高考物理一轮复习知识清单：电磁感应

知识清单：电磁感应●知识点1——磁通量1.物理意义：磁通量表示穿过某个闭合面积的磁感线条数。2.公式：Φ＝BScosθ，（1）θ是磁场方向与平面法向量的夹角，（2）S应是指闭合回路中有磁感线的那部分有效面积（3）磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响【例如】求图中穿过闭合回路abcd的磁通量由θ=0º，S等于S2得磁通量：Φ＝BS23.单位：韦伯，Wb4.磁通量与感应电流的关系：穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就产生出感应电流，而且磁通量变化越快（即磁通量变化率ΔΦΔeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ不变→无感应电流,Φ变化→\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(回路闭合，有感应电流,不闭合，无感应电流，但有感应电动势))))●知识点2——感应电流方向1.楞次定律：2．右手定则：让磁感线垂直从右手掌心进入，并使拇指指向导线切割磁感线的方向，四指所指的方向就是感应电流的方向．3.楞次定律的推论——（1）增反减同（2）强斥缩、弱吸胀内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反阻碍相对运动“来拒去留”磁铁与线圈靠近时排斥，远离时吸引使回路面积有变化“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近阻碍原电流的变化“增反减同”合上S，B先亮4.一定律、三定则的比较适用范围基本现象右手螺旋定则电流的磁效应电流、运动电荷周围产生磁场左手定则磁场力磁场对电流、运动电荷的作用右手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动楞次定律闭合回路的磁通量发生变化●知识点3——感应电动势1.法拉第电磁感应定律(1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I＝eq\f(E,R＋r)2.导体棒平动切割磁感线引起的感应电动势E＝BLvsinαsinβsinγ（1）这里L是导轨架之间的导体棒直线长度（有效长度）（2）这里的α、β、γ是B、L、v任两个量的夹角（3）若B、L、v相互垂直，则E＝BLv（4）导体棒相当于电源，感应电流在导体棒中从负极流向正极3.导体棒转动切割磁感线引起的感应电动势E＝eq\f(1,2)Bωl2（l是导体棒的长度）4.磁感应强度变化引起的感应电动势E＝nSeq\f(ΔB,Δt)（S是闭合回路中磁场的面积）5.多匝矩形线框在匀强磁场中匀速转动引起的感应电动势（1）中性面的三大特征：①Φ=BS（最大）②电动势电流为0③改变电流方向（2）峰值面的三大特征：①Φ=0（最小）②电动势Em＝nBSω、电流Im＝eq\f(Em,R＋r)（最大）规律物理量（用途）t=0时刻是中性面t=0时刻是峰值面图像瞬时电动势瞬时输出电压瞬时电流e＝Emsinωtu＝Umsinωti＝Imsinωte＝Emcosωtu＝Umcosωti＝Imcosωt峰值电动势（计算电容器的击穿电压）Em＝nBSωEm＝nBSω电动势有效值电压有效值电流有效值（计算电功率）E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))平均值（用于计算通过导体的电荷量）eq\x\to(E)＝BLeq\x\to(v)eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)eq\x\to(E)＝BLeq\x\to(v)eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)●知识点4——通过导体的电荷量q1.已知导体棒的位移xq=eq\x\to(I)teq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)q＝n∆ΦR+rq＝nLxR+req\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)2.已知导体棒只在安培阻力作用下的运动时间，利用动量定理，有-（eq\x\to(I)LB）t=0-mv0得qLB=mv0q＝mv0LB●知识点5——电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小、方向：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(安培力公式：FA＝BIl,感应电动势：E＝Blv,感应电流：I＝\f(E,R)))F安＝eq\f(B2l2v,R)安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反（安培力是阻力）2.外力克服安培力做功，将机械能转化为电能，电流（导线中电场力）做功再将电能转化为其他形式的能。如果是纯电阻电路：W安=-Q=QR+Qr●知识点6——变压器1.基本关系式(1)功率关系：P入＝P出(2)电压关系：只有一个副线圈时eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)有多个副线圈时eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…(3)电流关系：只有一个副线圈时eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn2.关于变压器的说明(1)变压器不能改变直流电压。(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。(3)理想变压器本身不消耗能量。(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。●能力点1——电能的输送1．输电过程(如图所示)2．分析思路(1)审题：题目中发电厂是“输出功率恒定”还是“输出电压恒定”，P出=U1I1(2)升压变压器的关系式是：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，I1n1＝I2n2(3)降压变压器的关系式是：eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，I3n3＝I4n4(4)电压损失：①ΔU＝U2－U3②ΔU＝I2R线●能力点2——理想变压器的动态分析1.匝数比不变的情况(如图a所示)①U1不变，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，不论负载电阻R如何变化，U2不变②当负载电阻R减小时，I2变大，由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，故I1变大③I2变大引起P2=U2I2变大