選修1-1 第三章 電磁感應

1．穿過一個閉合電路的磁感線越多，穿過這個閉合電路的磁通量越大；2．磁通量用Φ表示，單位是韋伯，符號Wb.

磁通量如圖：兩個閉合電路S1和S2的面積相同，從穿過S1、S2的磁感線條數(shù)可以判斷，穿過S1的磁通量Φ1大于穿過S2的磁通量Φ2.產(chǎn)生感應電流的辦法有很多，如閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動，磁鐵與線圈的相對運動，實驗電路中開關(guān)的通斷，變阻器阻值的變化……從這些產(chǎn)生感應電流的實驗中，我們可以歸納出產(chǎn)生感應電流的條件是：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)生感應電流．感應電流產(chǎn)生的條件

電磁感應中線圈里的感應電動勢跟穿過線圈的磁通量變化率成正比.表達式：E＝nΔΦ/Δt，n為線圈的匝數(shù)；ΔΦ是線圈磁通量的變化量，單位是Wb；Δt是磁通量變化所用的時間．

法拉第電磁感應定律

線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，由于在不同時刻磁通量的變化率不同，產(chǎn)生大小、方向隨時間做周期性變化的電流，這種電流叫交流電．按正弦規(guī)律變化的交流電叫正弦交流電．

交流電1．可以用如圖所示的正弦(或余弦)圖象來表示正弦交流電電流、電壓的變化規(guī)律．正弦交流電的變化規(guī)律2．交流電的峰值、周期、頻率(1)Um、Im是電壓、電流的最大值，叫做交流電的峰值．(2)交流電完成一次周期性變化所用的時間叫做交流電的周期T；交流電在1s內(nèi)發(fā)生的周期性變化的次數(shù)，叫交流電的頻率f，單位是Hz；周期和頻率的關(guān)系是f＝1/T；我國電網(wǎng)中的交流電頻率f＝50Hz.正弦交流電的變化規(guī)律1.交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的：把交流和直流分別通過相同的電阻，如果在相等的時間里它們產(chǎn)生的熱量相等，我們就把這個直流電壓、電流的數(shù)值稱作交流電壓、電流的有效值．交流電的有效值2．按正弦規(guī)律變化的交流，它的有效值和峰值之間的關(guān)系式(Ue、Ie分別表示交流電壓、電流的有效值)交流電的有效值變壓器構(gòu)造：變壓器由原線圈、鐵芯和副線圈組成．變壓器工作原理：

1．在變壓器原線圈上加交變電壓U1，原線圈中就有交變電流通過，在閉合鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，這個交變磁通量穿過副線圈，在副線圈上產(chǎn)生感應電動勢，感應電動勢等于副線圈未接入電路時的電壓U2；變壓器2．因每匝線圈上的感應電動勢是相等的，匝數(shù)越多的線圈，感應電動勢越大，電壓越高．原線圈匝數(shù)為n1，副線圈匝數(shù)為n2，如果n2>n1，則U2>U1，這種變壓器叫升壓變壓器；如果n2<n1，則U2<U1，這種變壓器叫降壓變壓器．變壓器

高壓輸電根據(jù)輸電線上損失的熱功率ΔP＝I2R，減少輸電損失的途徑有：(1)減少輸電線的電阻，可以采用導電性能好的材料做導線，或使導線粗一些；(2)減少輸送的電流，根據(jù)電功率公式P＝UI，在輸送一定功率的電能時，要減少輸送的電流就必須提高輸送的電壓，采用高壓輸電．電容器電感器1．交流電能夠通過電容器，電容器接到交流電源上時，自由電荷不會通過極板間的電介質(zhì)，只不過在電場的作用下，電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流電通過了電容器．電容器能隔直流、通交流.在電子技術(shù)中，電容器將混在直流中的交流成分濾掉．電容器電感器2．電感器：在電路中的線圈利用自感進行工作的元件叫電感器，其性能用自感系數(shù)來描述，線圈越大、匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)越大，線圈中加入鐵芯，自感系數(shù)也增大．日光燈鎮(zhèn)流器就是利用自感來工作的．自感現(xiàn)象、渦流

自感現(xiàn)象：自感，通俗地說就是“自身感應”，由于通過導體自身的電流發(fā)生變化而引起磁通量變化時，導體自身產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象．

渦流：把塊狀金屬放在變化的磁場中，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應電流，這種電流叫渦流．

可以利用渦流產(chǎn)生的熱量，如電磁爐；渦流有時也有害，需減少渦流，如變壓器的鐵芯．【例1】

以下說法正確的是(

)A．白熾燈的額定電壓為220V，是指白熾燈上的交流電壓的峰值為220VB．電容器的擊穿電壓為6V，那么加在電容器上的交流電壓的有效值不能超過6VC．升壓變壓器原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多D．交流能夠通過電容器D【解析】白熾燈的額定電壓是指有效值，A錯；加在電容器的交流電壓峰值(不是有效值)不能超過電容器的擊穿電壓，B錯；同一鐵芯上，線圈匝數(shù)多的電壓高，升壓變壓器輸入電壓比輸出電壓小，故升壓變壓器原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)少，C錯；電容器的充電和放電使交流能通過電容器，故選項D正確．【跟蹤訓練1－1】(2014年湖南學業(yè)水平考試)下列電器和設(shè)備工作時，工作過程與電磁感應現(xiàn)象無關(guān)的是()A．發(fā)電機B．電磁爐

C．變壓器D．電熱水器D【例2】

(2015年湖南學業(yè)水平考試)如圖所示，水平桌面上放著一個單匝閉合金屬線圈，在線圈中心上方一定高度上有一豎立的條形磁體，此時線圈內(nèi)的磁通量Φ1＝0.05Wb；現(xiàn)使該磁體豎直向下運動，當磁體下端到達桌面時線圈內(nèi)的磁通量Φ2＝0.15Wb.磁體從開始運動到磁體下端到達桌面的過程中，(1)線圈中有沒有感應電流產(chǎn)生？(2)求穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ；(3)若磁體運動所用時間Δt＝0.5s，求線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小E.【解析】(1)線圈中有感應電流產(chǎn)生．(2)穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.15－0.05)Wb＝0.10Wb(3)根據(jù)法拉第電磁感應定律得，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E＝ΔΦ/Δt＝0.2V【跟蹤訓練2－1】(2016年湖南學業(yè)水平考試)如圖，桌面上放一閉合金屬線圈，把一豎立的條形磁鐵從位置A快速移到桌面上的位置B，則此過程線圈中

(填“有”或“無”)感應電流．若此實驗做了兩次，磁鐵從位置A移到位置B的時間第一次比第二次長，則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢第一次比第二次

(填“大”或“小”)．有小【例3】

(2016年湖南學業(yè)水平考試