《2019高考物理总复习考查点15电磁感应考点解读学案（无答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理总复习考查点15电磁感应考点解读学案（无答案）（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 考查点考查点 1515 电磁感应电磁感应 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 A 15 年 T24A 电磁感应定律 A 15 年 T24A 17 年 T24A 交变电流 A 16 年 T24A 电磁波 A 14 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
2、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 A B C D 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 2017 江苏真题 如图所示 矩形线框平面与匀强
3、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 1 2 A B 1 4 1 2 C 2 D 4 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 2 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
4、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 B D 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 E n 磁铁在线圈中快速拉出 磁通量变化率 t 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
5、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 2015 江苏真题 1831 年 选填 奥斯特 或 法拉第 发现了 3 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
6、 3 2017 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 2017 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
7、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E n t n BS t 答案 BS n BS t 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 4 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
8、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
9、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 2017 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Um 220V 正弦交流电的有效值U 220V 根据图2 Um 2 象可得周期T 0 02s f 50Hz u Umsin t可得 100 rad s 1 T 2 T 答案 220 50 点拨 u Umsin t 100 rad s Um与U之间 与T f之间 对应 2 T 的关系 才是
10、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 5 变式5 2017 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 2017 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Um U 220V f 50Hz 所以T 22 1 f 0 02s 答案 220 0 02 2 变式 6 一个电
11、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n1 400 匝 n2 800 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
12、入的电功率的一半 解析 A 中初 次级线圈的匝数分别为n1 400 匝 n2 800 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 C D 考点 4 6 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
13、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 300000
14、MHz 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 5nm 400nm 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
15、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 2017 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 0 108 m s 有一广播电台节目的频率是 6 0 105 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
16、波 的速度和频率之间的关系是c f得 5 102m c f 3 108 6 105 答案 麦克斯韦 5 102 变式 8 2016 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 4 107 Hz 电磁波在空气中的传播速度为 3 0 108 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 7 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
