应电流D中线框和磁场始终垂直，磁通量不变，没有感应电流【答案】B【点拨】感应电流的产生条件：电路必须闭合穿过回路的磁通量要发生变化，注意分辨线圈和磁感线的方向关系【变式1】(2019江苏真题)如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为.若线框面积变为原来的，则磁通量变为() A.B. C2 D4【典例2】如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下过程不能使电流表指针偏转的是_，能使电流表指针偏转较大的是_A将磁铁插入螺线管的过程中 B磁铁放在螺线管中不动时 C将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中 D将磁铁从螺线管中向上快速拉出的过程中【解析】只要是线圈中的磁通量不发生变化，回路中无感应电流，指针便不会偏转，在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，因此选项A、C、D错误；磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故选项B正确在选项D中磁铁向上快速拉出的过程中，产生的感应电动势较大，因而电流表指针偏转较大选项D正确【答案】BD【点拨】判断有无感应电流，主要看是否发生磁通量的变化，而看电流表指针偏转较大，主要是判断由磁通量变化的快慢引起的感应电动势大小，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，En，磁铁在线圈中快速拉出，磁通量变化率较大，感应电动势大【变式2】如图所示为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况中不能引起电流计指针转动的是() A闭合开关瞬间 B断开开关瞬间 C闭合开关后拔出铁芯瞬间 D断开开关使变阻器的滑动头向右移动考点2电磁感应定律A法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路_成正比匝数为n的线圈中产生感应电动势的公式为_t的单位是s，的单位是_，则E的单位是_单个导体垂直切割磁感线产生的感应电动势的表达式：_.【典例3】(2019江苏真题)1831年_(选填“奥斯特”或“法拉第”)发现了电磁感应现象大量实验表明，回路中所产生的感应电动势大小与穿过该回路的磁通量的_(选填“变化量”或“变化率”)成正比【解析】奥斯特发现的是电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，并提出了电磁感应定律，回路中所产生的感应电动势大小与穿过该回路的磁通量的变化率成正比，即表征磁通量的变化快慢【答案】法拉第变化率【变式3】(2019泰州模拟)如图所示，将100匝面积为0.1m2的矩形线圈放置在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，从图示位置开始，线圈abcd绕轴OO转动90，用时0.5s，则穿过线圈磁通量的变化量大小_Wb，线圈中产生的平均感应电动势E_V.【典例4】(2019南通模拟)如图为交流发电机原理图，已知两磁极间匀强磁场的磁感应强度为B，矩形线框的匝数为n，面积为S，当线框转到与磁场方向垂直的图示位置时，穿过线框的磁通量为_；若线框从图示位置逆时针转动90，所用时间为t，则线框中产生的平均感应电动势为_【解析】磁场是N极指向S极，线框与磁场方向垂直时，磁通量最大，BS，转过90，磁通量减为零，BS，由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势Enn.【答案】BSn【变式4】一个100匝线圈置于匀强磁场中，由于磁场变化产生感应电动势大小为10V，那么以下说法中正确的是() A通过该线圈磁通量变化了0.1Wb B通过该线圈磁通量平均变化了10Wb C通过该线圈每一匝线圈平面的磁通量变化率为0.1Wb/s D通过该线圈每一匝线圈平面的磁通量每秒变化为10Wb考点3交变电流A(1)大小、方向随时间做_的电流叫做交变电流电流、电压随时间按_规律变化叫做正弦式电流(2)正弦式电流中的最大值叫做交流的_交流电完成一次周期性变化的_叫做周期，用字母T表示，单位_.1s内周期性变化的_叫做频率，用字母f表示，单位_周期和频率的关系是_(3)交变电流的有效值：让交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相同时间内它们产生的_相等，我们就把直流的值称为交流电流(电压)的有效值对于正弦式电流，电流(电压)的最大值(峰值)Im(Um)和有效值I(U)的关系为_(4)采用_输电可以减少输电线上电能的损失(5)变压器：构造：变压器由一个闭合的_、原线圈、副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成，变压器是用来改变交流电压或电流的装置构造及符号如图所示：理想变压器的电压比与匝数比的关系：U1表示原线圈两端的交变电压，即输入电压；U2表示副线圈两端的交变电压，即输出电压，n1表示原线圈的匝数，n2表示副线圈的匝数则n1、n2、U1、U2的关系可以用公式表示为：_.【典例5】(2019盐城模拟)家庭电路的交变电压随时间变化的图象如图所示由图可知，交变电压的有效值为_V，频率为_Hz.【解析】由图象可知，峰值Um220V，正弦交流电的有效值U220V，根据图象可得周期T0.02s，f50Hz，uUmsint可得，100 rad/s.【答案】22050【点拨】uUmsint，100 rad/s，Um与U之间，与T，f之间，对应的关系，才是本节最重要的内容，注意四值问题中每个字母的用法，不要混淆了小写的u、i、e等表示瞬时值，大写的U、I、E表示有效值，U、I、E上面加一个横线表示平均值，加下标m表示峰值【变式5】(2019宿迁模拟)如图所示是我国三相交流电的电压图象根据图象可知，三相交流电电压的有效值是_V，频率是_Hz.【典例6】(2019无锡模拟)如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为_V，交流电的周期为_s.【解析】铭牌上标着的都是有效值，所以UmU220V，f50Hz，所以T0.02s.【答案】2200.02【变式6】一个电热器接到50V的直流电源上，发热功率为200W，如果把它接到正弦式交流电源上使其发热功率也是200W，则该交流电的电压最大值必须是_V一个电容器接在交流电路上，击穿与否，取决于交流电压的瞬时值是否超过电容器的耐压值连接在220V的正弦交流电源两端的电容器要能正常工作，其耐压值必须大于_V.【典例7】如图所示为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1400匝，n2800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定() A这是一台降压变压器 B次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍 C通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的2倍D变压器输出的电功率是输入的电功率的一半【解析】A中初、次级线圈的匝数分别为n1400匝，n2800匝，可知，这是一台升压变压器，故A错误；B中由电压与匝数成正比得，次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍故B正确；C中由电流与匝数成反比得，通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半，故C错误；D中理想变压器的输出的电功率与输入的电功率是相等的，故D错误；故选B.【答案】B【变式7】在变电所，经常要用电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列图中能正确反应其原理的是() A B CD考点4电磁波A(1)英国物理学家_建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，德国物理学家_用实验证实了电磁波的存在(2)周期性变化的电场产生_；周期性变化的磁场产生_；周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，并由近及远传播，形成_电磁波可以在真空中传播，电磁波在真空中传播的速度为_m/s.(3)电磁波的波长、波速、频率的关系是_电磁波具有能量，人们利用电磁波中的某个波段制造了_来加热食物(4)把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程，称为_，信号的调制方式有_和_两种方式(5)按电磁波的_或_大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱按波长由大到小的顺序，它们分别是：无线电波、_、可见光、_、_和_(6)无线电波：无线电波是波长大于1mm(频率小于300000MHz)的电磁波，无线电波主要用于_和_在生活和科研上也有着广泛的应用(7)红外线：红外线是一种光波，波长比可见光的波长_，比无线电波_红外线_引起人的视觉；一切物体都会辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射_红外线的主要作用：红外线遥感、勘测地热、寻找水源、监测森林火灾、预报风暴和寒潮、加热物体(8)可见光的波长在_之间，能引起人的_(9)紫外线：紫外线也是不可见光，比可见光的波长短，波长在5nm400nm之间紫外线的显著作用是化学作用紫外线可以灭菌消毒，人体接受适量的紫外线照射，能促进_的吸收紫外线还有_效应(10)X射线和射线：X射线和射线的波长比紫外线_X射线对生命物质有较强的作用，过量的照射会引起生物体的病变X射线具有穿透作用，可以用于人体_射线具有更高的能量，在医学上可以用来治疗癌症、探测金属部件内部的_【典例8】(2019连云港模拟)移动通讯等都是利用电磁波工作的电磁波最早是由_(选填“法拉第”或“麦克斯韦”)预言存在并被赫兹用实验证实了的已知电磁波在空气中的传播速度约为3.0108 m/s，有一广播电台节目的频率是6.0105 Hz，该电磁波在空气中的波长约为_m.【解析】麦克斯韦提出变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，由此变化的电场磁场交替产生由近及远地传播出去，形成电磁波，赫兹用实验验证了电磁波的存在电磁波的速度和频率之间的关系是cf得5102m.【答案】麦克斯韦5102【变式8】(2019南通模拟)具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过_(选填“声波”或“电磁波”)直接传输信息，其载波频率为1.4107 Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0108 m/s，则该载波的波长为_m(保留2位有效数字)【典例9】在下列各种光中，波长最短的是() A红外线 B红光 C紫光 D绿光【解析】波长由长到短的排列顺序是：无线电波红外线可见光(红橙黄绿青蓝紫)紫外线X射线(伦琴射线)射线，频率正相反，射线的频率最大，能量最强，所以穿透力最强【答案】C【点拨】电磁波的传播速度都是光速c，因此，波长长的，频率小，波长短的，频率大这就要求记住电磁波谱【变式9】关于电磁波，下列说法中正确的是() A电磁波与机械波一样均不能在真空中传播B电磁波的传播实际上也伴随着电磁能的传播 C微波炉中的微波是一种高频率的电磁波，本身没有能量，但能产生热量 D微波炉中的微波是一种低频率的电磁波，本身具有能量，但不能产生热量【典例10】验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，用遥控器发出的光束来控制电视机、空调等家电对于它们发出的光，下列判断正确的是() A它们发出的都是红外线 B它们发出的都是紫外线 C验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线 D验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线【解析】紫外线有很强的荧光效应，能使荧光物体发光，故验钞机发出的是紫外线；而红外线的波长比可见光长，容易绕过障碍物，衍射现象明显，可以很方便地遥控家用电器【答案】D【变式10】(2019徐州模