高考物理考點(diǎn)分類(lèi)匯編07
十二、電磁感應
1.★電磁感應現象:利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現象叫做電磁感應，產(chǎn)生的電流叫做感應電流.
（1）產(chǎn)生感應電流的條件:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，即ΔΦ≠0.（2）產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的條件:無(wú)論回路是否閉合，只要穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)路中就有感應電動(dòng)勢.產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的那部分導體相當于電源.
（2）電磁感應現象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，如果回路閉合，則有感應電流，回路不閉合，則只有感應電動(dòng)勢而無(wú)感應電流.
2.磁通量（1）定義:磁感應強度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，定義式:Φ=BS.如果面積S與B不垂直，應以B乘以在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積S′，即Φ=BS′，國際單位:Wb
求磁通量時(shí)應該是穿過(guò)某一面積的磁感線(xiàn)的凈條數.任何一個(gè)面都有正、反兩個(gè)面;磁感線(xiàn)從面的正方向穿入時(shí)，穿過(guò)該面的磁通量為正.反之，磁通量為負.所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線(xiàn)的代數和.
3. ★楞次定律
（1）楞次定律:感應電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化.楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定，而右手定則只適用于導線(xiàn)切割磁感線(xiàn)運動(dòng)的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡(jiǎn)便.
（2）對楞次定律的理解
①誰(shuí)阻礙誰(shuí)———感應電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應電流的磁通量.
②阻礙什么———阻礙的是穿過(guò)回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身.③如何阻礙———原磁通量增加時(shí)，感應電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;當原磁通量減少時(shí)，感應電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同”.④阻礙的結果———阻礙并不是阻止，結果是增加的還增加，減少的還減少.
（3）楞次定律的另一種表述:感應電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個(gè)原因，表現形式有三種:
①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動(dòng);③阻礙原電流的變化（自感）.
★★★★ 4.法拉第電磁感應定律
電路中感應電動(dòng)勢的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比.表達式E=nΔΦ/Δt
當導體做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，其感應電動(dòng)勢的計算公式為E=BLvsinθ.當B、L、v三者兩兩垂直時(shí)，感應電動(dòng)勢E=BLv.（1）兩個(gè)公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時(shí)間內的平均電動(dòng)勢，只有當磁通量的變化率是恒定不變時(shí)，它算出的才是瞬時(shí)電動(dòng)勢.E=BLvsinθ中的v若為瞬時(shí)速度，則算出的就是瞬時(shí)電動(dòng)勢:若v為平均速度，算出的就是平均電動(dòng)勢.（2）公式的變形
①當線(xiàn)圈垂直磁場(chǎng)方向放置，線(xiàn)圈的面積S保持不變，只是磁場(chǎng)的磁感強度均勻變化時(shí)，感應電動(dòng)勢:E=nSΔB/Δt .
②如果磁感強度不變，而線(xiàn)圈面積均勻變化時(shí)，感應電動(dòng)勢E=Nbδs/Δt .
5.自感現象
（1）自感現象:由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現象.（2）自感電動(dòng)勢:在自感現象中產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢.自感電動(dòng)勢的大小取決于線(xiàn)圈自感系數和本身電流變化的快慢，自感電動(dòng)勢方向總是阻礙電流的變化.
6.日光燈工作原理
（1）起動(dòng)器的作用:利用動(dòng)觸片和靜觸片的接通與斷開(kāi)起一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)的作用，起動(dòng)的關(guān)鍵就在于斷開(kāi)的瞬間.
（2）鎮流器的作用:日光燈點(diǎn)燃時(shí)，利用自感現象產(chǎn)生瞬時(shí)高壓;日光燈正常發(fā)光時(shí)，利用自感現象，對燈管起到降壓限流作用.
7.電磁感應中的電路問(wèn)題
在電磁感應中，切割磁感線(xiàn)的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，該導體或回路就相當于電源，將它們接上電容器，便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在回路中形成電流.因此，電磁感應問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起.解決與電路相聯(lián)系的電磁感應問(wèn)題的基本方法是:
（1）用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動(dòng)勢的大小和方向. （2）畫(huà)等效電路.
（3）運用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解.
8.電磁感應現象中的力學(xué)問(wèn)題
（1）通過(guò)導體的感應電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，電磁感應問(wèn)題往往和力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，基本方法是:①用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動(dòng)勢的大小和方向.②求回路中電流強度.
③分析研究導體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）.④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解.
（2）電磁感應力學(xué)問(wèn)題中，要抓好受力情況，運動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析，導體受力運動(dòng)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢→感應電流→通電導體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復始地循環(huán)，循環(huán)結束時(shí)，加速度等于零，導體達穩定運動(dòng)狀態(tài)，抓住a=0時(shí)，速度v達最大值的特點(diǎn).
9.電磁感應中能量轉化問(wèn)題
導體切割磁感線(xiàn)或閉合回路中磁通量發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應電流，機械能或其他形式能量便轉化為電能，具有感應電流的導體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱，又可使電能轉化為機械能或電阻的內能，因此，電磁感應過(guò)程總是伴隨著(zhù)能量轉化，用能量轉化觀(guān)點(diǎn)研究電磁感應問(wèn)題常是導體的穩定運動(dòng)（勻速直線(xiàn)運動(dòng)或勻速轉動(dòng)），對應的受力特點(diǎn)是合外力為零，能量轉化過(guò)程常常是機械能轉化為內能，解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法是:
（1）用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動(dòng)勢的大小和方向.
（2）畫(huà)出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率表達式.
（3）分析導體機械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿(mǎn)足的方程.
10.電磁感應中圖像問(wèn)題
電磁感應現象中圖像問(wèn)題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應電動(dòng)勢（電流）大小是否恒定.用楞次定律判斷出感應電動(dòng)勢（或電流）的方向，從而確定其正負，以及在坐標中的范圍.
另外，要正確解決圖像問(wèn)題，必須能根據圖像的意義把圖像反映的規律對應到實(shí)際過(guò)程中去，又能根據實(shí)際過(guò)程的抽象規律對應到圖像中去，最終根據實(shí)際過(guò)程的物理規律進(jìn)行判斷.
十三、交變電流
1.交變電流:大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，叫做交變電流.按正弦規律變化的電動(dòng)勢、電流稱(chēng)為正弦交流電.
2.正弦交流電 ----（1）函數式:e=E m sinωt（其中★E m =NBSω）
（2）線(xiàn)圈平面與中性面重合時(shí)，磁通量最大，電動(dòng)勢為零，磁通量的變化率為零，線(xiàn)圈平面與中心面垂直時(shí)，磁通量為零，電動(dòng)勢最大，磁通量的變化率最大.
（3）若從線(xiàn)圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計時(shí)，交變電流的變化規律為i=I mcosωt..
（4）圖像:正弦交流電的電動(dòng)勢e、電流i、和電壓u，其變化規律可用函數圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
（1）瞬時(shí)值:交流電某一時(shí)刻的值，常用e、u、i表示.
（2）最大值:E m =NBSω，最大值E m （U m ，I m）與線(xiàn)圈的形狀，以及轉動(dòng)軸處于線(xiàn)圈平面內哪個(gè)位置無(wú)關(guān).在考慮電容器的耐壓值時(shí)，則應根據交流電的最大值.
（3）有效值:交流電的有效值是根據電流的熱效應來(lái)規定的.即在同一時(shí)間內，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數值，叫做該交流電的有效值.
①求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時(shí)，要用有效值計算，有效值與最大值之間的關(guān)系
E=Em/ ，U=Um/ ，I=Im/ 只適用于正弦交流電，其他交變電流的有效值只能根據有效值的定義來(lái)計算，切不可亂套公式.②在正弦交流電中，各種交流電器設備上標示值及交流電表上的測量值都指有效值.
（4）周期和頻率----周期T:交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間.在一個(gè)周期內，交流電的方向變化兩次.
頻率f:交流電在1s內完成周期性變化的次數.角頻率:ω=2π/T=2πf.
4.電感、電容對交變電流的影響
（1）電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻.（2）電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻.
5.變壓器-（1）理想變壓器:工作時(shí)無(wú)功率損失（即無(wú)銅損、鐵損），因此，理想變壓器原副線(xiàn)圈電阻均不計.
（2）★理想變壓器的關(guān)系式:
①電壓關(guān)系:U1/U2=n1/n2 （變壓比），即電壓與匝數成正比.
②功率關(guān)系:P 入 =P 出，即I1U1=I2U2+I3U3 +…
③電流關(guān)系:I1/I2=n2/n1 （變流比），即對只有一個(gè)副線(xiàn)圈的變壓器電流跟匝數成反比.
（3）變壓器的高壓線(xiàn)圈匝數多而通過(guò)的電流小，可用較細的導線(xiàn)繞制，低壓線(xiàn)圈匝數少而通過(guò)的電流大，應當用較粗的導線(xiàn)繞制.
6.電能的輸送 -----（1）關(guān)鍵:減少輸電線(xiàn)上電能的損失:P 耗 =I2 R 線(xiàn)
（2）方法:①減小輸電導線(xiàn)的電阻，如采用電阻率小的材料;加大導線(xiàn)的橫截面積.②提高輸電電壓，減小輸電電流.前一方法的作用十分有限，代價(jià)較高，一般采用后一種方法.
（3）遠距離輸電過(guò)程：輸電導線(xiàn)損耗的電功率:P 損=（P/U）2R 線(xiàn)，因此，當輸送的電能一定時(shí)，輸電電壓增大到原來(lái)的n倍，輸電導線(xiàn)上損耗的功率就減少到原來(lái)的1/n2。
（4）解有關(guān)遠距離輸電問(wèn)題時(shí)，公式P 損 =U 線(xiàn) I 線(xiàn)或P 損 =U 線(xiàn)2 R 線(xiàn)不常用，其原因是在一般情況下，U 線(xiàn) 不易求出，且易把U 線(xiàn) 和U 總相混淆而造成錯誤.
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