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1、选修选修3-2总结总结一一.电磁感应电磁感应二二.交变电流交变电流三三.传感器传感器一一.电磁感应电磁感应 1.感应电流产生的条件：感应电流产生的条件： 2.感应电流的方向判断：感应电流的方向判断： 从磁通量变化角度：增反减同从磁通量变化角度：增反减同从相对运动或相互作用角度：来拒去留从相对运动或相互作用角度：来拒去留 1.如图所示如图所示,竖直放置的长直导线通以竖直放置的长直导线通以恒定电流恒定电流,有一矩形线框与导线在同一有一矩形线框与导线在同一平面平面,在下列情况中线圈产生感应电流在下列情况中线圈产生感应电流的是的是().(A)导线中电流强度变大导线中电流强度变大(B)线框向右平动线框向
2、右平动(C)线框向下平动线框向下平动(D)线框以线框以ab边为轴转动边为轴转动ABD 2.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示如图所示.下列情况中线圈有感应电流的下列情况中线圈有感应电流的是是( ).(A)线圈绕线圈绕ab轴转动轴转动(B)线圈垂直纸而向外平动线圈垂直纸而向外平动(C)线圈沿线圈沿ab轴下移轴下移(D)线圈绕线圈绕cd轴转动轴转动A 3.带负电的圆环绕圆心旋转带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处在环的圆心处有一闭合小线圈有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面小线圈和圆环在同一平面,则则().(A)只要圆环在转动只要圆环在转动,小线圈内就一定
3、有感小线圈内就一定有感应电流应电流(B)不管环怎样转动不管环怎样转动,小线圈内都没有感应小线圈内都没有感应电流电流(C)圆环在作变速转动时圆环在作变速转动时,小线圈内一定有小线圈内一定有感应电流感应电流(D)圆环作匀速转动时圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应小线圈内没有感应电流电流CD4.如图所示如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外一半在匀强磁场外.符要线圈产生感应电流符要线圈产生感应电流,下列方法中可行下列方法中可行的是的是( ).(A)将线圈向左平移一小段距离将线圈向左平移一小段距离(B)将线圈向上平移将线圈向上
4、平移(C)以以ab为轴转动为轴转动(小于小于90)(D)以以bc为轴转动为轴转动(小于小于60)AC 多用于多用于B发生变化时发生变化时 多用于切割磁感线时多用于切割磁感线时 一一.电磁感应电磁感应tnEBLvE 1.明确哪部分是电源。明确哪部分是电源。 2.感生电场的存在与空间中是否存在线圈和导体无关；在产生动感生电场的存在与空间中是否存在线圈和导体无关；在产生动生电动势时，洛伦兹力是不做功的。生电动势时，洛伦兹力是不做功的。 3.自感：自感： 通电和断电瞬间线圈中自感电动势电流的大小及方向的判断通电和断电瞬间线圈中自感电动势电流的大小及方向的判断方法方法 决定自感系数大小的因素决定自感系数
5、大小的因素 自感的作用：阻碍原电流的增大或减小自感的作用：阻碍原电流的增大或减小 4.涡流产生的条件和特点：涡流产生的条件和特点： 5.电磁阻尼和电磁驱动的不同：电磁阻尼和电磁驱动的不同： 5.（08江苏）如图所示江苏）如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽是两盏完全相同的白炽灯灯,L是电阻不计的电感线圈是电阻不计的电感线圈,如果断开电键如果断开电键S1,闭合闭合S2,A、B两灯都能同样发光两灯都能同样发光.如果最初如果最初S1是闭合的是闭合的.S2是断开的是断开的.那么那么,可能出现的情况是可能出现的情况是(). A.刚一闭合刚一闭合S2,A灯就立即亮灯就立即亮,而而B灯则延迟一段时间才亮灯则
6、延迟一段时间才亮 B.刚闭合刚闭合S2时时,线圈线圈L中的电流为零中的电流为零 C.闭合闭合S2以后以后,A灯变亮灯变亮,B灯由亮变暗灯由亮变暗 D.再断再断S2时时,A灯立即熄火灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭灯先亮一下然后熄灭 6.(2007山东理综山东理综21)用相同导线绕制的边长为用相同导线绕制的边长为L或或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，的过程中，M、N两点间的电压分别为两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和和Ud。下列判断正确的是（。下列判
7、断正确的是（ ） AUaUbUcUdBUaUbUdUc CUa=UbUc=UdDUbUaUdUcB 7.（2009年高考广东物理卷）年高考广东物理卷）18. （15分）如图分）如图18（a）所示，一个电阻值为）所示，一个电阻值为R ，匝数为，匝数为n的圆形金属的圆形金属线与阻值为线与阻值为2R的电阻的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半连结成闭合回路。线圈的半径为径为r1 . 在线圈中半径为在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间随时间t变化的关变化的关系图线如图系图线如图18（b）所示。图线与横、纵轴的
8、截距分）所示。图线与横、纵轴的截距分别为别为t0和和B0 . 导线的电阻不计。求导线的电阻不计。求0至至t1时间内时间内 （1）通过电阻）通过电阻R1上的电流大小和方向；上的电流大小和方向； （2）通过电阻）通过电阻R1上的电量上的电量q及电阻及电阻R1上产生的热量。上产生的热量。 8.（北京卷）（北京卷）22（16分）均匀导线制成的单位正分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框方形闭合线框abcd，每边长为，每边长为L，总电阻为，总电阻为R，总，总质量为质量为m。将其置于磁感强度为。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场的水平匀强磁场上方上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框处，如图所示。线框
9、由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边始终与水平的磁场边界平行。当边界平行。当cd边刚进入磁场时，边刚进入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小）求线框中产生的感应电动势大小; （2）求）求cd两点间的电势差大小两点间的电势差大小; （3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度高度h所应满足的条件。所应满足的条件。电磁感应规律综合应用的四种题型电磁感应规律综合应用的四种题型1 1、电磁感应中的力学问题、电磁感应中的力学问题2 2、电磁感应中的电路问、电磁感应中的电路问题题3 3、电磁感应中的
10、能量问题、电磁感应中的能量问题4 4、电磁感应中的图象问题、电磁感应中的图象问题 1.棒平动切割磁感线时达到的最大速度问题；棒平动切割磁感线时达到的最大速度问题； 2. 电路中产生的热量电路中产生的热量Q问题；问题； 3.通过导体棒的电量通过导体棒的电量q问题问题二二.交变电流交变电流 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动匀速转动 （注意：中性面的特点）（注意：中性面的特点）e = Emsint， u = Umsinti = Imsint定义：定义：热效应；时间为周期热效应；时间为周期正弦式交流的有效值：正弦式交流的有效值：瞬时值：瞬时值：峰值：峰值
11、：有效值有效值Em=NBS 2.表述：表述： 图像图像 三角函数表达式三角函数表达式3.表征参量：表征参量：周期周期T和频率和频率f(一一).交流电的产生与描述交流电的产生与描述1.产生：产生： 1.线圈经过中性面位置时具有的特点线圈经过中性面位置时具有的特点: 2.线圈位置与图像及表达式的关系：线圈位置与图像及表达式的关系： 3.磁通量的变化率与电压磁通量的变化率与电压、电流的关系：电流的关系： 4.确定交变电流的函数表达式时应抓的三点：确定交变电流的函数表达式时应抓的三点： 最大值最大值 正、余弦正、余弦 角速度角速度 5.有效值和平均值的计算方法和应用：有效值和平均值的计算方法和应用：
12、9.线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势如图所示，线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势如图所示，从图中可知（从图中可知（ ） A在在t1和和t3时刻，线圈处于中性面位置时刻，线圈处于中性面位置 B在在t2和和t4时刻，穿过线圈的磁通量为零时刻，穿过线圈的磁通量为零 C从从t1到到t4线圈转过的角度为线圈转过的角度为rad D若从若从0时刻到时刻到t4时刻经过时刻经过0.02s，则在，则在1s内交变电流的内交变电流的方向改变方向改变100次次D 10一交流电压为一交流电压为u100 sin100t V，由此表达式可，由此表达式可知知 （ ） A用电压表测该电压其示数为用电压表测该电压其示数为
13、100 V B该交流电压的周期为该交流电压的周期为0.01 s C将该电压加在将该电压加在100的电阻两端，电阻消耗的电功的电阻两端，电阻消耗的电功率为率为200 W Dt1/400 s时，该交流电压的瞬时值为时，该交流电压的瞬时值为100 V2 2AD 11.某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化。今与这个电阻元件串联一个多用电表（已调的规律变化。今与这个电阻元件串联一个多用电表（已调至交流电流档），则多用电表的示数为：（至交流电流档），则多用电表的示数为：（ ） A、2 A B、4A C、5A D、3 AC1.理想变压器：理想
14、变压器： 原理：原理：电压关系：电压关系：功率关系：功率关系： P1 = P22.电能的输送：电能的输送：电磁感应电磁感应互感互感U1U2= n1n2电流关系：电流关系： I1 n1= I2 n2+ I3 n3 + 二二.交变电流交变电流(二二).变压器与电能的输送变压器与电能的输送基本关系：基本关系：P输输=U输输I输输功率损失功率损失:P损损= I2输输R线线电压损失电压损失:U损损= I输输R线线1.如何理解原副线圈中电压，电流，功率的决定关系？如何理解原副线圈中电压，电流，功率的决定关系？2.原副线圈中导线的粗细由什么决定？原副线圈中导线的粗细由什么决定？U2由由U1决定；决定；I1由
15、由I2决定；决定；P1有有P2决定。决定。电流电流3.升压升压、降压变压器由什么决定？怎样判断电压互感器降压变压器由什么决定？怎样判断电压互感器和电流互感器？和电流互感器？由电流大小决定由电流大小决定主要从接入方式判主要从接入方式判断断 4. 减少输电线上的电压功率损失的两种途径：减少输电线上的电压功率损失的两种途径：减小减小R减小减小I5.远距离输电问题的处理思路：远距离输电问题的处理思路：发电厂发电厂升压变压器升压变压器输电线路输电线路降压变压器降压变压器用户用户分析三个回路；研究两个变压器分析三个回路；研究两个变压器 12.(2007山东理综山东理综18)某变压器原、副线圈匝数比为某变压
16、器原、副线圈匝数比为55：9，原，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是正确的是 （ ）A输出电压的最大值为输出电压的最大值为36VB原、副线圈中电流之比为原、副线圈中电流之比为55：9C变压器输入、输出功率之比为变压器输入、输出功率之比为55：9D交流电源有效值为交流电源有效值为220V，频率为，频率为50Hz D 13.（2009山东理综，山东理综，19）某小型水电站的电能输送示）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻，输电线总电阻为为r，升压
17、变压器原副线圈匝数分别为，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2。降压变。降压变压器原副线匝数分别为压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则的用电器正常工作，则（ ） A B C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率3214nnnn3214nnnnAD 14.（2008海南卷海南卷7）如图，理想变压器原副线圈匝数之比）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为为4 1原线圈接入一电压为原线圈接入一电压为uU0sint的交流电源，副线的交流电源，副线圈接一个圈接一个R27.5 的负载电阻若的负载电阻若U0220 V，100 rad/s，则下述结论正确的是，则下述结论正确的是 A副线圈中电压表副线圈中电压表 的读数为的读数为55 V B副线圈中输出交流电的周期为副线圈中输出交流电的周期为 C. 原线圈中电流表的读数为原线圈中电流表的读数为0.5 A D原线圈中的输入功率为原线圈中的输入功率为21 s100110 2 WAC 应用：见课本应用：见课本三三.传感器传感器
高中物理：电磁感应总结课件 人教版选修32
