高中物理-电磁感应知识梳理+练习

高中物理-电磁感应知识梳理+练习

一．电磁感应现象

1、电磁感应：闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中产生电流。由电磁感应产生的电流叫做感应电流。

2、磁通量：有“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解“穿过这个闭合电路的磁通量”。

3、产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 二．法拉第电磁感应定律

1、磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率

t

2、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势E的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率

成正比。 En n为线圈匝数 tt3、从能量角度理解电磁感应现象：其他形式的能转化为电能。 三．交变电流

1、发电机的结构及基本原理：各种发电机由定子和转子组成，当转子转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电动势。 2、正弦式电流的波形：正弦函数的规律变化 瞬时值表达式：iImsint，uUmsint

3、正弦式电流的周期T：交流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s 频率f：交流在1s内发生周期性变化的次数。单位：Hz T4、交流电的峰值（Um,Im）：电流或电压的最大值。

有效值（Ue,Ie）：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相等的时间内它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。

对于正弦式交流电有：UeUm21 f，IeIm2

5、电容器对交流的作用：隔直流、通交流。

四．变压器

1、变压器的基本结构：原线圈、副线圈和铁芯。

2、变压器的匝数与电压的关系：原、副线圈中，匝数多的线圈电压高。 3、升压变压器：原线圈匝数小于副线圈匝数；降压变压器：原线圈匝数大于副线圈匝数。 五．高压输电

1、输电过程中的电能损失：输电线上有电流的热效应。

2、高压输电的优点：提高电压来降低输电电流，根据QI2Rt，可以有效地降低输电线上电能的损失。

3、电网的重要作用和电网安全的重要性 六．自感现象 涡流

1、自感现象：线圈中电流的变化引起的磁通量变化，也会在自身激发感应电动势。

2、电感器：电感器的性能用自感系数来描述。自感系数：线圈越大、匝数越多、加入铁芯等。电感器的作用：对交流有阻碍作用。

3、涡流：只要空间有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流。 应用：电磁炉、金属探测器。

减小涡流危害的方法：电机、变压器的铁芯用电阻率很大的硅钢片叠成。 例题解析： 例题：科学家探索自然界的奥秘，要付出艰辛的努力。19世纪，英国科学家法拉第经过10年坚持不懈的努力，发现了电磁感应现象。下图中可用于研究电磁感应现象的实验是（ ）

A

检测卷 一、选择题

B

图选1－1－23

C D

1．第一个发现电磁感应现象的科学家是（ ） A．库仑 B．安培 C．法拉第 D．欧姆

2．如图选1－1－24所示,匀强磁场中有一闭合矩形导线框,在下列情况中能产生感应电流的是（导线框始终未移出匀强磁场）( )

A．在磁场中左右平移导线框 B．在磁场中上下平移导线框 C．在磁场中绕其中一边转动3600 D．导线框不动，平移磁场

3．下列关于感应电动势大小的说法中正确的是 ( ) A．跟穿过闭合电路的磁通量有关系

B．跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系 C．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系 D．跟闭合电路的电阻大小有关系

4.1825年，瑞士科学家科拉顿曾用实验探索如何产生感应电流。如图选1－1－25实验时他用条形磁铁在线圈中插入和抽出，为了排除磁铁对“电流表”的影响，他把“电流表”和线圈分别放在两个房间，实验时，他在两个房间之间跑来跑去，但没有观察

到电磁感应现象。科拉顿没有发现电磁感应现象的原因是( ) A．条形磁铁磁场不够强 B．线圈匝数不够多

C．这样的装置不可能产生感应电流

D．他在观察“电流表”时，闭合回路中磁通量没有变化，故没有感应电流

5．如图选1－1－26,水平地面上有单匝线圈,它的中心上方一定

N

图选1－1－25

N S 图选1－1－24

S

图选1－1－26

高度有一竖立的条形磁体,此时通过线圈内的磁通量为0.04Wb.现将条形磁铁插入线圈中，历时0.2s,此时的磁通量为0.12Wb.则线框所产生的感应电动势是 ( )

A．0.4V B．0.8V C．0.02V D．0.06V

6．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图选1－1－27所示。由图可知（ ） A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V

B．该交流电的频率为25 Hz

C．该交流电的电压的有效值为1002V

100 0 1 2 3 4 5 6 t/10－2 s

u/V 图选1－1－27

D．标有“100V，4700μF”的电容器可以在该电压下正常工作

7．如下图所示可以将电压升高供给电灯的变压器是（ ）

A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图

8．如图选1－1－29所示，一只理想变压器的原线圈有55匝，副线圈有1100匝，若把原线圈接到10V的电池组上，则副线圈的输出电压是（ ）

图选1－1－29

图选1－1－28

A．200V B．20V C．0.5V D．0V

9．远距离输电都采用高压输电，其优点在于（ ）

A．可增大输入电流 B．可增大输出功率

C．可加快输电速度 D．可减少输电线上的能量损失 10．远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻一定的条件下，输电线上损失的电功率（ ）

A．与输电电压成正比 B．与输电电压的平方成正比 C．与输电电压无关 D．与输电电压的平方成反比

11．关于自感现象，下列说法中不正确的是 ( )

A．自感现象是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象 B．自感电动势总是阻碍原电流的变化

C．自感电动势的方向总是与原电流的方向相反 D．自感电动势的方向可能与原电流的方向相同

12．如图选1－1－30，下列关于灯泡亮暗的叙述正确的是（ ）

A．合上开关S，灯立刻变亮 B．合上开关S，灯慢慢变亮 C．断开开关S瞬间，灯立刻变暗 D．断开开关S瞬间，灯慢慢亮起来

13．如图选1－1－31所示，计算机电源是一种精密的供电设备，为计算机的其它部件提供稳定的直流电，这种电源内部电路使用了大量大容量电容器，保证了计算机安全稳定地运行。下面对于该电源中存在的电容器的说法中，正确的是（ ）

A．直流电、交流电都可以通过电容器

图选1－1－31

L

S

图选1－1－30

B．直流电可以通过电容器、交流电不能通过电容器 C．这些电容器能储存电荷，以便停电时计算机能继续工作

D．电源电路中的电容器，可以滤掉混杂在直流中的交流成分，以便得到稳定的直流电

14．以下情况不是属于涡流应用的是（ ） ．．

A．电磁炉 B．机场的安检门

C．冶炼金属的感应炉 D．变压器中，绕线组的铁芯由硅钢片叠成

二、填空题

15．如图选1－1－32所示为电磁炉的实物图，在电磁炉的炉盘下有一个线圈，当里面通过交变电流时，就会发热。电磁炉发热的原因是交变电流使炉盘上面的金属中产生 。

图选1－1－32

16．某定值电阻R，当在其两端加上20V的恒定电流时，消耗的功率为P；若把它接到正弦式交变电流的电路上，它消耗的功率仍为P，那么该交流电的电压的有效值为 ，峰值为 ．

17．我国日常使用的交变电流周期是 s，该电压的有效值是 ，最大值为 V.

18.如图选1－1－33所示为一研究小组探究摇绳发电的实验示意图。把一根长约10m的电线连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。当两个同学迅速摇动这条电线时，观察到灵敏电流表的指针发生了偏转，则指针发生偏转的原因

图选1－1－33

是 。两个同学沿 （填“东西”或“南北”）方向站立时，灵敏电流表的指针偏转较大。

三、计算题

19．有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb，求(1)线圈中产生的感应电动势?

(2)如果线圈的电阻是10Ω，把它跟一个电阻是990Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？

20．如图选1－1－34将一长为314m表面涂漆的导线紧密缠绕在半径为0.1m的均匀铁制圆柱体上（铁制圆柱体足够长），并放置于磁感应强度为2T的匀强磁场中，如图所示，某时刻起，磁感应强度每秒钟均匀增加0.5Wb，求该线圈产生的感应电动势大小？

图选1－1－34

教学效果分析：

第三章例题分析和解：在上述四种现象中，选项A中现象表明电流在磁场中受到力的作用；选项B中的现象说明电流周围存在着磁场；选项C可用于研究电磁感应现象；选项D可用于研究恒定电流。所以正确答案为C。 1C 2C 3C 4 D 5A 6B 7C 8D 9D 10B 11D 12C 13D 14D

15． 涡流 16. 20V， 202 17.0.02, 220, 311

18.电线切割磁感线产生感应电流, 东西 19.175V 0.175A 20. 250V