电磁感应 交流电(15)
物理15章知识点总结
物理15章知识点总结物理是一门研究自然界基本规律和物质本质的科学，其研究对象包括力、能、质、运动、等等。
在高中物理学中，第15章是较为重要的章节，其中包括电磁感应、交流电、电磁波等知识点。
本文将对这些内容进行总结。
一、电磁感应1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律规定，“当导体中有磁通量的变化时，该导体两端就会产生感应电动势”，即$ε=-\frac{\Delta \phi}{\Delta t}$。
其中$ε$ 是感应电动势，$\Delta \phi$ 是磁通量的变化量，$\Delta t$ 是变化时间。
此定律说明了磁场与电场的相互转换，也是电磁场理论的基础。
2、楞次定律楞次定律规定，“电流所产生的磁场方向与产生他的导体受力的方向之间满足右手定则”。
也就是说，如果将右手大拇指放在电流的方向上，四指所示的方向就是磁场的方向。
此规律是描述磁场的一种方式，能够帮助我们理解电磁感应现象。
3、电磁感应中的应用电磁感应的应用包括电磁感应发电、感应加热、感应焊接、感应融合等。
其中，电磁感应发电是非常重要的应用，是实现可再生能源使用的核心技术之一。
二、交流电1、交流电的特点交流电是指电流方向、大小、极性都会随时间而变化的电。
其特点有：（1）交流电在电路中的电阻功率最大值等于其有效值的平方。
（2）交流电的频率对电路的特性有重要影响。
（3）交流电可以被简单的变压器改变其电压大小。
2、交流电的产生交流电可以通过发电机产生。
当发电机的转子转动时，磁通量的大小和方向就会随之变化，从而在导线中产生感应电动势，激起交流电流。
3、交流电的应用交流电是我们生活中最常见的电流类型，所以其应用十分广泛。
比如，我们常见的家用电器、电灯以及办公设备都是使用交流电工作的。
三、电磁波1、电磁波的特点电磁波是由电场和磁场沿着空间相互垂直的方向传播的波动现象。
其特点有：（1）电磁波可以穿过空气、真空、水等物质而不需介质传播。
（2）电磁波可以在空间传输信息。
电磁感应与交流电 有解析
本周练习编稿：陈伟审稿：厉璀琳责编:代洪电感感应部分：1．如图所示，两平行直导线通有相同大小的电流，一个矩形线圈与两直导线处在同一平面内且处在两导线的中央，则：A ．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零；B ．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零；C ．两电流同向或反向，穿过线圈的滋通量都相等；D ．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零．2．如图，在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在点1 ，现把它从1扳向2，试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是：A ．先由P→Q ，再由Q→PB ．先由Q→P ，再由P→QC ．始终由Q→PD ．始终由P→Q3．如图所示，条形磁铁水平放置，一线框在条形磁铁正上方且线框平面与磁铁平行，线框由N端匀速移到S 端的过程中，下列说法正确的是：A ．线圈中无感应电流；B ．线圈感应电流的方向是abcd ；C．线圈中感应电流方向是先abcd 再dcba ;D ．线圈中感应电流方向是先dcba 再abcd ;4．如图所示，导线框abcd 与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是__________5．如图所示，MN 是一根固定的通电长直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为：A ．受力向右；B ．受力向左；C ，受力向上；D ．受力为零．6.如图（a）所示的螺线管，匝数n=1500 匝，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=3.5Ω，R2=25Ω,方向向右穿过螺线管的匀强磁的电功率和a、b两点的电势（设c点电势为零）。
场的磁感应强度按图（b）所示规律变化，试计算电阻R27．如图所示，圆形线圈和线框都置于竖直平面内，圆形线圈中的磁感强度B1及穿过此圆形线圈的磁通量都是均匀变化的．线框中的磁场是磁感强度B2=0.2T 的恒定匀强磁场，导线框是裸导线，导体ab可以在导线框上无摩擦地滑动．已知，ab的长度为10cm，质量为4g , 电阻为0.5Ω，回路其余部分的电阻忽略不计．试求当ab恰处于静止状态时穿过圆形线圈的磁通量的变化率，并确定B l是减弱还是增强·（磁场方向均为水平的）8．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感强度随时间变化的规律是B=（6－0.2t）T ，已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF。
《电磁感应》、《交流电》测试-人教版[原创]
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2004学年第二学期3月月考试题高二物理问卷一、单项选择题：（每题3分，共12小题，满分36分）1．下面属于电磁感应现象的是 （ ）A ．通电导体周围产生磁场B ．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C ．由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势D ．电荷在磁场中定向移动形成电流2．如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是 （ ）A ．线圈以ab 边为轴做匀速转动B ．线圈以bc 边为轴做匀速转动C ．线圈沿磁感线方向做匀加速运动D ．线圈沿垂直磁感线方向做匀速运动 3．电流方向每秒改变50次的交变电流，它的周期和频率分别是 （ ）A ．0.08s,25HzB ．0.04s,25HzC ．0.04s,50HzD ．0.08s,50Hz4．如图所示，正弦式交变电压U 的最大值为311V ，负载电阻 R=440Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表 和电流表的读数分别为 （ ）A ．311V ， 0.707AB ．220V, 0.5AC ．3112V, 0.7072AD ．220V, 0.707A5．两只阻值相同的电阻分别通以正弦式交变电流和方形交变电流，如图所示，若它们的电流最大值相等，则两只电阻产生的热功率之比为 （ ）A ．1∶4B ．1∶1C ．1∶2D ．2∶16．一电灯和一电感器串联，用交流电供电，若提高交流电的频率，则（ ）A ．电感器自感系数增加B ．电感器自感系数减小C ．电灯变暗D ．电灯变亮7. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时产生的交流电动势的表达式为tV e π100sin 2220=，则（ ）A. 交流电的频率为Hz π100B. 当0=t 时，线圈平面与中性面垂直C. 电动势的平均值为220VD. 当s t 2003=时，电动势有最大值8．如图9-4所示，电路中，L 为一自感线圈，两支路电阻相等，则 （ ）A 、闭合开关S 时，稳定前电流表A 1的示数小于电流表A 2 的示数 B ．闭合开关S 时，稳定前电流表A 1的示数等于电流表A 2的示数C ．闭合开关S 时，稳定前电流表A 1的示数大于电流表A 2的示数D ．断开开关S 时，稳定前电流表A 1的示数小于电流表A 2的示数9．如图10-2所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。
专题八 电磁感应 交流电和能量变化
专题八电磁感应交流电和能量变化高考要求：1、电磁感应现象，磁通量，法拉第电磁感应定律，楞次定律Ⅱ2、导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则Ⅱ3、自感现象Ⅰ4、日光灯Ⅰ5、交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达，最大值与有效值，周期与频率Ⅱ6、电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗Ⅰ电磁感应综合问题，涉及力学知识（如牛顿运动定律、功、动能定理、动量和能量守恒定律等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，突出考查考生理解能力、分析综合能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力。
因此，本专题涉及的内容是历年高考考查的重点，年年都有考题，且多为计算题，分值高，难度大，对考生具有较高的区分度。
因此，本专题是复习中应强化训练的重要内容。
知识整合：1．受力情况、运动情况的动态分析。
思考方向是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。
要画好受力图，抓住a =0时，速度v达最大值的特点。
２．功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。
例如：如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减小，一部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，最终在R上转转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．若导轨足够长，棒最终达到稳定状态为匀速运动时，重力势能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，因此，从功和能的观点人手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往是解决电磁感应问题的重要途径．互动课堂棒的最大速度。
已知ab与导轨，导轨和金属棒的电阻都不计。
变化关系的图象可能的是：（）问题再现问题3：电磁感应中的图像问题间距L＝0.3m，长度足够长，，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场电阻，另一横跨在导轨间的金属棒与导轨间的滑动摩擦因数μ＝0.5，当10m/s上滑，直至上升到最高（g取10m/s2），求上端电阻、电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。
电磁感应、交流电知识概述
电磁感应一、磁通量：1.定义：匀强场中的磁通量：Φ=BS ⊥(S ⊥为垂直磁场方向的面积)，B 又叫做磁通密度，在数值上等于穿过垂直磁场方向上单位面积的磁感线条数。
2.物理意义：穿过某一面积的磁感线条数。
标量，有正负，比较绝对值。
3.单位：韦伯wb4.注意合磁通问题5.平动中磁通量的变化6.转动中磁通量的变化二、产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意研究电磁感应现象的演示实验（连成两个独立回路，大线圈与电流表相连，小线圈与电源相连）。
三、楞次定律：1.感应电流的磁场，总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。
即阻碍原磁通变化。
注意阻碍不等于阻止。
2.感应电流的磁场总要阻碍产生感应电流的导体和引起感应电流的导体间的相对运动。
3.由于电磁感应而产生的安培力总指向阻碍磁通量变化的方向或阻碍相对运动的方向。
4.感应电动势总要阻碍通过导体的电流的变化（自感）四、法拉第电磁感应定律与右手定则1．法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与穿过这一回路的磁通量变化率成正比。
tn E ∆∆Φ=2．对法拉第电磁感应定律的理解⑴感生电动势：处在变化磁场中的导体是电源，电源内部的电流方向由负极指向正极。
感生电动势产生的原因是变化的磁场产生感生（涡旋）电场。
若B=B 0±kt ，则E=nSk ；若Φ是正（余）弦规律变化的，则t ∆∆Φ是余（正）弦规律变化的。
Φ=0， t∆∆Φ不一定为零；反之亦然。
（2）动生电动势：切割磁感线的导体是电源，电源内部的电流方向由负极指向正极，用右手定则判断电源内部的电流方向。
动生电动势产生的原因在于电荷在洛仑兹力的作用下发生定向运动。
①E=Blv 的推导；②E=Blv 中，l 是有效长；v 是垂直磁场方向上的相对速度；③B 、l 、v 两两垂直，若有任意两个平行，则E=0；注意电路的连接和有势无流的情况。
④平动物体，v 为平均速率，则E 为平均感应电动势；v 为瞬时速率，E 为瞬时感应电动势。
电磁感应和交流电的产生机制
电磁感应和交流电的产生机制电磁感应是电磁学中一个重要的概念，它描述了电流产生磁场或磁场变化引起电流的现象。
而交流电则是一种在电路中流动的电流，其方向和大小都随时间变化。
那么，电磁感应和交流电是如何产生的呢？首先，我们需要了解电磁感应的基本原理。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在一个磁场中运动时，会在导体两端引起电位差，从而产生电流。
这就是所谓的感应电流。
具体来说，当导体与磁场垂直运动时，感应电流的大小与导体的速度成正比；而当导体与磁场平行运动时，感应电流的大小与导体的长度成正比。
这个现象由于磁场线穿过闭合线圈时会引起线圈内的电流。
这种电磁感应的现象被广泛应用在发电机中。
发电机利用磁场线穿过线圈产生电流，通过旋转电磁铁（通常由大型涡轮与磁铁组成），使得磁场线与线圈交叉运动，从而产生交流电。
当电磁铁旋转时，磁场线会不断切割线圈，导致感应电流的产生。
这个原理也是交流电发电的基础。
而交流电的产生机制可以通过交变磁场的作用来解释。
在交变磁场中，磁场的大小和方向都会随时间的变化而改变。
在一个交变磁场中放置一个导线，磁场的变化会引起导线两端的电荷的分离，从而产生交流电。
这是由于磁场的变化会导致感应电流的产生，进而形成交流电。
这个现象也称为电磁感应现象。
交流电的特点是电流的方向和大小都会周期性地变化。
这是因为在交变磁场中，磁场线的方向和大小都会反复变化，进而引起导线两端电荷的反复分离。
这种周期性的电流变化就构成了交流电。
交流电的频率表示了单位时间内电流方向的变化次数，单位为赫兹（Hz）。
而交流电的幅值则表示了电流的最大值。
交流电在现代生活中起着重要的作用。
它被广泛应用在电力系统中，用于供电和传输电能。
而交流电还可以通过变压器进行变换，从而适应不同电压和功率的需要。
此外，交流电还广泛应用于电子设备、通信系统、照明和动力控制等领域。
综上所述，电磁感应和交流电的产生机制是密切相关的。
电磁感应是产生交流电的基础，而交流电又是在交变磁场中产生的。
交流电工作原理
交流电工作原理
交流电工作原理指的是交流电的产生、传输和利用过程中涉及的原理和机制。
交流电是指电流方向和大小随时间周期性变化的电流。
交流电的产生是通过发电机实现的。
发电机里的转子旋转时，通过电磁感应原理产生感应电动势，进而产生交流电。
通过控制转子的转速、磁场的强度等参数，可以调节交流电的频率和电压大小。
交流电的传输涉及到电线、变压器和输电线路。
电线用来传输电能，电流在导线内部的载流子（一般指电子）会随着电场的变化而来回移动，从而形成交变电流。
变压器可以改变交流电的电压大小，通过变压器的升压或降压作用，实现电能的远距离传输。
输电线路的设计和优化，能减小功率损耗和电压跌落，以提高电能传输的效率。
交流电的利用过程中，常见的应用有电磁铁、电动机和变频器等。
电磁铁是一种利用交流电的电磁力产生吸引或排斥效应的装置。
电动机通过电场和磁场相互作用的原理，将电能转化为机械能，实现物体运动。
变频器则可以调整交流电的频率和电压，实现对电机的调速控制。
总的来说，交流电工作原理涉及到电磁感应、电导现象、电场和磁场的相互作用等基本物理原理，是现代电力传输和利用的基础。
电磁感应中的电压和电流
电磁感应中的电压和电流在电磁感应中，电压和电流是重要的概念。
电磁感应是指通过磁场的变化产生电场，从而引发电流和电压的现象。
本文将深入探讨电磁感应中的电压和电流，并解释它们的关系和重要性。
1. 电磁感应基础电磁感应是由英国物理学家法拉第在19世纪提出的。
当磁场的强度变化或磁场与电路的相对运动时，会在电路中感应出电流或电压。
这种现象被称为电磁感应。
2. 法拉第电磁感应定律电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁场变化率与电路中的导线数量之积。
当导线中有电流流过时，就会发生感应。
在公式表示上，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势（ε）等于磁场变化率（ΔB/Δt）乘以导线中的回路数（N），即ε = -N(ΔB/Δt)。
这样，当磁场的变化率或回路数增加时，感应电动势也会增加，进而引发电压和电流的变化。
3. 电压和电流的关系在电磁感应中，电压和电流有密切的关系。
电压是指单位电荷所具有的电势能，而电流是指单位时间内的电荷流动。
当电磁感应产生时，感应电动势会引发电压和电流的变化。
电磁感应中的电场力能够驱动电流在电路中流动。
当电路中的导体与磁场相互作用时，感应电动势会施加一个电压，导致电子在电路中移动，形成电流。
换句话说，感应电动势造成了电子受力，从而引发了电流的产生。
4. 应用领域电磁感应的概念和定律在许多领域中有着重要的应用。
例如，电磁感应是电动机和发电机工作的基础原理。
电动机利用电磁感应产生的力来驱动机械运动，而发电机则利用机械运动产生的电能。
此外，变压器也是电磁感应的经典应用之一。
变压器通过交流电的电磁感应原理，将电压和电流的大小进行调节和转换。
5. 电磁感应中的重要性电磁感应的理论和应用在现代科学和工程中具有重要的地位和作用。
电力工业的发展离不开电磁感应的原理，电磁感应也是电子学和通信工程的基础。
此外，电磁感应的研究对于磁共振成像、感应加热和电磁波传输等领域有重要的意义。
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8. 如图9所示，和是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同，在开关S接通和断开时，下列判断错误的是（）
A. 接通时先达最亮，断开时后暗
B. 接通时先达最亮，断开时后暗
C. 接通时先达最亮，断开时先暗
D. 接通时先达最亮，断开时先暗
图9
9. 两束带电粒子，动能相同，电量相同，质量不同（重力不计），都以A点垂直飞入匀强磁场，磁场方向如图10所示，当磁感应强度为时，质量为的带电粒子沿半圆轨道运动到C点，当磁感应强度为时，质量为的带电粒子仍然沿半圆轨道运动到C点，则这两种粒子所经历时间之比为（）
A. B. C. D.
图10
10. 如图11所示，平行金属板MN间为匀强电场，在垂直匀强电场方向上存在着匀强磁场，带电粒子沿两板中央垂直于电场及磁场的方向射入此区域，粒子能否沿此方向作匀速直线运动，与以下条件中哪些相关（不计重力）
A. 与带电粒子所带电性（正负）有关
B. 与带电粒子所带电量多少有关
C. 与带电粒子质量大小有关
D. 与带电粒子入射的初速度大小有关
图11
11. 如图12所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左边正中间a处沿水平方向射入，电子的初速度是，质量为m，在电场力作用下，刚好从图中C点射出，射出时速度是v，现保持电场不变，再加垂直于纸面向里的匀强磁场，使电子刚好由图中d点或点射出。
，则有关电子射出电场的动能，下述说法正确的是（）
A. 由d点射出时，
B. 由d点射出时，
C. 由点射出时，
D. 由点射出时，
图12。