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(shí) 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(guò)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(guò)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(lái)看，表現(xiàn)出的角度來(lái)看，表現(xiàn)出“增反減同增反減同”，即若磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；即若磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；若磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與

2、原磁場(chǎng)方向相同若磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同.從從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的角度來(lái)看，表現(xiàn)出的角度來(lái)看，表現(xiàn)出“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”，即即“阻礙阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng).從從“阻礙自身電流變化阻礙自身電流變化”的角度來(lái)看，就是自感現(xiàn)象的角度來(lái)看，就是自感現(xiàn)象.在應(yīng)用楞次定律時(shí)一定要注意：在應(yīng)用楞次定律時(shí)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(duì)部分導(dǎo)線在磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流右手定則：對(duì)部分導(dǎo)線在磁場(chǎng)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(shí)，這時(shí)，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(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法？道哪些計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法？答案(1)內(nèi)容：閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一內(nèi)容：閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)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(chǎng)垂直的面積

4、回路與磁場(chǎng)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(shí)對(duì)應(yīng)的此時(shí)對(duì)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(chǎng)是均勻變化的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是恒定的，即磁場(chǎng)是均勻變化的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)垂直的面積發(fā)生變化，則不變，回路與磁場(chǎng)垂直的面積發(fā)生變化，則BS.此時(shí)對(duì)應(yīng)的此時(shí)對(duì)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(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)比如線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁

5、場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)就屬于這種情況生交變電動(dòng)勢(shì)就屬于這種情況.(3)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的其他方法計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)時(shí)，當(dāng)回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，EBlvsin .當(dāng)長(zhǎng)為當(dāng)長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒繞一個(gè)端點(diǎn)以角速度的導(dǎo)體棒繞一個(gè)端點(diǎn)以角速度旋轉(zhuǎn)切割磁感線時(shí)，旋轉(zhuǎn)切割磁感線時(shí)，E Bl2.3.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程是能的轉(zhuǎn)化和守恒過(guò)程，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程是能的轉(zhuǎn)化和守恒過(guò)程，這一過(guò)程中通過(guò)什么力做功？將什么形式的能轉(zhuǎn)化為電能？這一過(guò)程中通過(guò)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(duì)導(dǎo)體棒做功轉(zhuǎn)化為棒的機(jī)械能，同時(shí)，棒又克外力對(duì)導(dǎo)體棒做功轉(zhuǎn)化為棒的機(jī)械能，同時(shí)，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(qǐng)比較安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律，并填寫請(qǐng)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(chǎng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(dòng)部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng) 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(dòng)運(yùn)動(dòng)5.電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題是力學(xué)和電學(xué)知識(shí)的結(jié)合，電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題是力學(xué)和電學(xué)知識(shí)的結(jié)合，此類問(wèn)題分析的基本方法和關(guān)鍵是什么？此類問(wèn)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解.

8、(2)動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析要抓好受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析要抓好受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)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(shí)間設(shè)在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為內(nèi)通過(guò)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(jiàn)，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生可見(jiàn)，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在時(shí)間變化，閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截內(nèi)通過(guò)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(shí)間無(wú)關(guān)決定，與磁通量發(fā)生變化的時(shí)間無(wú)關(guān).7.中性面的含義是什么？線圈通過(guò)中性面時(shí)有何性質(zhì)和特點(diǎn)？中性面的含義是什么？線圈通過(guò)中性面時(shí)有何性質(zhì)和特點(diǎn)？答案 (1)中性面：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直于磁感線位置時(shí)，中性面：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直于磁感線位置時(shí)，各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，即線圈中沒(méi)有感應(yīng)各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，即線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，這個(gè)特定位置叫做中性面電流，這個(gè)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(guò)中性面時(shí)，

10、磁感線垂直于該時(shí)刻的線圈平面，所線圈通過(guò)中性面時(shí)，磁感線垂直于該時(shí)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(guò)中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電流方向改變一線圈平面每次轉(zhuǎn)過(guò)中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周通過(guò)中性面兩次，故一個(gè)周期內(nèi)線圈中電次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周通過(guò)中性面兩次，故一個(gè)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(shí)，線圈平面平行于磁線圈平面處于跟中性面垂直的位置時(shí)，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(dòng)勢(shì)、感感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、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(qǐng)完成填空的比較，請(qǐng)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(shuō)明使用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值瞬時(shí)值交變電流某交變電流某一時(shí)刻的值一時(shí)刻的值e_i_計(jì)算線圈某一時(shí)刻計(jì)算線圈某一時(shí)刻受力情況受力情況最大值最大值最大的瞬時(shí)最大的瞬時(shí)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(duì)于正對(duì)于正(余余)弦弦交流電有：交流電有：Em_EUm_UIm_I(1)計(jì)算與電流熱效應(yīng)計(jì)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(xiǎn)絲的熔斷電流保險(xiǎn)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(shí)間軸的圖線與時(shí)間軸所圍的所圍的_與與_的比值的比值計(jì)算通過(guò)電路截面的計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量電荷量答案9.理想變壓器動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題的分析思路是什么？理想變壓器動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題的分析思路是什么？答案