1、高中物理选修3-2 第四章 第二节 探究感应电流的产生条件课 型：讲授课 课时：3课时审核人：高二物理组 【学习目标】1知道导体棒在磁场中切割磁感线运动时，有感应电流产生2知道磁铁在线圈中运动时，有感应电流产生3通过模拟法拉第实验，从本质上概括出产生感应电流的条件【学习重点】产生感应电流模型归类和条件分析【学习难点】感应电流产生条件的应用。 第一课时 例1. 如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流，当线框从ad边开始向右运动时，穿过线框的磁通量如何变化？练习1. 如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量a和b
2、大小关系为( A )A. 均向上，ab B. 均向下，abC. 均向上，ab D. 均向下，无法比较2. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1S2= S3，且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为1、2、3则它们的大小关系是( C )A 123 B. 12=3 C. 123 D. 1Q2 q1=q2 B. Q1Q2 q1q2C. Q1=Q2 q1=q2 D. Q1=Q2 q1q24. 【同步导学案】P17页题组训练6，5. 【同步导学案】P18页随堂训练4，6. 【同步导学案课时作业】P76页12，作业. 课本第20页思考与练习1，4，第四课时题型三：电磁感应中的电路问
3、题:例1用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是（ ）AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUa=UbUc=Ud DUbUaUdn1 U2U1升压变压器 当n2 n1 U2 U1降压变压器 2. 功率关系: 由于不考虑能量损失，理想变压器的输入功率等于输出功率。P入= P出即: U1I1=U2I23.变流比：理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比. 注意：三个关系都只适用于一个副线圈的变压器第二课时例1. 一台理想变压器原线圈的匝数为4400
4、匝，与220V的电源相连，当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时，能够正常发光，则变压器副线圈的匝数为( C )A36匝 B. 72匝 C. 720匝 D. 1440匝练习1. 一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知副线圈的匝数n2=_，通过原线圈的电流 I1 =_。 2. 【同步导学案】P44页例13. 【同步导学案】P44页题组训练1，4. 【同步导学案】P45页随堂训练1，5. 【同步导学案】P45页随堂训练2，6. 【同步导学案】P45页随堂训练3，7. 【同步导学案】P46页随堂训练
5、5，课后练习【同步导学案课时作业】P93页2，3，P94页12，作业. 课本第44页思考与练习1，2，3第三课时五变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的关系：引起变化的原因：负载变化或线圈匝数比变化1. 输入功率P1由输出功率P2决定；P1P22. U1由电源决定； 3. U2由U1和匝数比决定；U2n2/n1U14. I2由U2和负载决定；I2U2R5. I1由I2和匝数比决定；I1n2/n1I2例2. 如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U2、交流电流表的示数I1 和用电器上R1的功率P1将分别是(
6、 ) A. U2增大、I1增大、P1 增大 B. U2不变、I1减小、P1 增大C. U2减小、I1减小、P1 减小 D. U2不变、I1减小、P1 不变练习1如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流下列说法正确的是()A保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小2. 【同步导学案】P45页例23. 【同步导学
7、案】P45页题组训练3，4. 【同步导学案】P45页题组训练4，5. 【同步导学案课时作业】P94页10，6. 【同步导学案课时作业】P94页9，作业. 课本第44页思考与练习4，5，第四课时例3如图所示，理想变压器线圈匝数比n1n221，分别接有相同的两只灯泡A和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为()A0.5U B2U C0.2U D0.4U练习1. 【同步导学案】P44页题组训练2，2. 【同步导学案】P46页随堂训练4，3. 【同步导学案课时作业】P93页4，六. 几种常用变压器: 1. 自耦变压器: 自耦变压器的原副线圈共用一个线圈 降压变压器 升压变压器
8、2. 互感器: 电压互感器：使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数电流互感器: 使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数例4如图所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是()A在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D甲、乙两图中的电表均为交流电流表练习1. 【同步导学案课时作业】P93页7，2. 【同步导学案课时作业】P93页8，第五节 电能的输送课 型：讲授课 课时：3课时 审核人：高二物理组 【学习
9、目标】1知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。2知道降低输电损耗的两个途径。3了解电网供电的优点和意义。 【学习重点】影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。 【学习难点】理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压U。第一课时引入：为了合理利用能源，发电厂要建在靠近能源的地方，而用电的地方却分布很广，大部分地方离发电厂很远，故需要把电能输送到很远的地方远距离输电。而在远距离输电中，面临的就是如何输送电能？如何减少损耗节约电能？等问题。一. 输送电能的基本要求：可靠、保质、经济可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质：就是保证电能的质量
10、，即电压和频率稳定。经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。二. 输电导线上的电压损失:1输电线路的构成：发电厂、升压变压器、 输电线、降压变压器、用户。2. 电压损失：输电线路始端电压U2跟末端电压U3的差值，称为输电线路上的电压损失，UU2U33. 造成电压损失的因素：（1）输电线电阻造成电压损失DUIr（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失以后在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失UIR 4减小输电线路上电压损失的方法：（1）减小输电线电阻R:用增大输电导线的截面积来减小电阻对低压照明电路有效，对高压输电线路效果不佳 （2）减小输电电流 I: 因为IP/U，在输送电功率不变的前
11、提下，提高输电电压是有效的措施 注意：高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压三. 输电线上的功率损失: 1. 原因: 任何输电线都有电阻，由于输电线路长，输电线电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能（电功率）。设输送电功率为P，输电电压为U，输电线总长度为L，横截面积为S，电阻率为， 则输电电流为I=P/U 输电线电阻为R= L/S 输电线上的功率损失为P损=I2R =（P/U）2L/S 2. 减少电能损失的方法： （1）减小导线电阻：由电阻定律R= L/S知 减小材料的电阻率:目前选用电阻率较小
12、的铜或铝作输电线，银的电阻率最小，但价格昂贵，不可行 减小输电线的长度L: 因为要保证输电距离，不可行 增加导线的横截面积: 可适当增大横截面积，太粗不可能，既不经济又架设困难.（2）减小输电线中的电流： 由输电线上的功率损失P损= （P/U） 2R知，在输送电功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n ，提高输电电压，是减少电能损失的行之有效的办法-高压输电 注意：高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压第二课时例1. 把功率为200KW的电能用铝导线输送到
13、10Km以外的地方，要使功率损失为输送功率的10%， 用110V的电压输电，导线横截面积大约需要 ，用11KV的电压输电，导线横截面积大约需要 。96000mm2!直径大约有35cm 9.6mm 2,直径大约为3.5mm练习1. 在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的1/100，线路上损失的功率减为原来的 ；在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的1/100，线路上损失的功率减为原来的 。2. 输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10，求：（1）输电线中的电流是多少？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？（2）输电线损失的功率是多少？用户得到
14、的功率是多少？（3）如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率是多少？ 3. 【同步导学案】P47页例14. 【同步导学案】P49页随堂训练1，5. 【同步导学案】P49页随堂训练2，6. 【同步导学案】P49页随堂训练3，课后练习【同步导学案课时作业】P95页1，2，4，5，P96页11，作业. 课本第50页思考与练习1，3，第三课时四.高压输电： 1. 功率关系：升压变压器：P1=P2 传输过程：P损= P3 -P2 降压变压器：P3=P4 2. 电压关系：升压变压器：U1/U2= n1/n2 传输过程：U损=U3- U2 降压变压器：U3/U4= n3/n4 3. 电流关系：升压变压器
15、： I1/I2= n2/n1 传输过程： I2=I线=I3 降压变压器： U3/U4= n3/n4 4. 输电导线上: 损失的电压: U损= P2/U2 损失的功率: P损= (P2/U2)2R 三. 电网供电: 1. 通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络,这就是电网.2. 采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组,降低一次能源的输送成本,获得最大的经济效益.同时,电网可以减少断电的风险,调剂不同地区电力供需平衡,保障供电质量.例2. 一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是500kW，端电压为500V，
16、升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）输电导线上的功率损失；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）用户得到的功率。练习1. 某交流发电机输出功率为5105 W，输出电压为1.0103 V，假如输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压为380 V. ( 1 )画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）2. 【同步导学案】P48页例23. 【同步导学案
17、】P49页题组训练3，4. 【同步导学案】P49页题组训练4，5. 【同步导学案】P49页随堂训练4，6. 【同步导学案】P49页随堂训练5，课后练习【同步导学案课时作业】P95页3，6，8，9，P9,6页12，作业. 课本第50页思考与练习4，5，高中物理选修3-2 第六章第一节 传感器的工作原理课 型：讲授课 课时：2课时 审核人：高二物理组 【学习目标】1. 了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；2. 知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。【学习重点】理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理【学习难点】分析并设计传感器的应用电路
18、第一课时一. 传感器是指这样一类元件：它能感受例如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们转换成电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。从而能方便地进行测量、传输、处理和控制。二. 光敏电阻: 1. 特性：光敏电阻对光敏感，当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变，一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。 2. 光敏电阻的工作原理: 当光敏电阻受到光照时，电子增加，阻值减小，电流增大。3. 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。三. 热敏电阻和金属热电阻: 1. 特性：热敏电阻的阻值会随着温度的升高而减小; 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而增大. 2. 热敏电阻或金属热电
19、阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。四. 霍尔元件:在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极，就成了一个霍尔元件。1. 推导:载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差.当达到稳定状态时,洛仑兹力与电场力平衡.由电流的微观表达式:2. 霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。第二课时例1. （多选）如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（ AC ）A当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D信号处理系统每获
20、得一次高电压就记数一次练习1. 【同步导学案】P57页随堂训练2，2. 【同步导学案课时作业】P95页3，例2. （多选）有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ AC ）A置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电
21、阻练习1.【同步导学案】P56页例22. 【同步导学案】P57页随堂训练3，3. 【同步导学案】P57页随堂训练5，例3如图所示，电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？ 练习1. 【同步导学案】P49页题组训练4，课后练习【同步导学案课时作业】P101页1，2，7，8，9，第二节 传感器的应用课 型：讲授课 课时：1课时 审核人：高二物理组 【学习目标】1. 了解力传感器在电子秤上的应用。2. 了解温度传感器在电熨斗上的应用。3. 了解温度传感器在电饭锅的的应用
22、。4. 了解光电传感器在火灾报警器的应用。【学习重点】各种传感器的应用原理及结构【学习难点】各种传感器的应用原理及结构一. 传感器应用的一般模式 思考:为什么要经过放大转换电路？1. 传感器输出的信号相当微弱，难以直接带动执行机构去实现控制；2. 输出的信号进行远距离传送时，为了抵御外界干扰，必须先将信号转换为其他的电信号。二. 力传感器的应用电子秤:1. 电子秤使用的测力装置：力传感器2. 常见的一种力传感器：金属梁和应变片应变片是一种敏感元件，多用半导体材料制成3. 力传感器的工作原理：两个应变片的形变引起电阻变化，致使两个应变片的电压差变化，力F越大，电压差就越大。三. 温度传感器的应用
23、电熨斗 1. 电熨斗中的传感器：双金属片温度传感器 2. 双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断 3. 电熨斗中的双金属片工作原理: 根据热胀冷缩，利用两种金属的膨胀性能的不同，常温下两触点接触，电路连通，电热丝加热。升温后双金属片形状发生变化，上层金属片的热膨胀系数大于下层的金属片,上层比下层膨胀大，双金属片向下弯曲，两触点处于分离，电路断开，电热丝停止加热。这样不断循环，实现自动控制温度的目的。 思考:熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？根据衣物的不同，调节调温旋钮，使升降螺丝上下移动，带动弹性铜片的升降，从而改变了两触点接触的难易程度，实现控制温
24、度不同的目的。四. 温度传感器的应用电饭锅 1. 电饭锅中的温度传感器：主要元件是感温铁氧体2. 感温铁氧体是用氧化锰MnO2、氧化锌ZnO和氧化铁Fe2O3粉末混合烧结而成，特点是常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引；升温后，约达103 (称为居里温度或居里点)时，就会失去磁性，不能被磁体吸引。3. 电饭锅中的感温磁体工作原理: （1）开始煮饭时，用手压下开关按钮，利用感磁体常温下的铁磁性，可知永磁体与感温磁体将相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，即触点连通。（2）水沸腾后，锅内保持100不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，锅内大致保持100不变。（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度
25、升高，当温度升至“居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热。当温度降低后，再次感温磁体与永磁体相吸，继续加热 思考与讨论:请问生活中能用电饭锅烧开水吗？如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持1000C不变，温度低于“居里点1030C”，电饭锅不能自动断电，只有水烧干后，温度升高到大约1030C时才能自动断电。五光传感器的应用火灾报警器: 1. 天花板上的火灾报警器：是利用烟雾对光的散射来工作的2. 工作原理: 带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管(特性：强光下电阻将变小)和不透明的挡板。平时，因挡板的作用，光电三极管收不到LED发出的光，电阻较大；当有烟雾进入罩内，由于烟雾对光的散射，使部分光线照射到光电三极管上，导致其电阻变小。与之相连的电路检测到这种变化，就会发出警报。