2019高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)15 電磁感應(yīng)考點(diǎn)解讀學(xué)案.doc

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考查點(diǎn)15　電磁感應(yīng) ?考情分析 測(cè)試內(nèi)容 測(cè)試要求 考情分析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用 A 15年T24A 電磁感應(yīng)定律 A 15年T24A，17年T24A 交變電流 A 16年T24A 電磁波 A 14年T24A ?知識(shí)梳理 考點(diǎn)1　電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用　A (1)英國(guó)物理學(xué)家________經(jīng)過(guò)10年的艱苦探索，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了________現(xiàn)象，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的密切聯(lián)系，奏響了電氣化時(shí)代的序曲． (2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的________導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做________________的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)．由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做________電流． (3)電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 ①磁通量：穿過(guò)一個(gè)________的磁感線的多少．Φ＝________.(互相垂直)單位：________. ②條件：只要穿過(guò)________的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生． 【典例1】　在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一閉合矩形導(dǎo)線框，則在圖示時(shí)刻能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 　　　 　　　　　A　　　　　　　B　　　 　　　　　C　　　　　　　　D 【解析】　感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：①電路必須閉合?、诖┻^(guò)回路的磁通量要發(fā)生變化．A中磁場(chǎng)和線框始終垂直，磁通量不變．C中線框和磁場(chǎng)平行，磁通量始終為零，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．D中線框和磁場(chǎng)始終垂直，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流． 【答案】　B 【點(diǎn)撥】　感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：①電路必須閉合?、诖┻^(guò)回路的磁通量要發(fā)生變化，注意分辨線圈和磁感線的方向關(guān)系． 【變式1】　(2017江蘇真題)如圖所示，矩形線框平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，穿過(guò)的磁通量為Φ.若線框面積變?yōu)樵瓉?lái)的，則磁通量變?yōu)?　　) A.ΦB.Φ C．2Φ D．4Φ 【典例2】　如圖所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下過(guò)程不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是________，能使電流表指針偏轉(zhuǎn)較大的是________． A．將磁鐵插入螺線管的過(guò)程中 B．磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí) C．將磁鐵從螺線管中向上拉出的過(guò)程中 D．將磁鐵從螺線管中向上快速拉出的過(guò)程中 【解析】　只要是線圈中的磁通量不發(fā)生變化，回路中無(wú)感應(yīng)電流，指針便不會(huì)偏轉(zhuǎn)，在磁鐵插入、拉出過(guò)程中線圈中的磁通量均發(fā)生變化，因此選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí)，線圈中的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)B正確．在選項(xiàng)D中磁鐵向上快速拉出的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較大，因而電流表指針偏轉(zhuǎn)較大．選項(xiàng)D正確． 【答案】　B　D 【點(diǎn)撥】　判斷有無(wú)感應(yīng)電流，主要看是否發(fā)生磁通量的變化，而看電流表指針偏轉(zhuǎn)較大，主要是判斷由磁通量變化的快慢引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率有關(guān)，E＝n，磁鐵在線圈中快速拉出，磁通量變化率較大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大． 【變式2】　如圖所示為探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件的實(shí)驗(yàn)裝置，下列情況中不能引起電流計(jì)指針轉(zhuǎn)動(dòng)的是(　　) A．閉合開(kāi)關(guān)瞬間 B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間 C．閉合開(kāi)關(guān)后拔出鐵芯瞬間 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)使變阻器的滑動(dòng)頭向右移動(dòng) 考點(diǎn)2　電磁感應(yīng)定律　A 法拉第電磁感應(yīng)定律 ①電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路________________成正比． ②匝數(shù)為n的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式為_(kāi)_______． ③t的單位是s，Φ的單位是________，則E的單位是________． ④單個(gè)導(dǎo)體垂直切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式：________________. 【典例3】　(2015江蘇真題)1831年________(選填“奧斯特”或“法拉第”)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象．大量實(shí)驗(yàn)表明，回路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與穿過(guò)該回路的磁通量的________(選填“變化量”或“變化率”)成正比． 【解析】　奧斯特發(fā)現(xiàn)的是電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并提出了電磁感應(yīng)定律，回路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與穿過(guò)該回路的磁通量的變化率成正比，即表征磁通量的變化快慢． 【答案】　法拉第　變化率 【變式3】　(2017泰州模擬)如圖所示，將100匝面積為0.1m2的矩形線圈放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從圖示位置開(kāi)始，線圈abcd繞軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)90，用時(shí)0.5s，則穿過(guò)線圈磁通量的變化量大小ΔΦ＝________Wb，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝________V. 【典例4】　(2017南通模擬)如圖為交流發(fā)電機(jī)原理圖，已知兩磁極間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，矩形線框的匝數(shù)為n，面積為S，當(dāng)線框轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向垂直的圖示位置時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為_(kāi)_______；若線框從圖示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90，所用時(shí)間為t，則線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______． 【解析】　磁場(chǎng)是N極指向S極，線框與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁通量最大，Φ＝BS，轉(zhuǎn)過(guò)90，磁通量減為零，ΔΦ＝BS，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝n＝n. 【答案】　BS　n 【變式4】　一個(gè)100匝線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為10V，那么以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．通過(guò)該線圈磁通量變化了0.1Wb B．通過(guò)該線圈磁通量平均變化了10Wb C．通過(guò)該線圈每一匝線圈平面的磁通量變化率為0.1Wb/s D．通過(guò)該線圈每一匝線圈平面的磁通量每秒變化為10Wb 考點(diǎn)3　交變電流　A (1)大小、方向隨時(shí)間做________________的電流叫做交變電流．電流、電壓隨時(shí)間按________規(guī)律變化叫做正弦式電流． (2)正弦式電流中的最大值叫做交流的________．交流電完成一次周期性變化的________叫做周期，用字母T表示，單位________.1s內(nèi)周期性變化的________叫做頻率，用字母f表示，單位________．周期和頻率的關(guān)系是________． (3)交變電流的有效值：①讓交流和直流分別通過(guò)相同的電阻，如果在相同時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)生的________相等，我們就把直流的值稱為交流電流(電壓)的有效值．②對(duì)于正弦式電流，電流(電壓)的最大值(峰值)Im(Um)和有效值I(U)的關(guān)系為_(kāi)_______________． (4)采用________輸電可以減少輸電線上電能的損失． (5)變壓器：①構(gòu)造：變壓器由一個(gè)閉合的________、原線圈、副線圈組成，兩個(gè)線圈都是由絕緣導(dǎo)線繞制而成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成，變壓器是用來(lái)改變交流電壓或電流的裝置．構(gòu)造及符號(hào)如圖所示： ②理想變壓器的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系：U1表示原線圈兩端的交變電壓，即輸入電壓；U2表示副線圈兩端的交變電壓，即輸出電壓，n1表示原線圈的匝數(shù)，n2表示副線圈的匝數(shù)．則n1、n2、U1、U2的關(guān)系可以用公式表示為：________. 【典例5】　(2017鹽城模擬)家庭電路的交變電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．由圖可知，交變電壓的有效值為_(kāi)_______V，頻率為_(kāi)_______Hz. 【解析】　由圖象可知，峰值Um＝220V，正弦交流電的有效值U＝＝220V，根據(jù)圖象可得周期T＝0.02s，f＝＝50Hz，u＝Umsinωt可得，ω＝＝100π rad/s. 【答案】　220　50 【點(diǎn)撥】　u＝Umsinωt，ω＝＝100π rad/s，Um與U之間，ω與T，f之間，對(duì)應(yīng)的關(guān)系，才是本節(jié)最重要的內(nèi)容，注意四值問(wèn)題中每個(gè)字母的用法，不要混淆了．小寫的u、i、e等表示瞬時(shí)值，大寫的U、I、E表示有效值，U、I、E上面加一個(gè)橫線表示平均值，加下標(biāo)m表示峰值． 【變式5】　(2017宿遷模擬)如圖所示是我國(guó)三相交流電的電壓圖象．根據(jù)圖象可知，三相交流電電壓的有效值是________V，頻率是________Hz. 【典例6】　(2017無(wú)錫模擬)如圖是一電熱水壺的銘牌，由銘牌可知，該電熱水壺在額定電壓下工作時(shí)，所使用的交流電壓的最大值為_(kāi)_______V，交流電的周期為_(kāi)_______s. 【解析】　銘牌上標(biāo)著的都是有效值，所以Um＝U＝220V，f＝50Hz，所以T＝＝0.02s. 【答案】　220　0.02 【變式6】　一個(gè)電熱器接到50V的直流電源上，發(fā)熱功率為200W，如果把它接到正弦式交流電源上使其發(fā)熱功率也是200W，則該交流電的電壓最大值必須是________V．一個(gè)電容器接在交流電路上，擊穿與否，取決于交流電壓的瞬時(shí)值是否超過(guò)電容器的耐壓值．連接在220V的正弦交流電源兩端的電容器要能正常工作，其耐壓值必須大于________V. 【典例7】　如圖所示為一臺(tái)理想變壓器，初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n1＝400匝，n2＝800匝，連接導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，那么可以確定　(　　) A．這是一臺(tái)降壓變壓器 B．次級(jí)線圈兩端的電壓是初級(jí)線圈兩端電壓的2倍 C．通過(guò)次級(jí)線圈的電流是通過(guò)初級(jí)線圈電流的2倍 D．變壓器輸出的電功率是輸入的電功率的一半 【解析】　A中初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n1＝400匝，n2＝800匝，可知，這是一臺(tái)升壓變壓器，故A錯(cuò)誤；B中由電壓與匝數(shù)成正比得，次級(jí)線圈兩端的電壓是初級(jí)線圈兩端電壓的2倍．故B正確；C中由電流與匝數(shù)成反比得，通過(guò)次級(jí)線圈的電流是通過(guò)初級(jí)線圈電流的一半，故C錯(cuò)誤；D中理想變壓器的輸出的電功率與輸入的電功率是相等的，故D錯(cuò)誤；故選B. 【答案】　B 【變式7】　在變電所，經(jīng)常要用電表去檢測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，使用的儀器是電流互感器，下列圖中能正確反應(yīng)其原理的是(　　) 　　 　　　　　A　　　　　　　　 B　　　　　　　　 C　　　　　　　　D考點(diǎn)4　電磁波　A (1)英國(guó)物理學(xué)家________建立完整的電磁場(chǎng)理論并預(yù)言電磁波的存在，德國(guó)物理學(xué)家________用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在． (2)周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生________________________；周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生________________；周期性變化的電場(chǎng)和周期性變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，并由近及遠(yuǎn)傳播，形成________．電磁波可以在真空中傳播，電磁波在真空中傳播的速度為_(kāi)_______m/s. (3)電磁波的波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系是________．電磁波具有能量，人們利用電磁波中的某個(gè)波段制造了________來(lái)加熱食物． (4)把聲音、圖象等信號(hào)加載到高頻電磁波上的過(guò)程，稱為_(kāi)_______，信號(hào)的調(diào)制方式有________和________兩種方式． (5)按電磁波的________或________大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜．按波長(zhǎng)由大到小的順序，它們分別是：無(wú)線電波、________、可見(jiàn)光、________、________和________． (6)無(wú)線電波：無(wú)線電波是波長(zhǎng)大于1mm(頻率小于300000MHz)的電磁波，無(wú)線電波主要用于________和________．在生活和科研上也有著廣泛的應(yīng)用． (7)紅外線：①紅外線是一種光波，波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)________，比無(wú)線電波________．②紅外線________引起人的視覺(jué)；一切物體都會(huì)輻射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射________． ③紅外線的主要作用：紅外線遙感、勘測(cè)地?zé)?、尋找水源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮、加熱物體． (8)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在________之間，能引起人的________． (9)紫外線：紫外線也是不可見(jiàn)光，比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)短，波長(zhǎng)在5nm～400nm之間．紫外線的顯著作用是化學(xué)作用．紫外線可以滅菌消毒，人體接受適量的紫外線照射，能促進(jìn)________的吸收．紫外線還有________效應(yīng)． (10)X射線和γ射線：X射線和γ射線的波長(zhǎng)比紫外線________．X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的照射會(huì)引起生物體的病變．X射線具有穿透作用，可以用于人體________． γ射線具有更高的能量，在醫(yī)學(xué)上可以用來(lái)治療癌癥、探測(cè)金屬部件內(nèi)部的________． 【典例8】　(2017連云港模擬)移動(dòng)通訊等都是利用電磁波工作的．電磁波最早是由________(選填“法拉第”或“麥克斯韋”)預(yù)言存在并被赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了的．已知電磁波在空氣中的傳播速度約為3.0108 m/s，有一廣播電臺(tái)節(jié)目的頻率是6.0105 Hz，該電磁波在空氣中的波長(zhǎng)約為_(kāi)_______m. 【解析】　麥克斯韋提出變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，由此變化的電場(chǎng)磁場(chǎng)交替產(chǎn)生由近及遠(yuǎn)地傳播出去，形成電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在．電磁波的速度和頻率之間的關(guān)系是c＝λf得λ＝＝＝5102m. 【答案】　麥克斯韋　5102 【變式8】　(2016南通模擬)具有NFC(近距離無(wú)線通訊技術(shù))功能的兩只手機(jī)在間距小于10cm時(shí)可以通過(guò)________(選填“聲波”或“電磁波”)直接傳輸信息，其載波頻率為1.4107 Hz，電磁波在空氣中的傳播速度為3.0108 m/s，則該載波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m(保留2位有效數(shù)字)． 【典例9】　在下列各種光中，波長(zhǎng)最短的是(　　) A．紅外線 B．紅光 C．紫光 D．綠光 【解析】　波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列順序是：無(wú)線電波－紅外線－可見(jiàn)光(紅橙黃綠青藍(lán)紫)－紫外線－X射線(倫琴射線)－γ射線，頻率正相反，γ射線的頻率最大，能量最強(qiáng)，所以穿透力最強(qiáng)． 【答案】　C 【點(diǎn)撥】　電磁波的傳播速度都是光速c，因此，波長(zhǎng)長(zhǎng)的，頻率小，波長(zhǎng)短的，頻率大．這就要求記住電磁波譜． 【變式9】　關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電磁波與機(jī)械波一樣均不能在真空中傳播 B．電磁波的傳播實(shí)際上也伴隨著電磁能的傳播 C．微波爐中的微波是一種高頻率的電磁波，本身沒(méi)有能量，但能產(chǎn)生熱量 D．微波爐中的微波是一種低頻率的電磁波，本身具有能量，但不能產(chǎn)生熱量 【典例10】　驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，用遙控器發(fā)出的光束來(lái)控制電視機(jī)、空調(diào)等家電．對(duì)于它們發(fā)出的光，下列判斷正確的是(　　) A．它們發(fā)出的都是紅外線 B．它們發(fā)出的都是紫外線 C．驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線 D．驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線 【解析】　紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，能使熒光物體發(fā)光，故驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線；而紅外線的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，容易繞過(guò)障礙物，衍射現(xiàn)象明顯，可以很方便地遙控家用電器． 【答案】　D 【變式10】　(2017徐州模擬)1886年德國(guó)科學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度________(選填“不同”或“相同”)，在機(jī)場(chǎng)等處常用________(選填“紅外線”或“X射線”)進(jìn)行安全檢查． ?隨堂練習(xí)　　 　第1題圖 1．如圖所示，在下列四種情況中穿過(guò)線圈的磁通量不發(fā)生變化的是(　　) A．導(dǎo)線中的電流I增加 B．線圈向下平動(dòng) C．線圈向右平動(dòng) D．線圈向左平動(dòng) 2．一個(gè)閉合線圈放在變化的磁場(chǎng)中，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E.若僅將線圈匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?　　) A．2E B．E C.D. 3．如圖所示，屬于交變電流的是(　　) 　　　 　　A　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　C　　　　　　　　　　D