高中物理学业水平测试专题十五电磁感应、电磁技术与社会发展、家用电器与日常生活省公开课一等奖全国示范课

主题内容要求电磁感应电磁感应现象、电磁感应定律及其应用麦克斯韦电磁场理论ⅠⅠ试验与探究试验七：研究影响通电导体所受磁场力大小原因Ⅰ电磁技术与社会发展相关电磁领域重大技术创造发电机、电动机及其应用惯用传感器及其应用、电磁包括其应用ⅠⅠⅠ试验与探究试验八：传感器简单使用Ⅰ家用电器与日常生活常见家用电器、节约用电电阻器、电容器和电感器及其应用家庭电路和安全用电ⅠⅠⅠ第1页一、电磁感应规律及应用1．产生感应电动势与感应电流条件(1)产生感应电动势条件：电路中磁通量发生改变(不论电路是否闭合)．(2)产生感应电流条件：①电路为闭合电路；②穿过电路磁通量要发生改变．判断有没有感应电流方法：关键是要分析穿过闭合电路中磁通量是否改变，而分析磁通量是否发生改变，关键是要知道磁感线是怎样分布．第2页2．感应电动势(1)法拉第电磁感应定律内容：电路中感应电动势大小跟穿过该电路磁通量改变率成正比．(2)公式：3．电磁感应现象应用——变压器：变压器：是用来改变交变电压和电流设备，从能量角度看，它是一个能量转换装置．(1)基本结构：铁芯和原、副线圈组成．(2)工作原理；依靠交变电流产生改变磁通量，把原、副线圈紧密联络实现电能传递．即原线圈通入交流电，线圈中产生交变磁通量，此交变磁通量经过副线圈，使副线圈磁通量发生改变，副线圈产生感应电动势．第3页(3)作用：改变交变电流电压(电流)．功率关系：P1＝P2二、电磁场与电磁波1．麦克斯韦电磁场理论：改变磁场产生电场，改变电场产生磁场．(1)改变磁场(电场)能够在周围空间产生电场(磁场)；(2)均匀改变磁场(电场)能够在周围空间产生稳定电场(磁场)；(3)周期性改变磁场(电场)能够在周围空间产生同频率周期性改变电场(磁场)；第4页2．电磁场：改变电场和磁场总是相互联络，形成一个不可分离统一场，称为电磁场．电场和磁场只是这个统一电磁场两种详细表现．电磁场含有能量，以及与其它物质相互作用属性，所以是客观存在物质．3．电磁波：改变电场和磁场从产生区域由近及远地向周围空间传输开去，就形成了电磁波．电磁波是横波，电磁波传输不需要介质，在真空中也能传输．在真空中波速为c＝3.0×108m/s.4．赫兹试验证实电磁波存在，并证实光是一个电磁波．第5页三、电磁技术与社会发展1．能源及其利用方式(1)能源是人类赖以生存物质基础．(2)分类：①按基本形态分：一次能源和二次能源；②按再生性分：再生能源和非再生能源；③按应用广泛程度分：常规能源和新能源．2．电机与能源电机包含发电机和电动机，发电机把其它形式能转变为电能，而电动机使电能转化为其它形式能．电能应用，使人类真正进入了电气时代．第6页3．传感器及应用(1)传感器：通常可将温度、压力等非电学量转换为电压、电流等电学量，从而供仪器识别和利用．是自动控制技术关键之一．(2)几个常见传感器：温度传感器：用于空调、冰箱、微波炉、消毒柜等与温度控制相关电器．红外线传感器：用于远程遥控或红外线感应；如：遥控器、非接触式红外测温仪、防火报警器、防盗装置、宾馆自动门、生命探测器等．第7页生物传感器：用于检验特定微小生物、化学成份；如：微生物传感器、酶传感器等．声音传感器：用于将声音信号转化为电信号；如：声控开关．4．电磁波技术应用：无线电广播：经过电磁波传输音频信号；电视：经过电磁波传输视频、音频信号；雷达：利用电磁波测距、定位；移动电话：经过发射和接收电磁波进行通信．四、家用电器与日常生活1．我们身边电器：第8页(1)常见家用电器：电视机、录像机、磁带录音机、音响系统、空调机、电冰箱、洗衣机、微波炉、电磁灶、电热水壶、电饭煲、电风扇等．(2)家用电器使用：①阅读说明书；②按要求安装机器，检验后接通电源；③按说明书指导学习使用各种功效．(3)家电发展趋势：智能化、数字化、网络化，重视功效与环境保护之间协调．2．常见家用电器原理(1)微波炉工作原理；它是一个利用微波加热食物家电，它主要由磁控管、炉腔、电源以及控制系统等组成．第9页(2)电磁灶工作原理：它是利用电磁感应原理制作．电磁灶经过锅体本身发烧加热食品，热效率很高．(3)磁带录音机工作原理：它是经过磁头磁化(改变电流产生磁场)磁带上磁粉来统计信息，再经过磁头读取磁带上统计信息(电磁感应原理)工作，它由话筒、磁带，录音磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成．(4)转页扇工作原理：转页扇在普通电风扇基础上增加了一个导风轮装置，可使风向实现周期地改变，很好地模拟自然风．它上面还有一个防跌倒装置，在风扇跌倒时自动切断电路．第10页3．常见家用电器选择(1)搞清家用电器技术参数中数字、字母含义．(2)合理选取家用电器时注意：产品功效、与家居适应原因、售后服务、品牌、家庭经济条件．(3)节约用电和环境保护：养成良好用电习惯、废旧家电应接收专业处理．4．家用电器基本原件(1)电阻器：改变和控制电路中电压和电流大小．(2)电感器：对交变电流有妨碍作用，其特点是：通直流，阻交流；通低频，阻高频．第11页(3)电容器：对交变电流有妨碍作用，其特点是：通交流，隔直流；通高频，阻低频．5．家用电器故障与安全用电(1)家电故障初步判断：经过观察现象、查阅说明书、替换等方法，判断并排除家电故障．(2)家庭电路和安全用电：做好各线路上用电器匹配，养成良好用电习惯．第12页(多项选择)在研究电磁感应现象试验中，能使灵敏电流计指针发生偏转是()A．闭合电键瞬间B．闭合电键后电路到达稳定C．断开电键瞬间D．断开电键后经过较长时间解析：产生电磁感应现象条件是回路中磁通量必须发生改变．故答案为A、C.答案：AC第13页(单项选择Ⅰ)(年福建学业水平测试)法拉第发觉了磁生电现象，不但推进了电磁理论发展，而且推进了电磁技术发展，引领人类进入了电气时代．以下哪些器件工作时用到了磁生电现象？()A．电视机显像管B．电动机C．指南针D．发电机解析：显像管是带电粒子在磁场中偏转，电动机是线圈通电后在磁场中受力运动，指南针是小磁针在地磁场中受地磁场作用而指南，发电机是由磁生电．答案：D第14页(单项选择Ⅰ)(年广东学业水平测试)家用电饭锅使用传感器类型是()A．温度传感器B．红外传感器C．声音传感器D．湿度传感器解析：电饭锅使用传感器是温度传感器．答案：A第15页(单项选择Ⅰ)(年广东学业水平测试)以下过程中，没有直接利用电磁波是()A．电冰箱冷冻食物B．用手机通话C．微波炉加热食物D．用收音机听广播解析：只有电冰箱冷冻食物没有直接利用电磁波．答案：A第16页(单项选择Ⅱ)(年广东学业水平测试)关于家庭安全用电，以下做法正确是()A．全部家用电器都使用二孔插座B．家用电器使用时需考虑供电电线粗细C．用湿抹布擦工作中电器上灰尘D．将多个大功率电器接在同一个移动插座上并同时使用解析：安全用电要考虑供电电线粗细，电流不能超出导线允许经过最大电流．答案：B第17页1．(单项选择Ⅰ)(年广东学业水平测试)如图所表示，三个线圈放在匀强磁场中，面积S1<S2<S3，穿过三个线圈磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，以下判断正确是()A．Φ1＝Φ2B．Φ2＝Φ3C．Φ1>Φ2D．Φ3>Φ2解析：在同一个匀强磁场中，且面积与磁场垂直，S3面积最大，其磁通量最大；S1面积最小，其磁通量最小．故选D.答案：D第18页2．(单项选择Ⅰ)(年福建学业水平测试)以下装置中，没有用到电磁铁是()A．电磁起重机B．门铃C．电磁继电器D．电热毯解析：电热毯应用是电流热效应．故选D.答案：D第19页3．(单项选择Ⅰ)(年广东学业水平测试)发电机和电动机创造使人类步入电气化时代．其中电动机依据物理原理是()A．磁场对电流作用B．磁铁间相互作用C．惯性定律D．万有引力定律解析：电动机是依据通电导体在磁场中受磁场力作用而转动原理工作，故选A.答案：A第20页4．(单项选择Ⅰ)(年广东学业水平测试)以下电器中主要是利用电流经过导体产生热量工作是()A．电饭煲B．吸尘器C．电视机D．电冰箱解析：电饭煲利用了电流热效应来工作；吸尘器主要利用了电动机原理工作．故选A.答案：A第21页5．(单项选择Ⅰ)电阻器、电容器和电感器是电子设备中惯用电子元件．下列图所表示电路图中，符号“C”表示元件是()A．电阻器B．电容器C．电感器D．电源B第22页一、单项选择题(Ⅰ)(1－10)1．发觉电磁感应现象科学家是()A．奥斯特B．安培C．科拉顿D．法拉第解析：发觉电磁感应现象科学家是法拉第．故选D.答案：D第23页二、单项选择题(Ⅱ)(11－16)11．一台理想变压器原线圈、副线圈各有一组，且其输入功率等于输出功率．由此可得出理想变压器原、副线圈电流强度与原、副线圈匝数关系为()解析：因为理想变压器原副线圈各一组，据匝数比跟电流成反比知，故选C.