选修1-1 第三章 电磁感应

1．穿过一个闭合电路的磁感线越多，穿过这个闭合电路的磁通量越大；2．磁通量用Φ表示，单位是韦伯，符号Wb.

磁通量如图：两个闭合电路S1和S2的面积相同，从穿过S1、S2的磁感线条数可以判断，穿过S1的磁通量Φ1大于穿过S2的磁通量Φ2.产生感应电流的办法有很多，如闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，磁铁与线圈的相对运动，实验电路中开关的通断，变阻器阻值的变化……从这些产生感应电流的实验中，我们可以归纳出产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流．感应电流产生的条件

电磁感应中线圈里的感应电动势跟穿过线圈的磁通量变化率成正比.表达式：E＝nΔΦ/Δt，n为线圈的匝数；ΔΦ是线圈磁通量的变化量，单位是Wb；Δt是磁通量变化所用的时间．

法拉第电磁感应定律

线圈在磁场中转动，由于在不同时刻磁通量的变化率不同，产生大小、方向随时间做周期性变化的电流，这种电流叫交流电．按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电．

交流电1．可以用如图所示的正弦(或余弦)图象来表示正弦交流电电流、电压的变化规律．正弦交流电的变化规律2．交流电的峰值、周期、频率(1)Um、Im是电压、电流的最大值，叫做交流电的峰值．(2)交流电完成一次周期性变化所用的时间叫做交流电的周期T；交流电在1s内发生的周期性变化的次数，叫交流电的频率f，单位是Hz；周期和频率的关系是f＝1/T；我国电网中的交流电频率f＝50Hz.正弦交流电的变化规律1.交流电的有效值是根据电流的热效应规定的：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值称作交流电压、电流的有效值．交流电的有效值2．按正弦规律变化的交流，它的有效值和峰值之间的关系式(Ue、Ie分别表示交流电压、电流的有效值)交流电的有效值变压器构造：变压器由原线圈、铁芯和副线圈组成．变压器工作原理：

1．在变压器原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流通过，在闭合铁芯中产生交变的磁通量，这个交变磁通量穿过副线圈，在副线圈上产生感应电动势，感应电动势等于副线圈未接入电路时的电压U2；变压器2．因每匝线圈上的感应电动势是相等的，匝数越多的线圈，感应电动势越大，电压越高．原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2，如果n2>n1，则U2>U1，这种变压器叫升压变压器；如果n2<n1，则U2<U1，这种变压器叫降压变压器．变压器

高压输电根据输电线上损失的热功率ΔP＝I2R，减少输电损失的途径有：(1)减少输电线的电阻，可以采用导电性能好的材料做导线，或使导线粗一些；(2)减少输送的电流，根据电功率公式P＝UI，在输送一定功率的电能时，要减少输送的电流就必须提高输送的电压，采用高压输电．电容器电感器1．交流电能够通过电容器，电容器接到交流电源上时，自由电荷不会通过极板间的电介质，只不过在电场的作用下，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流电通过了电容器．电容器能隔直流、通交流.在电子技术中，电容器将混在直流中的交流成分滤掉．电容器电感器2．电感器：在电路中的线圈利用自感进行工作的元件叫电感器，其性能用自感系数来描述，线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大，线圈中加入铁芯，自感系数也增大．日光灯镇流器就是利用自感来工作的．自感现象、涡流

自感现象：自感，通俗地说就是“自身感应”，由于通过导体自身的电流发生变化而引起磁通量变化时，导体自身产生感应电动势的现象．

涡流：把块状金属放在变化的磁场中，金属块内将产生感应电流，这种电流叫涡流．

可以利用涡流产生的热量，如电磁炉；涡流有时也有害，需减少涡流，如变压器的铁芯．【例1】

以下说法正确的是(

)A．白炽灯的额定电压为220V，是指白炽灯上的交流电压的峰值为220VB．电容器的击穿电压为6V，那么加在电容器上的交流电压的有效值不能超过6VC．升压变压器原线圈匝数比副线圈匝数多D．交流能够通过电容器D【解析】白炽灯的额定电压是指有效值，A错；加在电容器的交流电压峰值(不是有效值)不能超过电容器的击穿电压，B错；同一铁芯上，线圈匝数多的电压高，升压变压器输入电压比输出电压小，故升压变压器原线圈匝数比副线圈匝数少，C错；电容器的充电和放电使交流能通过电容器，故选项D正确．【跟踪训练1－1】(2014年湖南学业水平考试)下列电器和设备工作时，工作过程与电磁感应现象无关的是()A．发电机B．电磁炉

C．变压器D．电热水器D【例2】

(2015年湖南学业水平考试)如图所示，水平桌面上放着一个单匝闭合金属线圈，在线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量Φ1＝0.05Wb；现使该磁体竖直向下运动，当磁体下端到达桌面时线圈内的磁通量Φ2＝0.15Wb.磁体从开始运动到磁体下端到达桌面的过程中，(1)线圈中有没有感应电流产生？(2)求穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ；(3)若磁体运动所用时间Δt＝0.5s，求线圈中产生的感应电动势大小E.【解析】(1)线圈中有感应电流产生．(2)穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.15－0.05)Wb＝0.10Wb(3)根据法拉第电磁感应定律得，线圈中产生的感应电动势E＝ΔΦ/Δt＝0.2V【跟踪训练2－1】(2016年湖南学业水平考试)如图，桌面上放一闭合金属线圈，把一竖立的条形磁铁从位置A快速移到桌面上的位置B，则此过程线圈中

(填“有”或“无”)感应电流．若此实验做了两次，磁铁从位置A移到位置B的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次

(填“大”或“小”)．有小【例3】

(2016年湖南学业水平考试