1、靜悟導讀提綱：（八）電磁感應、交變電流【考試說明】電磁感應電磁感應現象磁通量 法拉第電磁感應定律楞次定律自感、渦流 交變電流交變電流  交變電流的圖像正弦交變電流的函數表達式、峰值和有效值理想變壓器遠距離輸電  【知識網絡】【考試說明解讀】一、電磁感應（一）磁通量概念：1磁通量的實質就是穿過某面積的磁感線的條數。如圖1所示，面積大小不等的兩個圓形線圈A和B共軸套在一條形磁鐵上，磁鐵內部向上的磁感線的總條數是相同的，但由于線圈的面積大于的，外部穿過線圈向下的磁感線的條數的大于的，所以。2磁感線除了有大小以外，還有方向，但它是個標量。磁通量的方向僅

2、僅表示磁感線沿什么方向穿過某面積，其運算不滿足矢量合成的平行四邊形定則，只滿足代數運算。3由磁通量的定義可得：，此式表示“磁感應強度大小等于穿過垂直于磁場方向的單位面積的磁感線條數”，所以磁感應強度又被叫做“磁感密度”。【例1】如圖2所示，邊長為100cm的正方形閉合線圈置于磁場中，線圈的ad、bc兩邊中點連線OO的左右兩側分別存在著方向相同、磁感應強度大小各為B1=0.60T、B2=0.40T的勻強磁場。開始時，線圈平面與磁場垂直，若從上往下看，線圈逆時針轉37°和180°角時，穿過線圈的磁通量分別改變了多少？ 【答案】0.1Wb，1.0Wb（二）感應電流的產生條件1產生

3、感應電流的條件是“穿過閉合電路的磁通量發生變化”，即，要產生感應電流，必須同時滿足兩個條件，一個是電路閉合，另一個則是穿過電路的磁通量發生變化。2磁通量的計算公式是：=BSsin，式中的Ssin應是磁場區域內線框平面在垂直于磁場方向上的投影（面積）大小。所以此題的討論中，千萬不要誤認為線框從開始運動就有感應電流產生。一定要記住：磁通量的實質是穿過某一面的磁感線的條數！【例2】如圖3所示，閉合的矩形金屬線框abcd僅有一半置于范圍足夠大的勻強磁場中，開始時線框平面與磁場垂直，現從圖示位置繞軸OO按圖示方向轉動，線框中有感應電流產生嗎？試加以分析。來源:高考資源網【答案】只有線框全部轉入磁場中時，

4、才會有感應電流產生，否則沒有。（三）感應電流方向的判斷感應電流方向的判斷，既可用右手定則，也可用楞次定律。1右手定則：適合于判斷導線切割磁感線的情形。用右手定則判斷感應電流的方向不要僅僅停留在應用上，還要對電流的形成理解其實質，即導線中的自由電子隨導線一起做定向運動，于是在洛侖茲力的作用下就會發生定向移動形成電流。即，在利用右手定則的同時，也要和左手定則進行聯系。2楞次定律：適合于判斷磁通量發生變化時的情形。應用次定律時，一定要正確理解定律中“阻礙”二字的深刻含義，“阻礙”的并不是磁通量，而是磁通量的變化！即，感應電流的磁場方向并不總是和“引起感應電流的磁場方向”相反的！當“穿過電路的磁通量增

5、加時”，感應電流的磁場方向就和“引起感應電流的磁場方向”相反，否則就相同。圖4【例3】如圖4所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形線框，當滑動變阻器的滑片自左向右滑動時，從紙外向紙內看，線框ab將A保持不動B逆時針轉動C順時針轉動D發生轉動，但因電源極性不明確，無法判斷轉動方向【答案】C（四）感應電動勢大小的計算1導體切割磁感線時，一般用公式計算感應電動勢大小。最適宜的情況是整個過程中切割磁感線的速度不變，若速度是隨時變化的，可以把某一瞬時的速度代入求出那一瞬時的感應電動勢。2切割磁感線產生感應電動勢的導體相當于電源，象本題中的金屬棒，它與幾個定值電阻、電容器構成閉合電路，這樣就

6、可以利用閉合電路的歐姆定律計算電路中的電流、電量、電熱、電功等。3在這道題目中，感應電動勢大小恒定，使得感應電流的大小也恒定不變，計算電量、電熱或電功都可以用同一個值。如果電流是隨時變化的，象交流電部分，那就要區分了，計算電量用的時電流的平均值，而計算電熱、電功等用的則是交流電的有效值。圖5【例4】（07天津理綜）兩根光滑的長直導軌MN、MN平行置于同一水平面內，導軌間距為l，其電阻不計，M、M處接有如圖5所示所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C。長度也為l、電阻同為R的金屬棒ab垂直于導軌放置，導軌處在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。金屬棒ab在外力作用下向右勻速

7、運動且與導軌保持良好接觸，在運動距離為s的過程中，整個回路中產生的焦耳熱為Q。試求：金屬棒ab運動速度的大小；電容器所帶的電荷量。【答案】，圖6【例5】如圖6所示，平行的光滑金屬導軌EF和GH相距l，處于同一豎直平面內，EG間接有阻值為R的電阻，輕質金屬桿ab長為2l，緊貼導軌豎直放置，離b端處固定有質量為m的小球。整個裝置處于磁感應強度為b并于導軌平面垂直的勻強磁場中，當金屬桿ab由靜止開始豎貼導軌并饒b端向右倒下至水平位置時，小球的速度為v。若導軌足夠長，導軌及金屬桿電阻不計，試求此過程中通過電阻R的電量；R中的最大電流。【答案】，（五）自感現象1自感現象是導體自身電流發生變化時而產生的一

8、種電磁感應現象，分為通電自感和斷電自感兩種。2電感線圈對變化的電流只是起到一種“阻礙電流變化”的作用，最終還是要達到“該達到的狀態”，只是使該過程的時間“拉長”，通過做題要反復的理解這一點。圖7【例6】如圖7所示，A、B是兩個完全相同的白熾燈泡，L時是直流電阻不計的電感線圈，如果斷開開關S1，而閉合開關S2，A、B兩燈都能同樣發光。最初開關S1是閉合的，而S2是斷開的，則可能出現的情況是A剛閉合S2時，A燈立即發光，而B燈則延遲一段時間才發光B剛閉合S2時，電感線圈中的電流為零C閉合S2以后，A燈立即發光并最終達到穩定，B燈則由亮變暗直到熄滅D閉合S2一段時間后，再斷開S2時，A燈立即熄滅，而

9、B燈是亮一下再熄滅來源:Z_xx_k.Com【答案】BCD二、交變電流（一）交變電流定義1大小和方向均隨時間而作周期性變化的電流叫做交變電流。2隨時間按正弦規律變化的交變電流叫正弦交流電。這里需要注意的問題就是，正弦交流電的圖象也并非一定是正弦曲線，余弦曲線反映的也是正弦交流電的變化規律，也叫正弦交流電。其實，正弦曲線和余弦曲線只是坐標原點選取的不同而已。（二）交變電流的產生：1線圈在勻強磁場中勻速轉動時產生按正弦規律變化的交變電流。2線圈處在中性面時，雖然穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率最小為零，從而感應電動勢的瞬時值也為零；3當線圈處在與中性面垂直的位置上時，雖然穿過它的磁通量最小，

10、為零，但磁通量的變化率卻是最大的，所以這時感應電動勢的瞬時值最大。需要弄清楚的一個問題就是感應電動勢是與磁通量的變化率成正比的！【例7】一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，在轉動過程中，線框中的最大磁通量為，最大感應電動勢為，則下列說法中正確的是A當穿過線框的磁通量為零時，感應電動勢也為零B當穿過線框的磁通量減小時，感應電動勢在增大C當穿過線框的磁通量等于時，感應電動勢等于D線框轉動的角速度【答案】BD（三）描述交變電流的物理量：1描述交變電流的物理量有瞬時值、最大值、有效值、平均值，這是描述交變電流強弱的物理量；另外還有角速度、轉速、周期和頻率等，這幾個是描述交變電流變化

11、快慢的物理量。電動勢的瞬時值：電動勢的最大值： 電動勢的平均值：（求電量時用）有效值：由電流的熱效應求得。2交流電的有效值是根據電流的熱效應定義的，解題時要牢牢地記住這一點。列式計算時，時間的選取顯得很關鍵，一般取一個周期為宜。對于正弦交流電來說，有效值與最大值之間有如下的關系：，。3要弄清楚上述幾個物理量之間的關系及各自的用途，瞬時值是隨時而變的，最大值就是最大的瞬時值，計算電熱、電功等物理量、考慮保險絲的熔斷電流時用的都是交變電流的有效值，計算電荷量時用的是平均值，而考慮電容器等的擊穿電壓時用的則是交變電流的最大值。4常識性問題：各種用電器的銘牌上所標的電壓、電流值以及交流電表所測量的電壓

12、、電流值，還有我們平常所說的交變電流的電壓、電流值，以及保險絲的熔斷電流值等等，都是指的有效值。來源:高考資源網【例8】如圖3所示是一交變電壓隨時間的變化圖象，某些數據已在圖中標出，試求此交變電壓的有效值。【答案】（四）變壓器和遠距離輸電問題：對理想變壓器，應理解以下幾個方面的問題: 1理想變壓器原、副線圈的電壓和電流與原、副線圈的匝數分別成正比和反比，公式分別為： P出P入。要注意，上面兩式適用的前提是原、副必須是繞在同一個鐵芯上，即要保證穿過原、副線圈的磁通量時刻是相同的。2在原、副線圈的匝數比不變的情況下：原線圈所加交變電壓的有效值發生變化時，副線圈的輸出電壓也要隨之變化。即，副線圈的輸出電壓是由原線圈電壓決定的；若原線圈所加電壓不變，而改變副線圈所接負載的阻值時，則副線圈中電流會發生變化，這時隨之而改變的是副線圈的輸出功率、原線圈中的電流和原線圈的輸入功率。即，原線圈中的電流和輸入功率分別是由副線圈中的電流和功率決定的。3遠距離輸電（）P恒UI P線I2R線線 所以高壓輸電。【例9】在繞制變壓器時