电磁感应与交流电课件

电磁感应

1产生感应电流的条件1.闭合回路2.通过回路的磁通量发生变化练习：大本214页试一试第1题产生感应电流的条件1.闭合回路2如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．

如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁3感应电流的方向

一.楞次定律1.内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.其它表述：(1)增反减同(2)来拒去留(3)增缩减扩3.判断感应电流方向的步骤：（1）确定原来磁场方向（2）确定磁通量变化情况（3）根据增反减同，确定感应电流磁场方向再根据安培定则确定感应电流方向感应电流的方向

一.楞次定律4练习：大本215页试一试第2题上题与安培力结合练习：大本215页试一试第2题5图9中的A和B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的.用磁铁的N极插入A环时，可观察到A环随磁铁运动，则（）A.用磁铁的S极插入A环时，A环随磁铁运动B.用磁铁的N极插入B环时，B环随磁铁运动C.用磁铁的N极从A环抽出时，A环也随磁铁运D.用磁铁的N极从B环抽出时，B环也随磁铁运动图9中的A和B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的.用6大本217页典例如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的长大本217页典例7如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是A．磁铁在整个下落过程中机械能守恒B．磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量C．磁铁在整个下落过程中做自由落体运D．磁铁在整个下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管82.右手定则(1)掌心：让磁场垂直穿过（2）拇指：导体棒切割的方向（3）四指：感应电流的方向练习：2.右手定则9法拉第电磁感应定律1.基本表达式：法拉第电磁感应定律1.基本表达式：10将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂112.磁场变化引起的感生电动势表达式:练习：若S=0.2m2，n=100匝，B=0.6-0.02t,r=40欧R=60欧C=30uF2.磁场变化引起的感生电动势123.单金属棒平动切割磁感线产生的动生电动势表达式：变形:双金属棒平动切割磁感线产生的动生电动势3.单金属棒平动切割磁感线产生的动生电动势134.金属棒转动切割磁感线产生的动生电动势表达式：如图为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴C在垂直于盘面的匀强磁场中转动，铜片D与铜盘的边缘接触，铜盘、导线和电阻R连接组成电路，则A．转动过程电能转化为机械能B．C处的电势比D处高C．通过R的电流方向从左到右D．产生的电动势大小与角速度ω无关

AB4.金属棒转动切割磁感线产生的动生电动势AB14如图为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴C在垂直于盘面的匀强磁场中转动，铜片D与铜盘的边缘接触，铜盘、导线和电阻R连接组成电路，则A．转动过程电能转化为机械能B．C处的电势比D处高C．通过R的电流方向从左到右D．产生的电动势大小与角速度ω无关AB如图为圆盘发电机的示意图，铜盘绕水平的铜轴C在垂直于盘面的匀15电磁感应图像问题大本224页第2题如图5所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M‘N’的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示可能正确的是电磁感应图像问题大本224页第2题16大本224页第4题；226页试一试第2题大本224页第4题；226页试一试第2题17电磁感应与电路结合电磁感应与电路结合18电磁感应中的动力学分析1.水平导轨若F恒力，使导体棒从静止开始运动2.竖直导轨F电磁感应中的动力学分析1.水平导轨F193.倾斜导轨求导体棒最大速度3.倾斜导轨20大本223页典例如图17所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板。R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。（1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v（2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。大本223页典例21电磁感应中的功能关系和能量守恒1.克服安培力做功等于电路中产生的电能也等于电路中电阻产生的总热量2.克服安培力的功率等于电路总功率

外力做功等于电路中产生的热量加上导体棒动能增加量

重力势能的减等于电路中产生的热量加上导体棒动能增加量

F电磁感应中的功能关系和能量守恒1.克服安培力做功等于电路中产22大本223页针对训练小本课时检测368页第11题大本223页针对训练23如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距l=1m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，下端连接“2.5V，0.5W”的小电珠，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.02kg、电阻不计的光滑金属棒放在两导轨上，金属棒与两导轨垂直并保持良好接触．取g＝10m/s2．求：（1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，小电珠正常发光，求该速度的大小；（3）磁感应强度的大小．θabθB如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属24如图，金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面．ab棒在恒力F的作用下向右运动，则A．安培力对ab棒做正功B．安培力对cd棒做正功C．abdca回路的磁通量先增加后减少D．F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和如图，金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良25自感现象及应用课时检测364页第9题自感现象及应用课时检测364页第9题26认识交流电1.交流电产生的原理2.中性面认识交流电1.交流电产生的原理27交流电的瞬时值表达式1.从线圈位于中性面开始计时2.从线圈垂直中性面开始计时3.根据波形图写表达式交流电的瞬时值表达式1.从线圈位于中性面开始计时28交流电的特征量1.周期和频率2.最大值（峰值）和有效值（1）最大值用途：（2）有效值定义:用途：3.正弦交流电交流电的特征量1.周期和频率29某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有（）A.最大值是50VB.频率是100HzC有效值是50VD.周期是0.02s某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V）30理想变压器1.电压关系（U1决定U2）2.电流关系（一原一副）

（I2决定I1）3.功率关系（一原一副）（P2决定P1)原副线圈相同的物理量：功率，频率，磁通量，磁通量变化率理想变压器1.电压关系31如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1，电流表和电压表均为理想电表，灯光电阻R1=6，AB端电压u1=12sin100πt(V)。下列说法正确的是A．电流频率为100Hz B．电压表的读数为24VC．电流表的读数为0.5A D．变压器输入功率为6W如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1，32图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，、为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（）A、电流表的示数为2AB、原、副线圈匝数比为1:2C、电压表的示数为电压的有效值D、原线圈中交变电压的频率为100Hz图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=5533

变压器的动态分析1.匝数比不变，改变负载电阻2.负载电阻不变，改变匝数比练习：（1）大本239页例2（2）如图11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大变压器的动态分析34变压器应用：远距离高压输电变压器应用：远距离高压输电35练习：