高中物理第五章交变电流第4节变压器教学案新人教版选修3_2

第4节 变压器

1.互感现象是变压器的工作基础，变压器工作时有能量损失，变压器的输出功率与输入功率之比叫做变压器的效率。理想变压器的效率为100%。

2．理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系为U 1U 2＝n 1n 2

。

3．如果理想变压器的副线圈只有一个，则P 1＝P 2，即U 1I 1

＝U 2I 2，得出原、副线圈电流与匝数的关系为I 1I 2＝n 2

n 1

。

4．所有变压器不改变交变电流的频率，理想变压器不改变功率。

一、变压器的原理 1．变压器的构造

由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图5-4-1所示。

图5-4-1

(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。 (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。 2．变压器的工作原理

变压器工作的基础是互感现象，电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过副线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。

3．作用

改变交变电流的电压。 二、电压与匝数的关系 1．理想变压器

没有能量损失的变压器，也是一个理想化模型。 2．电压与匝数的关系

理想变压器原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即：U 1U 2＝n 1

n 2

。 3．两类变压器

副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器。

三、两种互感器 1．电压互感器

把高电压变成低电压。它的原线圈并联在高压电路上，副线圈接入交流电压表，如图5-4-2甲所示。

2．电流互感器

把大电流变成小电流。原线圈串联在被测电路中，副线圈接入交流电流表，如图乙所示。

图5-4-2

1．自主思考——判一判

(1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压。(√) (2)实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。(√)

(3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率。(×)

(4)理想变压器是客观存在的。(×) (5)U 1U 2＝n 1n 2

适用于任何理想变压器。(√) 2．合作探究——议一议

(1)如果把变压器接入直流电路，变压器能起到变压作用吗？

提示：变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不会引起磁通量的变化，就没有互感现象出现，变压器就起不到变压作用。

(2)变压器的两个线圈所用导线的粗细一样吗？

提示：不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线绕制而成；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线绕制而成。

(3)变压器的铁芯为什么用薄硅钢片叠压而成？

提示：为了减少损耗，变压器的铁芯常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成。这样，涡流被限制在狭窄的薄片之中，回路的电阻很大，涡流大为减弱，从而减小了铁损。

1．工作原理

2．基本规律

(1)一原一副，P 入＝P 出，U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1

(2)一原多副，P 入＝P 出，U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3，U 2U 3＝n 2n 3

U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋… n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…

[典例] 如图5-4-3所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( )

图5-4-3

A ．120 V,0.10 A

B ．240 V,0.025 A

C ．120 V,0.05 A

D ．240 V,0.05 A

[思路点拨] 解答本题时可按以下思路分析：

[解析] 由于灯泡正常发光，所以U 2＝12 V ， 根据 U 1U 2＝n 1n 2

解得U 1＝240 V ； 两个灯泡均正常发光，I 2＝2P U 2

＝1 A ， 根据I 1I 2＝n 2n 1

解得I 1＝0.05 A ，故D 正确。 [答案] D

1．理想变压器不改变交变电流的周期和频率。

2．(1)U 1U 2＝n 1n 2

，无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的。 (2)输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定。

由U 1U 2＝n 1n 2得，U 1n 1＝U 2n 2＝ΔΦΔt

。 (3)若变压器有多个副线圈，有U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1

n 3

，…，即电压关系仍成立。两个副线圈之间U 满足U 2U 3＝n 2n 3

。

1．一理想变压器原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U 如图5-4-4所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则( )

图5-4-4

A ．流过电阻的电流是20 A

B ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V

C ．经过1 分钟电阻发出的热量是6×103

J D ．变压器的输入功率是1×103

W

解析：选D 由电压的有效值和最大值的关系得

U 1＝

U m

2

＝220 V 。

根据理想变压器电压与匝数的关系U 1U 2＝n 1n 2

，

得U 2＝n 2n 1U 1＝5

11

×220 V ＝100 V ，

故电压表的示数是100 V ，B 错误；

I 2＝U 2R ＝100

10

A ＝10 A ，A 错误；

1 分钟内电阻发出的热量

Q ＝I 2Rt ＝102×10×60 J ＝6×104 J ，C 错误；

变压器的输入功率等于输出功率，

即P 入＝P 出＝U 2I 2＝100×10 W ＝1×103

W ，故D 正确。

2．(多选)(2016·全国丙卷)如图5-4-5，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b 。当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )

图5-4-5

A ．原、副线圈匝数比为9∶1

B ．原、副线圈匝数比为1∶9

C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1

D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶9

解析：选AD 设灯泡的额定电压为U 0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9U 0，变压器原、副线圈的匝数比为9∶1，选项A 正确，选项B 错误；由9U 0I a ＝U 0I b 得，流过b 灯泡的电流是流过a 灯泡电流的9倍，根据P ＝UI ，a 、b 灯泡的电功率之比为1∶9，选项C 错误，选项D 正确。

3.如图5-4-6所示，理想变压器原线圈匝数为n 1＝1 000 匝，两个副线圈匝数分别为

n 2＝50 匝和n 3＝100 匝，L 1是“6 V 2 W”的灯泡，L 2是“12 V 4 W”的灯泡，当原线圈

接正弦交变电流时，两灯泡均正常发光，那么原线圈中的电流为( )

图5-4-6

A.1

50 A B.130 A C.

1

20

A D.

110

A 解析：选C 由电压关系U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3

解得U 1＝120 V ，

原线圈的输入功率为P 入＝U 1I 1＝P L1＋P L2 解得I 1＝1

20

A ，C 正确。

[典例] 如图5-4-7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1

和L 2，输电线的等效电阻为R 。开始时，开关S 断开。当开关S 接通时，以下说法中不正确的是( )

图5-4-7

A ．副线圈两端M 、N 的输出电压减小

B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大

C ．通过灯泡L 1的电流减小

D ．原线圈中的电流增大

[思路点拨]

[解析] 由于输入电压不变，所以当S 接通时，理想变压器副线圈M 、N 两端输出电压不变。并联灯泡L 2，总电阻变小，由欧姆定律I 2＝U 2R 2

知，流过R 的电流增大，电阻上的电压

U R ＝IR 增大。副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I 1U 1＝I 2U 2得，I 2增大，原

线圈输入电流I 1也增大。U MN 不变，U R 变大，所以U L1变小，流过灯泡L 1的电流减小。

[答案] A

理想变压器动态变化的两种情况

(1)原、副线圈的匝数比不变，分析各物理量随负载电阻的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1。

(2)负载电阻不变，分析各物理量随原、副线圈的匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1。

1.理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，如图5-4-8所示。下列情况可能出现的是( )

图5-4-8

A．若Q位置不变，将P向上滑动，U′变大

B．若Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大

C．若P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大

D．若P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变

解析：选C 当理想变压器的输入电压U，以及原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端的电压也不变，A项错；

由P出＝U′2

R＋R0

知R增大时，输出功率减小，又由P入＝P出得原线圈中的电流表读数要减小，B项错；Q向上滑动时，U′增大，而负载电阻不变，则输出功率要增大，即输入功率也要增大，原线圈中的电流就要增大，C项对，D项错。

2.如图5-4-9所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )

图5-4-9

A ．原线圈匝数n 1增加

B ．副线圈匝数n 2减少

C ．负载电阻R 的阻值增大

D ．负载电阻R 的阻值减小

解析：选D 由U 1U 2＝n 1n 2，P 出＝U 22

R

可得P 出＝U 12n 22

n 12R

又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 12n 22

n 12R

分析可得选项D 正确。

3．如图5-4-10所示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，则下列说法正确的是( )

图5-4-10

A ．电压表V 1示数增大

B ．电压表V 2、V 3示数均增大

C ．该变压器起升压作用

D ．变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动

解析：选D 由于变压器原线圈的电压不变，因此电压表V 1、V 2的读数均不变，选项A 、B 均错误；由题意可知，该变压器起降压作用，选项C 错误；由于副线圈的电压不变，电流表A 2的示数增大，根据欧姆定律可知负载的电阻变小，所以滑动变阻器连入电路的阻值变小，选项D 正确。

1．自耦变压器

图5-4-11甲所示是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。

图5-4-11

调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，AB 之间加上输入电压U 1，移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U 2。

2．互感器

(1)电压互感器：如图5-4-2甲所示，原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表。互感器将高电压变为低电压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压。

(2)电流互感器：如图5-4-2乙所示，原线圈串联在待测大电流电路中，副线圈接电流表。互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流。

[典例] 在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是( )

[解析] 电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故B 、D 错误。由变压器电流关系

n 1I 1＝n 2I 2，要使I 2n 1，故A 选项正确。

[答案] A

互感器的区分技巧

(1)电压互感器是降压变压器，据U 1U 2＝n 1

n 2

，知n 1>n 2。 电流互感器是升压变压器，据I 1I 2＝n 2n 1

，知n 1

①测量仪器不同，前者○V 后者○A 。 ②原副线圈匝数关系不同。

③原线圈接线方式不同，前者接在火线和零线间，后者接在火线上。

1．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图5-4-12中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( )

图5-4-12

A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab

B ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cd

C ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab

D ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd

解析：选B 电流互感器ab 一侧线圈匝数比cd 一侧线圈匝数少，根据电流关系得I 1n 1

＝I 2n 2，所以I ab >I cd ，电流表应接在电流较小的一侧，故选项B 正确。

2.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图5-4-13所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V 的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW 。设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )

图5-4-13

A ．380 V 和5.3 A

B ．380 V 和9.1 A

C ．240 V 和5.3 A

D ．240 V 和9.1 A

解析：选B 对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I 1＝P U 1＝2 000220

A≈9.1 A，负载两端电压即为副线圈电压，由U 1n 1＝U 2

n 2，即

2201 100＝U 2

1 900

，可得U 2＝380 V ，故

B 对。

1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为( ) A ．每匝线圈中磁通量的变化率 B ．交变电流的频率

C ．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率

D ．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势

解析：选D 理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A 、C 不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B 不符合题意，选D 。

2．将输入电压为220 V ，输出电压为6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的变压器，副线圈原来是30 匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为( )

A ．120 匝

B ．150 匝

C ．180 匝

D ．220 匝

解析：选A 由变压比n 1n 2＝U 1U 2，则n 130＝2206，所以n 1＝1 100匝。当U 2′＝30 V 时，

n 1

n 2′

＝220

30

，所以n 2′＝150匝，故Δn 2＝n 2′－n 2＝120匝。 3．在如图1所示的两电路中，当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V 的交流电压时，测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为110 V ；若分别在c 、d 与g 、h 的两端加上110 V 的交流电压，则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为( )

图1

A ．220 V,220 V

B ．220 V,110 V

C ．110 V,110 V

D ．220 V,0

解析：选B 对变压器，根据U 1U 2＝n 1

n 2

可得U ab ＝220 V ；对滑动变阻器来说，当gh 间接上110 V 电压时，ef 间电压U ef ＝110 V ，故B 选项正确。

4.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图2所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则( )

图2

A ．U ＝66 V ，k ＝1

9

B ．U ＝22 V ，k ＝1

9

C. U ＝66 V ，k ＝1

3

D ．U ＝22 V ，k ＝1

3

解析：选A 设原线圈中电流为I 1，原、副线圈电压比220 V －I 1R U ＝n 1

n 2

＝3，原、副线圈

电流比I 1I 2＝1

3，由欧姆定律可得，副线圈回路中电阻两端电压U ＝I 2R ，联立解得U ＝66 V 。电

阻消耗功率P ＝I 2

R ，由于I 1I 2＝13，所以原、副线圈回路中电阻消耗功率的比值为19

，选项A 正

确。

5.一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏了，为获知此变压器原副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图3所示，然后将原来线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )

图3

A ．1 100,360

B ．1 100,180

C ．2 200,180

D ．2 200,360

解析：选B 对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n 1＝n 3U 1U 3＝5×220

1

＝1 100，变压器烧坏前，同理n 2＝

n 1U 2U 1＝1 100×36

220

＝180，故B 正确。 6.如图4所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )

图4

A．U＝110 V，I＝0.2 A

B．U＝110 V，I＝0.05 A

C．U＝110 2 V，I＝0.2 A

D．U＝110 2 V，I＝0.2 2 A

解析：选A 由于灯泡正常发光，故灯泡两端电压(即副线圈两端电压)为U2＝220 V，

通过灯泡的电流(即副线圈中的电流)为I2＝22 W

220 V

＝0.1 A。根据理想变压器电压关系U1∶U2＝n1∶n2，得U1＝110 V，电流关系I1∶I2＝n2∶n1，得I＝0.2 A，则U＝U1＝110 V，I＝I1＝0.2 A。故选项A正确。

7.如图5所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开，当S闭合时，下列说法正确的是( )

图5

A．电压表示数变大B．灯泡L1更亮

C．电流表示数增大D．变压器的输出功率减小

解析：选C 当S闭合时，R中电流增大，电压表示数变小，灯泡L1变暗，变压器的输出功率增大，电流表示数增大，选项C正确，A、B、D错误。

8．如图6所示，与理想变压器相连的四只灯泡相同，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，接在副线圈上的三只灯泡正常发光，则对于串联在原线

图6

圈上的灯泡L( )

A．比正常发光时的亮度更大

B．也能正常发光

C．比正常发光时的亮度更暗

D．无法判断其亮度变化情况

解析：选B 灯泡L的亮度如何，主要看灯泡L的实际功率多大，在本题中就是看通过灯泡L的电流如何变化。

设每只灯泡的额定电流为I 0，因并联在副线圈两端的三只灯泡正常发光，所以副线圈中的电流I 2＝3I 0，由I 1I 2＝n 2

n 1得原线圈中的电流I 1＝n 2n 1

I 2＝I 0，恰为灯泡L 的额定电流，因此灯泡L 也正常发光。故B 正确。

9.如图7所示，变压器的输入电压U 一定，两个副线圈的匝数是n 2和n 3。当把电热器接a 、b ，让c 、d 空载时，电流表读数是I 2；当把同一电热器接c 、d ，让a 、b 空载时，电流表读数是I 3，则I 2∶I 3等于( )

图7

A ．n 2∶n 3

B ．n 3∶n 2

C ．n 22

∶n 32

D ．n 32

∶n 22

解析：选C 由变压比知U n 1＝U 2n 2＝U 3n 3

，由P 入＝P 出知，当电热器接a 、b ，让c 、d 空载时，

有UI 2＝U 22R ；当把同一电热器接c 、d ，让a 、b 空载时，有UI 3＝U 32R ，所以I 2∶I 3＝U 22∶U 32

＝

n 22∶n 32，故答案为C 。

10．(多选)如图8甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U 0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R ，图中电压表为理想电表。下列说法正确的是( )

图8

A ．变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ? ??

??2πT t (V)

B ．电压表的示数为 2 U 0

C ．变压器的输入功率为U 02

R

D ．变压器的匝数比为U m ∶U 0

解析：选AC 由题图乙知，变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ?

??

??2πT t (V)，选项A 正

确；电压表的示数为U 0，选项B 错误；变压器的输入功率为U 02

R

，选项C 正确；由变压器变压

公式，变压器的匝数比为U m ∶2U 0，选项D 错误。

11.如图9所示，理想变压器B 的原线圈跟副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，交流电源电压u 1＝311 sin 100πt V ，F 为熔断电流为I 0＝1.0 A 的保险丝，负载为一可变电阻。

图9

(1)当电阻R ＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？

(2)要使保险丝不被熔断，电阻R 的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？

解析：原线圈电压的有效值为U 1＝311

2 V ＝220 V

由U 1U 2＝n 1n 2

得副线圈两端的电压

U 2＝n 2n 1U 1＝1

2

×220 V ＝110 V 。

(1)当R ＝100 Ω时，副线圈中电流

I 2＝U 2R ＝110

100

A ＝1.10 A

由U 1I 1＝U 2I 2得原线圈中的电流为

I 1＝U 2U 1I 2＝110

220

×1.10 A ＝0.55 A

由于I 1＜I 0(熔断电流)，故保险丝不会熔断。

(2)设电阻R 取某一值R 0时，原线圈中的电流I 1刚好达到熔断电流I 0，即I 1＝1.0 A ，则副线圈中的电流为I 2＝U 1

U 2

I 1＝2×1.0 A ＝2.0 A

电阻R 的阻值为：R 0＝U 2I 2＝110

2.0

Ω＝55 Ω

此时变压器的输出功率为

P 2＝I 2U 2＝2.0×110 W ＝220 W

可见，要使保险丝F 不被熔断，电阻R 的阻值不能小于55 Ω，变压器输出的电功率不能超过220 W 。

答案：见解析

12．图10甲为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，

原线圈输入正弦式交变电压的u -t 图像如图乙所示。若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W 。

图10

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式。 (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1。 (3)求ce 和de 间线圈的匝数比

n ce

n de

。 解析：(1)由题图乙知ω＝200π rad/s ， 电压瞬时值u ab ＝400sin 200πt V 。 (2)电压有效值U 1＝200 2 V ， 理想变压器P 1＝P 2， 原线圈中的电流I 1＝P 1U 1

， 解得I 1≈0.28 A ? ?

?

??或

25 A 。 (3)设ab 间匝数为n 1，则U 1n 1＝U ce

n ce

， 同理U 1n 1＝

U de

n de

， 由题意知U ce 2R ce ＝U de 2

R de

，

解得

n ce

n de ＝R ce

R de

， 代入数据得

n ce n de ＝43

。 答案：(1)u ab ＝400sin 200πt V (2)0.28 A 或

25 A (3)43

人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全

人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全 第一章 静电场 第1课时 库仑定律、电场力的性质 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体 1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-?=的电荷，叫元电荷。说明：任意带电体的电荷量都是 元电荷电荷量的整数倍。 2.使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。 考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(2 292 21C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件：真空、点电荷。 4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 ⑴ 定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 ⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。

⑵ 定义式： q F E = E 与 F 、q 无关，只由电场本身决定。 ⑶ 单位：N/C 或V/m 。 ⑷ 电场强度的三种表达方式的比较 定义式 决定式 关系式 表达式 q F E /= 2/r kQ E = d U E /= 适用 范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 说明 E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q ：场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差 d ：两点沿电场线方向的距离 （5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 （6）叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的矢量叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。 ⑶ 任意两条电场线不相交。 ⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。 ⑸ 沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。 3. 匀强电场 ⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。 ⑵特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在

人教版高中物理选修3-1知识点归纳总结

物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，

曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E

高中物理选修全套教案(人教版)

高二物理选修3-4教案 11、1简谐运动 一、三维目标 知识与技能 1、了解什么就是机械振动、简谐运动 2、正确理解简谐运动图象得物理含义,知道简谐运动得图象就是一条正弦或余弦曲线过程与方法 通过观察演示实验,概括出机械振动得特征,培养学生得观察、概括能力 情感态度与价值观 让学生体验科学得神奇,实验得乐趣 二、教学重点 使学生掌握简谐运动得回复力特征及相关物理量得变化规律 三、教学难点 偏离平衡位置得位移与位移得概念容易混淆;在一次全振动中速度得变化 四、教学过程 引入:我们学习机械运动得规律,就是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂得运动——简谐运动 1、机械振动 振动就是自然界中普遍存在得一种运动形式,请举例说明什么样得运动就就是振动？ 微风中树枝得颤动、心脏得跳动、钟摆得摆动、声带得振动……这些物体得运动都就是振动。请同学们观察几个振动得实验,注意边瞧边想:物体振动时有什么特征？ [演示实验] (1)一端固定得钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上得塑料球[见图1(e)] 提问:这些物体得运动各不相同:运动轨迹就是直线得、曲线得;运动方向水平得、竖直得;物体

各部分运动情况相同得、不同得……它们得运动有什么共同特征？ 归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称。 2、简谐运动 简谐运动就是一种最简单、最基本得振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动 (1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子得振动 讨论:a.滑块得运动就是平动,可以瞧作质点 b.弹簧得质量远远小于滑动得质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧得另一端固定,就构成了一个弹簧振子 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。我们研究在没有阻力得理想条件下弹簧振子得运动。 (2)弹簧振子为什么会振动？ 物体做机械振动时,一定受到指向中心位置得力,这个力得作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力就是根据力得效果命名得,对于弹簧振子,它就是弹力。 回复力可以就是弹力,或其它得力,或几个力得合力,或某个力得分力,在O点,回复力就是零,叫振动得平衡位置。 (3)简谐运动得特征 弹簧振子在振动过程中,回复力得大小与方向与振子偏离平衡位置得位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置得位移简称为位移。 3、简谐运动得位移图象——振动图象 简谐运动得振动图象就是一条什么形状得图线呢？简谐运动得位移指得就是什么位移？(相对平衡位置得位移) 演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动得距离与时间成正比,纸带拉动 一定得距离对应振子振动一定得时间,因此纸带得运动方向可以代

人教版高中物理选修全册教案完整

第四章电磁感应 划时代的发现 教学目标 （一）知识与技能 1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （三）情感、态度与价值观 1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学

生思考并回答： （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景 （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗奥斯特面对失败是怎样做的 （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的用学过的知识如何解释 （4）电流磁效应的发现有何意义谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考法拉第持怎样的观点 （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗法拉第面对失败是怎样做的 （3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么 （4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他 发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的之后他又做了大量的实 验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么 （5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么谈谈 自己的体会。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪教材P3 2、伟大的科学家法拉第教材P4 四、实例探究 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C）

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知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？ （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？ （3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？

高中物理必修选修目录-人教版

人教版 高中化学教材目录 必修1 走进物理课堂之前物理学与人类文明 第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述──速度 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与速度的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解 第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿运动定律解决问题（一） 7 用牛顿定运动律解决问题（二） 必修2 第五章曲线运动 1 曲线运动 2 平抛运动 3实验：研究平抛运动 4 圆周运动 5 向心加速度 6 向心力 7 生活中的圆周运动 第六章万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性 第七章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量—能量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 实验：探究功与速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源 选修1-1 第一章电场电流 一、电荷库仑定律 二、电场 三、生活中的静电现象 四、电容器 五、电流和电源 六、电流的热效应 第二章磁场 一、指南针与远洋航海 二、电流的磁场 三、磁场对通电导线的作用 四、磁场对运动电荷的作用 五、磁性材料 第三章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、交变电流 四、变压器 五、高压输电 六、自感现象涡流 七、课题研究：电在我家中

高中物理人教版选修3-5-知识点总结

选修3-5知识梳理 一．量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ （一）量子论 1.创立标志：1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论的诞生。 2.量子论的主要内容： ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。 ②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。 3.量子论的发展 ①1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。 ②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。 ③到1925年左右，量子力学最终建立。 4.量子论的意义 ①与量子论等一起，引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。 ②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘，深刻改变了人们对整个物质世界的认识。 ③量子论成功的揭示了诸多物质现象，如光量子论揭示了光电效应 ④量子概念是一个重要基石，现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。 量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论的基础上发展起来的量子论学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。 （二）黑体和黑体辐射 1．热辐射现象 任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 ①.物体在任何温度下都会辐射能量。 ②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。 实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。 2.黑体 物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐 射来的能量的本领。 黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射 的物体。 3．实验规律： 1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短 方向移动。

人教版高中物理选修3-1·选修3-1(版)

高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 物理·选修3－1(人教版) 第1节磁现象和磁场 1．(双选)关于磁场的下列说法正确的是() A．磁场和电场一样，是同一种物质 B．磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用 C．磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律 D．电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的 2．磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发碎纸屑两现象比较，下列说法正确的是() A．两者都是电现象 B．两者都是磁现象 C．前者是电现象，后者是磁现象 D．前者是磁现象，后者是电现象 3．奥斯特实验说明了() A．磁场的存在B．磁场的方向性 C．电流可以产生磁场D．磁体间有相互作用 4．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是() A．磁体的吸铁性 B．磁极间的相互作用规律 C．电荷间的相互作用规律 D．磁场对电流的作用原理 5．如图四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是()

A．甲图中，导线通电小磁针发生偏转 B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用 C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近 D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离 6．判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是() A．被磁化的缝衣针及细棉线 B．带电的小纸球及细棉线 C．小灯泡及导线 D．蹄形磁铁及细棉线 7．《新民晚报》曾报道一则消息：“上海信鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇．人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验支持了上述哪种猜想() A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力 B．信鸽能发射并接收某种超声波 C．信鸽能发射并接收某种次声波 D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向 8．如图所示为一电磁选矿机的示意图，其中M为矿石漏斗，D为电磁铁. 在开矿中，所开 采出的矿石有含铁矿石和非含铁矿石，那么矿石经过选矿机后，落入B槽中的矿石是________，落入A槽中的矿石是________． 答案： 1．答案：BD 2．答案：D 解析：磁铁吸引小铁钉是靠磁铁的磁场把铁钉磁化而作用的，是磁现象；摩擦过的塑料上带电荷是周围产生电场而吸引毛发碎纸屑的，是电现象． 3．答案：C 解析：本题考查奥斯特实验，奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围能产生磁场．故正确选项为C.

人教版高中物理选修3-3教案

高中物理人教版选秀3-3教案 第七章1、物质是由大量分子组成的 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： （1）知道一般分子直径和质量的数量级； （2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位； （3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。 二、重点、难点分析 1．使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法； 2．运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。 三、教具 1．教学挂图或幻灯投影片：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨原子分布的图样。 2．演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。 四、主要教学过程 （一）热学内容简介 1．热现象：与温度有关的物理现象。如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。 2．热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。 3．热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。 （二）新课教学过程 1．分子的大小。分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？ （1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。 介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。如图1所示。 提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？ 在学生回答的基础上，还要指出： 如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。 （2）利用离子显微镜测定分子的直径。 看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮点直接反映钨原子排列情况。经过计算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的距离L就等于钨原子的直径d，如图2所示。

人教版高中物理选修3-2全册教案(完整)

第四章电磁感应 4.1划时代的发现 教学目标 （一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁” 电流的磁效应

引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，弓I导学 生思考并回答： (1) 是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ (2) 奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？ (3) 奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？ (4) 电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。 二、法拉第心系“磁生电”——电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： (1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？ (2)法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？ (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？ (4)法拉第经历了多次失败后，终丁发现了电磁感应现象，他—发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他乂做了大量的 实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？ (5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪教材P3 2、伟大的科学家法拉第教材P4 四、实例探究

人教版物理选修教材(高中物理)

人教版物理选修教材（高中物理） 选修1-1 第一章电流 一、电荷库仑定律 (2) 二、电场 (8) 三、生活中的静电现象 (12) 四、电容器 (16) 五、电流和电源 (19) 六、电流的热效应 (23) 第二章磁场 一、指南针与远洋航海 (30) 二、电流的磁场 (34) 三、磁场对通电导线的作用 (38) 四、磁声对运动电荷的作用 (44) 五、磁性材料 (49) 第三章电磁感应 一、电磁感应现象 (54) 二、法拉第电磁感应定律 (60) 三、交变电流 (64) 四、变压器 (71) 五、高压输电 (74) 六、自感现象涡流 (78) 七、课题研究：电在我家中 (83) 第四章电磁波及其应用 一、电磁波的发现 (90) 二、电磁光谱 (94) 三、电磁波的发射和接收 (101) 四、信息化社会 (105) 五、课题研究：社会生活中的电磁波 (112) 选修1-2 第一章分子动理论内能 一、分子及其热运动 (2) 二、物体的内能 (7) 三、固体和液体 (11) 四、气体 (18) 第二章能量的守恒与耗散 一、能量守恒定律 (24) 二、热力学第一定律 (28) 三、热机的工作原理 (31) 四、热力学第二定律 (36) 五、有序、无序和熵 (39) 六、课题研究：家庭中的热机 (44)

第三章核能 一、放射性的发现 (49) 二、原子核的结构 (54) 三、放射性的衰变 (58) 四、裂变和聚变 (62) 五、核能的利用 (67) 第四章能源的开发与利用 一、热机的发展和应用 (74) 二、电力和电信的发展与应用 (80) 三、新能源的开发 (88) 四、能源与可持续发展 (94) 五、课题研究：太阳能综合利用的研究 (101) 选修2-1 第1章电场直流电路 第1节电场 (2) 第2节电源 (7) 第3节多用电表 (15) 第4节闭合电路的欧姆定律 (20) 第5节电容器 (26) 第2章磁场 第1节磁场磁性材料 (32) 第2节安培力与磁电式仪表 (36) 第3节洛伦兹力和显像管 (41) 第3章电磁感应 第1节电磁感应现象 (47) 第2节感应电动势 (51) 第3节电磁感应现象在技术中的应用 (54) 第4章交变电流电机 第1节交变电流的产生和描述 (59) 第2节变压器 (63) 第3节三相交变电流 (68) 第5章电磁波通信技术 第1节电磁场电磁波 (73) 第2节无线电波的发射、接收和传播 (75) 第3节电视移动电话 (81) 第4节电磁波谱 (85) 第6章集成电路传感器 第1节晶体管 (90) 第2节集成电路 (96) 第3节电子计算机 (100) 第4节传感器 (107)

人教版高中物理选修1-1知识点总结

知识点小结 一、物理学史及物理学家 1、电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 2、伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件，揭开了电力应用的新篇章。 3、以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家，发明和改进了电灯，改变了人类日出而作、日没而息的生活习惯。 4、1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。 5、英国物理学家法拉第经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，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。 6、英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，他的理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。 7、德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱。后人为了纪念他，用他的名字命名了频率的单位。 二、基本原理及实际应用 1、避雷针利用_尖端放电_原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。 2、各种各样的电热器如电饭锅、电热水器、电熨斗、电热毯等都是利用电流

的热效应_来工作的。 3、在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。 4、磁场对运动电荷有力的作用，这种力叫做洛伦兹力。电视机显像管就是利用了电子束磁偏转_的原理。 5、利用电磁感应的原理，人们制造了改变交流电压的装置——变压器 ,在现代化生活中发挥着极其重要的作用。 6、日光灯的电子镇流器是利用自感现象工作的；而电磁炉和金属探测器是利用涡流工作的。 7、电磁波具有能量，人们利用电磁波中的某个波段制造了_微波炉_来加热食物。 8、电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传播，也可以实现无线传输。在进行无线电通信时，需要发送和接受无线电波，天线是发射和接受无线电波的必要设备。 9、把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为调制。信号的调制方式有调幅和调频两种方式。其中调频信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。 10、下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。 ⑴X光机 D ；⑵紫外线灯 C ；⑶理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用了 E 。 A．光的全反射； B．紫外线具有很强的荧光作用； C．紫外线具有杀菌消毒作用； D．X射线的很强的贯穿力； E．红外线具有显著的热作用； F．红外线波长较长易发生衍射。 三、基本概念及规律应用 1、电荷、元电荷、电荷守恒

人教版高中物理(选修3-1)公式

人教版高中物理（选修3-1）公式 1. F是电场力（N）k是静电力常量（=9.0×109N?m2/C2）q1、q2是电荷带电量（C）r是两个电荷的距离（m）； 2.E=F q E是电场强度（N/C或V/m2均可，1N/C=1V/m2） F是电场力（N）q是电荷量（C） *点电荷： E Q是点电荷电场强度（N/C或V/m2均可，1N/C=1V/m2）k是静电力常量（=9.0×109N?m2/C2） Q是点电荷带电量（C）r是半径（m）； 3. φ=E q φ是电势（V）E是电势能（J）q是电荷量（C）； 4. = U AB是A、B两点的电势差（V）q是电荷量（C）W AB是从A点到B点做的功（J） E pA是A点的电势能（J）E pB是B点的电势能（J）φA是A点电势（V）φB是B点电势（V）；

5.U AB=Ed U AB是A、B两点的电势差（V）d是距离（m）E是电场强度（N/C或V/m2均可，1N/C=1V/m2） 6.C=Q U C是电容（F）Q是电荷量（C）U是电势差（V）； 7.推导公式： E=U d ==4πkQ εs E是电场强度（N/C或V/m2均可，1N/C=1V/m2） U是电势差（V）d是距离（m）Q是带电量（C）k是静电力常量（=9.0×109N?m2/C2） ε是相对介电常数； 8.q=It q是电荷量（C）I是电流（A）t是时间（s）； 9.I=U R （欧姆定律）I=E R+r （闭合电路欧姆定律） I是电流（A）U是电势差（电压）（V）R是电阻（Ω）E是电动势（V）r是内电阻（Ω） 推导公式：E=U外+U内=IR+Ir U外是外电路电势差（电压）（V） U内是内电路电势差（电压）（V）