電磁感應、正弦交流電、變壓器專題復習重點知識回顧一、正弦交流電的產生：1、交流電：2、中性面：（特征：磁通量最大，感應電動勢為零，感應電流為零）O1BO2abcdBO1ωO23、產生原因：當閉合線圈由中性面位置（圖中O1O2位置）開始在勻強磁場中勻速轉動時，線圈中產生的感應電動勢隨時間而變的函數是正弦函數：eO1BO2abcdBO1ωO24、交流電的圖像：線圈轉動一周（每經過中性面電流方向和電動勢的方向改變一次）感應電動勢和電流方向改變次。二、表征正弦交流的的物理量：1、最大值：E=U=I=2、瞬時值：表達式3、有效值：4、正弦交流電的最大值和有效值的關系：注意：［1］只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的倍。［2］通常所說的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數；交流電器的額定電壓、額定電流；保險絲的熔斷電流等都指值。（電容器的耐壓值是交流的值。）［3］生活中用的市電電壓為220V，其最大值為，頻率為HZ，所以其電壓即時值的表達式為u=V。5、平均值：以電動勢為例，必要時要用法拉第電磁感應定律直接求：。特別要注意，有效值和平均值是不同的兩個物理量，千萬不可混淆。6、交流電的功率：有功功率視在功率公式，7電感對電流的作用電容對電流的作用二、電磁感應1.產生感應電流的條件：。2.感應電動勢產生的條件是：穿過電路的磁通量發生變化。這里不要求閉合3.法拉第電磁感應定律a.引起某一回路磁通量變化的原因（1）磁感強度的變化（2）線圈面積的變化（3）線圈平面的法線方向與磁場方向夾角的變化b.電磁感應現象中能的轉化感應電流做功，消耗了電能。消耗的電能是從其它形式的能轉化而來的。在轉化和轉移中能的總量是保持不變的。c.法拉第電磁感應定律：（1）決定感應電動勢大小因素：穿過這個閉合電路中的磁通量的變化快慢（2）注意區分磁通量中，磁通量的變化量，磁通量的變化率的不同—磁通量，—磁通量的變化量，磁通量的變化率（3）定律內容：（4）感應電動勢大小的計算式（5）幾種題型①線圈面積S不變，磁感應強度均勻變化：②磁感強度不變，線圈面積均勻變化：③B、S均不變，線圈繞過線圈平面內的某一軸轉動時二.導體切割磁感線時產生感應電動勢大小的計算1.公式：2.題型：（1）若導體變速切割磁感線，公式中的電動勢是該時刻的瞬時感應電動勢。（2）若導體不垂直切割磁感線運動，v與B有一夾角，如圖：（3）若導體在磁場中繞著導體上的某一點轉動時，導體上各點的線速度不同，不能用計算，而應根據法拉第電磁感應定律變成“感應電動勢大小等于直線導體在單位時間內切割磁感線的條數”來計算，如圖：從圖示位置開始計時，經過時間，導體位置由oa轉到oa1，轉過的角度，則導體掃過的面積切割的磁感線條數（即磁通量的變化量）單位時間內切割的磁感線條數為：，單位時間內切割的磁感線條數（即為磁通量的變化率）等于感應電動勢的大小：即：三.楞次定律應用題型1.阻礙變化阻礙原磁通的變化（3）使線圈面積有擴大或縮小的趨勢。2.阻礙變化阻礙（導體間的）相對運動，即“來拒去留”“增反減同”3.阻礙變化阻礙原電流的變化，應用在解釋自感現象的有關問題。4.楞次定律（熟記定律內容）內容一定要注意：“阻礙”不等于“反向”；“阻礙”不是“阻止”。⑴從“阻礙磁通量變化”的角度來看，無論什么原因，只要使穿過電路的磁通量發生了變化，就一定有感應電動勢產生。220V⑵從“阻礙相對運動”的角度來看，楞次定律的這個結論可以用能量守恒來解釋：既然有感應電流產生，就有其它能轉化為電能。又由于感應電流是由相對運動引起的，所以只能是機械能轉化為電能，因此機械能減少。磁場力對物體做負功，是阻力，表現出的現象就是“阻礙”相對運動。220V⑶從“阻礙自身電流變化”的角度來看，就是自感現象。自感現象的應用和防止。2.右手定則。對一部分導線在磁場中切割磁感線產生感應電流的情況，右手定則和楞次定律的結論是完全一致3.楞次定律的應用。楞次定律的應用應該嚴格按以下四步進行：自感電動勢（1）公式：（2）L—自感系數，由線圈本身物理條件（）決定。（3）自感電動勢的作用：。即線圈中的電流增加時，；當線圈中電流減小時，．自感電動勢的大小與電流的變化率成比．四、高壓輸電1、變壓器的工作原理：能能能2、理想變壓器的兩個基本公式是：⑴電壓關系⑵電流關系注意：⑴只有當變壓器只有一個副線圈工作時，n3n2U1n3n2U1n1U2U33、若是對多個線圈:功率關系：電壓關系電流關系D1D1rD1I1I2IrI3I4n1n2n3n4R~5、變壓器的應用：①電流互感器②電壓互感器③遠距離送電功率關系：，電壓之間的關系是：。電流之間的關系是：。輸電線上的功率損失和電壓損失必須用，而不能用。5.遠距離輸電：求輸電線上的電流和分析輸電線上的功率損失往往是這類問題的突破口。五、傳感器（見試驗專題）補充、法拉第電磁感應定律計算的電動勢為平均值，用來計算通過導體橫截面的電量。設在時間內通過導線截面的電量為，則根據電流定義式及法拉第電磁感應定律，得：上式中為線圈的匝數，為磁通量的變化量，R為閉合電路的總電阻。i/Ai/A3ot/s-60.20.30.50.61：通過某電阻的周期性交變電流的圖象如右。求該交流電的有效值I。2、如圖12-9所示，平行導軌傾斜放置，傾角為，勻強磁場的方向垂直于導軌平面，磁感強度，質量為的金屬棒ab直跨接在導軌上，ab與導軌間的動摩擦因數。ab的電阻，平行導軌間的距離，，導軌電阻不計，求ab在導軌上勻速下滑的速度多大？此時ab所受重力的機械功率和ab輸出的電功率各為多少？（，g取10m/s2）3、如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為的圓形區域內部及外部，磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B。一半徑為，電阻為R的圓形導線環放置在紙面內，其圓心與圓形區域的中心重合。當內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導線截面的電量____________。4．如圖所示是一種測量通電螺線管中磁場的裝置，把一個很小的測量線圈A放在待測處，線圈與測量電量的沖擊電流計G串聯，當用雙刀雙擲開關S使螺線管的電流反向時，測量線圈中就產生感應電動勢，從而引起電荷的遷移，由表G測出電量Q，就可以算出線圈所在處的磁感應強度B。已知測量線圈共有N匝，直徑為d，它和表G串聯電路的總電阻為R，則被測處的磁感強度B為多大？5．如圖所示，平行金屬導軌間距為d，一端跨接電阻為R，勻強磁場磁感應強度為B，方向垂直平行導軌平面，一根長金屬棒與導軌成θ角放置，棒與導軌的電阻不計，當棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在導軌上滑行時，通過電阻的電流是()A．Bdv/（Rsinθ）B．Bdv/RC．Bdvsinθ/RD．Bdvcosθ/R6．一矩形線框abcd，電阻不計,ab=1m，bc=0.5m，將其置于水平向右的勻強磁場中，磁場的磁感強度B=6T，線框與理想變壓器原線圈連接、變壓器原、副線圈的匝數比為100:1，副線圈兩端接入一只標有“3V、1.5W”的小燈泡，如圖5-38所示，當abcd線框繞豎直軸OO'（1）、交流電壓表V的示數（2）、abcd線框轉動的角度速度ω多大？7．如圖所示，匝數N=100匝、截面積S=0.2m2、電阻r=0.5Ω的圓形線圈MN處于垂直紙面向里的勻強磁場內，磁感應強度隨時間按B=0.6+0.02t（T）的規律變化．處于磁場外的電阻R1=3.5Ω，R2=6Ω，電容C=30μF，開關S開始時未閉合，求：R2R2R1SCNM（2）閉合S一段時間后又打開S，則S斷開后通過R2的電荷量為多少？abdcabdc8.如圖所示，矩形線圈abcd質量為m，寬為d，在豎直平面內由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強磁場，磁場上、下邊界水平，寬度也為d，線圈ab邊剛進入磁場就開始做勻速運動，那么在線圈穿越磁場的全過程，產生了多少電熱？9．如圖所示，閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.3s時間拉出，外力所做的功為，通過導線截面的電量為；第二次用時間拉出，外力所做的功為，通過導線截面的電量為，則（）A. B.C. D.10.如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T，并且以=0.1T/s在變化，水平軌道電阻不計，且不計摩擦阻力，寬0.5m的導軌上放一電阻R0=0.1Ω的導體棒，并用水平線通過定滑輪吊著質量M=0.2kg的重物，軌道左端連接的電阻R=0.4Ω，圖中的l=0.8m，求至少經過多長時間才能吊起重物。11.如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計，下列說法中正確的是（）A．合上開關S接通電路時，A2先亮A1后亮，最后一樣亮B．合上開關S接通電路時，A1和A2始終一樣亮C．斷開開關S切斷電路時，A2立即熄滅，A1過一會熄滅D．斷開開關S切斷電路時，A1和A2都要過一會才熄滅abLR12.如圖所示，a、b燈分別標有“36V40W”和“36V25W”，閉合電鍵調節R，能使aabLR13．如圖所示，L為一個自感系數很大的自感線圈，開關閉合后，小燈能正常發光，那么閉合開關和斷開開關的瞬間，能觀察到的現象分別是（）。A．小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅B．小燈立即亮，小燈立即熄滅C．小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅D．小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅14、涉及多個電動勢的計算問題（雙桿問題）當有兩個金屬桿均作切割磁感線運動時，將產生兩個感應電動勢，此時整個回路中的電動勢為這兩個電動勢的和（方向相同時）或差（方向相反時）。M21NPQ如圖，在水平面上有兩條平行導電導軌MN、PQ，導軌間距離為，勻強磁場垂直于導軌所在的平面（紙面）向里，磁感應強度的大小為B，兩根金屬桿1、2擺在導軌上，與導軌垂直，它們的質量和電阻分別為和R1、R2，兩桿與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數為，已知：桿1被外力拖動，以恒定的速度M21NPQRRabmL15如圖所示，豎直放置的U形導軌寬為L，上端串有電阻R（其余導體部分的電阻都忽略不計）。磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后ab