高三物理二輪專題突破 倒數(shù)第6天 電磁感應(yīng)和交流電課件

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1、倒數(shù)第6天 電磁感應(yīng)和交流電必記熱點(diǎn)知識 1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？感應(yīng)電流的方向有哪幾種判定產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？感應(yīng)電流的方向有哪幾種判定方法？感應(yīng)電流的大小如何表示？方法？感應(yīng)電流的大小如何表示？答案 (1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化變化.(2)感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的方向判斷從從“阻礙磁通量變化阻礙磁通量變化”的角度來看，表現(xiàn)出的角度來看，表現(xiàn)出“增反減同增反減同”，即若磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；即若磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；若磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與

2、原磁場方向相同若磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同.從從“阻礙相對運(yùn)動阻礙相對運(yùn)動”的角度來看，表現(xiàn)出的角度來看，表現(xiàn)出“來拒去留來拒去留”，即即“阻礙阻礙”相對運(yùn)動相對運(yùn)動.從從“阻礙自身電流變化阻礙自身電流變化”的角度來看，就是自感現(xiàn)象的角度來看，就是自感現(xiàn)象.在應(yīng)用楞次定律時一定要注意：在應(yīng)用楞次定律時一定要注意：“阻礙阻礙”不等于不等于“反向反向”；“阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”.”.右手定則：對部分導(dǎo)線在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流右手定則：對部分導(dǎo)線在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，右手定則和楞次定律的結(jié)論是完全一致的的情況，右手定則和楞次定律的結(jié)論是完全一致的

3、.這時，這時，用右手定則更方便一些用右手定則更方便一些.(3)感應(yīng)電流的大小感應(yīng)電流的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律可得由法拉第電磁感應(yīng)定律可得2.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么？公式法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么？公式E 在具體應(yīng)在具體應(yīng)用中有兩種不同的表現(xiàn)形式，各在什么情況下應(yīng)用？你還知用中有兩種不同的表現(xiàn)形式，各在什么情況下應(yīng)用？你還知道哪些計算感應(yīng)電動勢的方法？道哪些計算感應(yīng)電動勢的方法？答案(1)內(nèi)容：閉合回路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一內(nèi)容：閉合回路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比回路的磁通量的變化率成正比.公式公式(2)兩種形式：兩種形式：回路與磁場垂直的面積

4、回路與磁場垂直的面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，則發(fā)生變化，則BS.此時對應(yīng)的此時對應(yīng)的E 此式中的此式中的叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，等于叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，等于Bt圖象切線的斜率圖象切線的斜率.若若 是是恒定的，即磁場是均勻變化的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就是恒定的，即磁場是均勻變化的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就是恒定的恒定的.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化，則不變，回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化，則BS.此時對應(yīng)的此時對應(yīng)的EnB ，S的變化是由部分導(dǎo)體切的變化是由部分導(dǎo)體切割磁感線所致割磁感線所致.比如線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)比如線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁

5、場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢就屬于這種情況生交變電動勢就屬于這種情況.(3)計算感應(yīng)電動勢的其他方法計算感應(yīng)電動勢的其他方法當(dāng)回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，當(dāng)回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，EBlvsin .當(dāng)長為當(dāng)長為l的導(dǎo)體棒繞一個端點(diǎn)以角速度的導(dǎo)體棒繞一個端點(diǎn)以角速度旋轉(zhuǎn)切割磁感線時，旋轉(zhuǎn)切割磁感線時，E Bl2.3.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是能的轉(zhuǎn)化和守恒過程，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是能的轉(zhuǎn)化和守恒過程，這一過程中通過什么力做功？將什么形式的能轉(zhuǎn)化為電能？這一過程中通過什么力做功？將什么形式的能轉(zhuǎn)化為電能？功和產(chǎn)生的電能有什么關(guān)系？功和產(chǎn)生的電能有什么關(guān)

6、系？答案外力對導(dǎo)體棒做功轉(zhuǎn)化為棒的機(jī)械能，同時，棒又克外力對導(dǎo)體棒做功轉(zhuǎn)化為棒的機(jī)械能，同時，棒又克服安培力做功，將棒的機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為電能，克服安培力做服安培力做功，將棒的機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為電能，克服安培力做的功等于電能的增加的功等于電能的增加.4.請比較安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律，并填寫請比較安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律，并填寫下表下表.基本現(xiàn)象基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律應(yīng)用的定則或定律 電荷、電流產(chǎn)生磁場電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則安培定則磁場對運(yùn)動電荷、電流的作用力磁場對運(yùn)動電荷、電流的作用力 定則定則電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動 定則定則閉

7、合回路磁通量的變化閉合回路磁通量的變化 定律定律左手左手右手右手楞次楞次運(yùn)動運(yùn)動5.電磁感應(yīng)過程中的動態(tài)分析問題是力學(xué)和電學(xué)知識的結(jié)合，電磁感應(yīng)過程中的動態(tài)分析問題是力學(xué)和電學(xué)知識的結(jié)合，此類問題分析的基本方法和關(guān)鍵是什么？此類問題分析的基本方法和關(guān)鍵是什么？答案 (1)基本方法基本方法用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向.求回路中的電流強(qiáng)度求回路中的電流強(qiáng)度.分析、研究導(dǎo)體受力情況分析、研究導(dǎo)體受力情況(注意安培力用左手定則判定其方向注意安培力用左手定則判定其方向).列動力學(xué)方程或平衡方程求解列動力學(xué)方程或平衡方程求解.

8、(2)動態(tài)問題分析要抓好受力情況、運(yùn)動情況的動態(tài)進(jìn)行分析動態(tài)問題分析要抓好受力情況、運(yùn)動情況的動態(tài)進(jìn)行分析.6.如何求解電磁感應(yīng)中感應(yīng)電荷的電荷量？感應(yīng)電荷量與哪些如何求解電磁感應(yīng)中感應(yīng)電荷的電荷量？感應(yīng)電荷量與哪些因素有關(guān)？因素有關(guān)？答案設(shè)在時間設(shè)在時間t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量為內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量為q，則根據(jù)電流，則根據(jù)電流定義式及法拉第電磁感應(yīng)定律得：定義式及法拉第電磁感應(yīng)定律得：可見，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生可見，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在時間變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在時間t內(nèi)通過導(dǎo)線截內(nèi)通過導(dǎo)線

9、截面的電荷量面的電荷量q僅由線圈的匝數(shù)僅由線圈的匝數(shù)n、磁通量的變化量、磁通量的變化量和閉合電和閉合電路的電阻路的電阻R決定，與磁通量發(fā)生變化的時間無關(guān)決定，與磁通量發(fā)生變化的時間無關(guān).7.中性面的含義是什么？線圈通過中性面時有何性質(zhì)和特點(diǎn)？中性面的含義是什么？線圈通過中性面時有何性質(zhì)和特點(diǎn)？答案 (1)中性面：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至垂直于磁感線位置時，中性面：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至垂直于磁感線位置時，各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為零，即線圈中沒有感應(yīng)各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為零，即線圈中沒有感應(yīng)電流，這個特定位置叫做中性面電流，這個特定位置叫做中性面.(2)性質(zhì)和特點(diǎn)性質(zhì)和特點(diǎn)線圈通過中性面時，

10、磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所線圈通過中性面時，磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零；以磁通量最大，磁通量的變化率為零；線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流方向改變一線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動一周通過中性面兩次，故一個周期內(nèi)線圈中電次，線圈轉(zhuǎn)動一周通過中性面兩次，故一個周期內(nèi)線圈中電流方向改變兩次；流方向改變兩次；線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行于磁線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢、感感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均最

11、大，電流方向不變應(yīng)電流均最大，電流方向不變.8.下面的表格是關(guān)于交變電流下面的表格是關(guān)于交變電流“四值四值”的比較，請完成填空的比較，請完成填空.物理量物理量物理含義物理含義重要關(guān)系式重要關(guān)系式使用情況及說明使用情況及說明瞬時值瞬時值交變電流某交變電流某一時刻的值一時刻的值e_i_計算線圈某一時刻計算線圈某一時刻受力情況受力情況最大值最大值最大的瞬時最大的瞬時值值Em_ Im電容器的擊穿電壓電容器的擊穿電壓有有效效值值跟交變電流的跟交變電流的_等效的等效的恒定電流值恒定電流值對于正對于正(余余)弦弦交流電有：交流電有：Em_EUm_UIm_I(1)計算與電流熱效應(yīng)計算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量有關(guān)的量(2)電氣設(shè)備銘牌上所電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)的值標(biāo)的值(3)保險絲的熔斷電流保險絲的熔斷電流(4)交流電表的示數(shù)交流電表的示數(shù)平均平均值值交變電流圖象中交變電流圖象中的圖線與時間軸的圖線與時間軸所圍的所圍的_與與_的比值的比值計算通過電路截面的計算通過電路截面的電荷量電荷量答案9.理想變壓器動態(tài)變化問題的分析思路是什么？理想變壓器動態(tài)變化問題的分析思路是什么？答案