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【步步高】(新課標)2021屆高三物理二輪專題突破 倒數(shù)第6天 電磁感應和交流電練習

上傳人:仙*** 文檔編號:102012962 上傳時間:2022-06-06 格式:DOC 頁數(shù):4 大?。?16.50KB
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1、 倒數(shù)第6天 電磁感應和交流電 1.產(chǎn)生感應電流的條件是什么?感應電流的方向有哪幾種判定方法?感應電流的大小如何表示? 答案 (1)產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化. (2)感應電流的方向判斷 ①從“阻礙磁通量變化”的角度來看,表現(xiàn)出“增反減同”,即若磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;若磁通量減小時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同. ②從“阻礙相對運動”的角度來看,表現(xiàn)出“來拒去留”,即“阻礙”相對運動. ③從“阻礙自身電流變化”的角度來看,就是自感現(xiàn)象. 在應用楞次定律時一定要注意:“阻礙”不等于“反向”;“阻礙”不是“阻止”.

2、 ④右手定則:對部分導線在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應電流的情況,右手定則和楞次定律的結論是完全一致的.這時,用右手定則更方便一些. (3)感應電流的大小 由法拉第電磁感應定律可得I=n或I=nsin θ. 2.法拉第電磁感應定律的內(nèi)容是什么?公式E=n在具體應用中有兩種不同的表現(xiàn)形式,各在什么情況下應用?你還知道哪些計算感應電動勢的方法? 答案 (1)內(nèi)容:閉合回路中感應電動勢的大小,跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比.公式E=n. (2)兩種形式:①回路與磁場垂直的面積S不變,磁感應強度發(fā)生變化,則ΔΦ=ΔB·S.此時對應的E=n·S,此式中的叫磁感應強度的變化率,等于B-t圖象

3、切線的斜率.若是恒定的,即磁場是均勻變化的,那么產(chǎn)生的感應電動勢就是恒定的. ②磁感應強度B不變,回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化,則ΔΦ=B·ΔS.此時對應的E=nB,ΔS的變化是由部分導體切割磁感線所致.比如線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢就屬于這種情況. (3)計算感應電動勢的其他方法 ①當回路中的一部分導體做切割磁感線運動時,E=Blvsin θ. ②當長為l的導體棒繞一個端點以角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線時,E=Bl2ω. 3.導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流的過程是能的轉(zhuǎn)化和守恒過程,這一過程中通過什么力做功?將什么形式的能轉(zhuǎn)化為電能?功和產(chǎn)生的電能有什么關系? 答案 外

4、力對導體棒做功轉(zhuǎn)化為棒的機械能,同時,棒又克服安培力做功,將棒的機械能又轉(zhuǎn)化為電能,克服安培力做的功等于電能的增加. 4.請比較安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律,并填寫下表. 基本現(xiàn)象 應用的定 則或定律 運動電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運動電荷、電流的作用力 左手定則 電磁感應 部分導體切割磁感線運動 右手定則 閉合回路磁通量的變化 楞次定律 5.電磁感應過程中的動態(tài)分析問題是力學和電學知識的結合,此類問題分析的基本方法和關鍵是什么? 答案 (1)基本方法 ①用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向. ②求回路中的電流強度. ③

5、分析、研究導體受力情況(注意安培力用左手定則判定其方向). ④列動力學方程或平衡方程求解. (2)動態(tài)問題分析要抓好受力情況、運動情況的動態(tài)進行分析. 6.如何求解電磁感應中感應電荷的電荷量?感應電荷量與哪些因素有關? 答案 設在時間Δt內(nèi)通過導線截面的電荷量為q,則根據(jù)電流定義式及法拉第電磁感應定律得: q=I·Δt=·Δt=·Δt=n 可見,在電磁感應現(xiàn)象中,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,在時間Δt內(nèi)通過導線截面的電荷量q僅由線圈的匝數(shù)n、磁通量的變化量ΔΦ和閉合電路的電阻R決定,與磁通量發(fā)生變化的時間無關. 7.中性面的含義是什么?線圈通過中

6、性面時有何性質(zhì)和特點? 答案 (1)中性面:當線圈平面轉(zhuǎn)動至垂直于磁感線位置時,各邊都不切割磁感線,感應電動勢為零,即線圈中沒有感應電流,這個特定位置叫做中性面. (2)性質(zhì)和特點 ①線圈通過中性面時,磁感線垂直于該時刻的線圈平面,所以磁通量最大,磁通量的變化率為零; ②線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時,線圈中感應電流方向改變一次,線圈轉(zhuǎn)動一周通過中性面兩次,故一個周期內(nèi)線圈中電流方向改變兩次; ③線圈平面處于跟中性面垂直的位置時,線圈平面平行于磁感線,磁通量為零,磁通量的變化率最大,感應電動勢、感應電流均最大,電流方向不變. 8.下面的表格是關于交變電流“四值”的比較,請完成填空. 物

7、理量 物理含義 重要關系式 使用情況及說明 瞬時值 交變電流某一時刻的值 e=________ i=________ 計算線圈某一時刻受力情況 最大值 最大的瞬時值 Em=______ Im= 電容器的擊穿電壓 有效值 跟交變電流的________等效的恒定電流值 對于正(余)弦交流電有: Em=____E Um=____U Im=____I (1)計算與電流熱效應有關的量 (2)電氣設備銘牌上所標的值 (3)保險絲的熔斷電流 (4)交流電表的示數(shù) 平均值 交變電流圖象中的圖線與時間軸所圍的______與______的比值 =Bl = 計算通過電路截面的電荷量 答案 NBSωsin ωt  NBSω 熱效應    面積 時間 9.理想變壓器動態(tài)變化問題的分析思路是什么? 答案  I2I1P1 4

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