高三物理一轮精细化复习讲义电磁感应与交流电

第九章电磁感应与交变电流考纲要求

电磁感应电磁感应现象

磁通量

法拉第电磁感应定律

楞次定律

自感、涡流

Ⅰ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

交变电流交变电流、交变电流的图像

正弦交变电流的函数表达式、峰值

和有效值

理想变压器

远距离输电

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

第一节电磁感应现象楞次定律

一、磁通量

(1)定义：磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁通量.

(2)定义式：Φ＝BS.

说明：该式只适用于匀强磁场的情况，且式中的S是跟磁场方向垂直的面积；若不垂直，则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积，即Φ＝BS⊥＝BS sin θ，θ是S与磁场方向的夹角.

(3)磁通量Φ是标量，但有正负.Φ的正负意义是：从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正，则从另一面穿入为负.

(4)单位：韦伯，符号：Wb.

(5)磁通量的意义：指穿过某个面的磁感线的条数，多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．

(6)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.

①磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则

ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS

②磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1

＝ΔB·S

③磁感应强度B和有效面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1

【复习巩固题】

1、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当a线圈中有电

流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列判断正确的是()

A ．Φa <Φb <Φc

B ．Φa >Φb >Φc

C ．Φa <Φc <Φb

D ．Φa >Φc >Φb

2、如图所示,两个同心放置的同平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则比较通过两圆环的磁通量Φa ,Φb ( ) A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa =Φb D.不能比较

3、如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈

abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？

二、电磁感应现象

利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流. ●模拟法拉第的实验

(1)

产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化 ，即ΔΦ≠0.

(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线

操作

现象

开关闭合瞬间 开关断开瞬间

开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片

结论：

路中就有感应电动势.

【复习巩固题】

1、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流()

A.沿abcd方向

B.沿dcba方向

C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向

D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向

2、如图所示，两条互相平行的导线M、N中通过大小相等、方向相同的电

流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，

自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向

为( )

A.先顺时针后逆时针

B.先逆时针后顺时针

C.一直是逆时针

D.一直是顺时针

3、在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电

池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生

的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，

能产生感应电流的金属圆环是()

A．a、b两个环B．b、c两个环

C．a、c两个环D．a、b、c三个环

4、如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与

条形磁铁平行，则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框

中的感应电流的情况是（）

A.线框中始终无感应电流

B.线框中始终有感应电流

C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电

流，过中部后又有感应电流

5、(2010年浙江温州模拟)电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈

A、线圈

B、电流计及开关如图连接．当开关闭合、线圈A放

在线圈B中，某同学发现将滑动变阻器滑片P向左滑动时，电

流计指针向右偏转．由此可判断()

A．线圈A向上移动和滑动变阻器的滑片P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转

B．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针均静止在中央

C．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转

D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，则无法判断电流计指针偏转的方向

三、楞次定律和右手定则

(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.

(2)右手定则

①适用范围：导线切割磁感线产生感应电动势.

②判定方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，其余四指所指方向即为感应电流的方向.