高三物理二轮专题突破 倒数第6天 电磁感应和交流电课件

倒数第6天 电磁感应和交流电必记热点知识 1.产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？方法？感应电流的大小如何表示？答案 (1)产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化变化.(2)感应电流的方向判断感应电流的方向判断从从“阻碍磁通量变化阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出的角度来看，表现出“增反减同增反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.从从“阻碍相对运动阻碍相对运动”的角度来看，表现出的角度来看，表现出“来拒去留来拒去留”，即即“阻碍阻碍”相对运动相对运动.从从“阻碍自身电流变化阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象的角度来看，就是自感现象.在应用楞次定律时一定要注意：在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍阻碍”不等于不等于“反向反向”；“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”.”.右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的.这时，这时，用右手定则更方便一些用右手定则更方便一些.(3)感应电流的大小感应电流的大小由法拉第电磁感应定律可得由法拉第电磁感应定律可得2.法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式E 在具体应在具体应用中有两种不同的表现形式，各在什么情况下应用？你还知用中有两种不同的表现形式，各在什么情况下应用？你还知道哪些计算感应电动势的方法？道哪些计算感应电动势的方法？答案(1)内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比回路的磁通量的变化率成正比.公式公式(2)两种形式：两种形式：回路与磁场垂直的面积回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度不变，磁感应强度发生变化，则发生变化，则BS.此时对应的此时对应的E 此式中的此式中的叫磁感应强度的变化率，等于叫磁感应强度的变化率，等于Bt图象切线的斜率图象切线的斜率.若若 是是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的恒定的.磁感应强度磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则BS.此时对应的此时对应的EnB ，S的变化是由部分导体切的变化是由部分导体切割磁感线所致割磁感线所致.比如线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产比如线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这种情况生交变电动势就属于这种情况.(3)计算感应电动势的其他方法计算感应电动势的其他方法当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，EBlvsin .当长为当长为l的导体棒绕一个端点以角速度的导体棒绕一个端点以角速度旋转切割磁感线时，旋转切割磁感线时，E Bl2.3.导体切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒过程，导体切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒过程，这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？功和产生的电能有什么关系？答案外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转化为电能，克服安培力做服安培力做功，将棒的机械能又转化为电能，克服安培力做的功等于电能的增加的功等于电能的增加.4.请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写下表下表.基本现象基本现象应用的定则或定律应用的定则或定律 电荷、电流产生磁场电荷、电流产生磁场安培定则安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力磁场对运动电荷、电流的作用力 定则定则电磁电磁感应感应部分导体切割磁感线运动部分导体切割磁感线运动 定则定则闭合回路磁通量的变化闭合回路磁通量的变化 定律定律左手左手右手右手楞次楞次运动运动5.电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？此类问题分析的基本方法和关键是什么？答案 (1)基本方法基本方法用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.求回路中的电流强度求回路中的电流强度.分析、研究导体受力情况分析、研究导体受力情况(注意安培力用左手定则判定其方向注意安培力用左手定则判定其方向).列动力学方程或平衡方程求解列动力学方程或平衡方程求解.(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析.6.如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？因素有关？答案设在时间设在时间t内通过导线截面的电荷量为内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得：定义式及法拉第电磁感应定律得：可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间t内通过导线截内通过导线截面的电荷量面的电荷量q仅由线圈的匝数仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量、磁通量的变化量和闭合电和闭合电路的电阻路的电阻R决定，与磁通量发生变化的时间无关决定，与磁通量发生变化的时间无关.7.中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？答案 (1)中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面电流，这个特定位置叫做中性面.(2)性质和特点性质和特点线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；以磁通量最大，磁通量的变化率为零；线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周通过中性面两次，故一个周期内线圈中电次，线圈转动一周通过中性面两次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；流方向改变两次；线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变应电流均最大，电流方向不变.8.下面的表格是关于交变电流下面的表格是关于交变电流“四值四值”的比较，请完成填空的比较，请完成填空.物理量物理量物理含义物理含义重要关系式重要关系式使用情况及说明使用情况及说明瞬时值瞬时值交变电流某交变电流某一时刻的值一时刻的值e_i_计算线圈某一时刻计算线圈某一时刻受力情况受力情况最大值最大值最大的瞬时最大的瞬时值值Em_ Im电容器的击穿电压电容器的击穿电压有有效效值值跟交变电流的跟交变电流的_等效的等效的恒定电流值恒定电流值对于正对于正(余余)弦弦交流电有：交流电有：Em_EUm_UIm_I(1)计算与电流热效应计算与电流热效应有关的量有关的量(2)电气设备铭牌上所电气设备铭牌上所标的值标的值(3)保险丝的熔断电流保险丝的熔断电流(4)交流电表的示数交流电表的示数平均平均值值交变电流图象中交变电流图象中的图线与时间轴的图线与时间轴所围的所围的_与与_的比值的比值计算通过电路截面的计算通过电路截面的电荷量电荷量答案9.理想变压器动态变化问题的分析思路是什么？理想变压器动态变化问题的分析思路是什么？答案