2016屆高考物理電磁感應與電路的分析沖刺專題復習
③正確理解變壓器中的因果關系:理想變壓器的輸入電壓決定了輸出電壓;輸出功率決定了輸入功率,即只有有功率輸出,才會有功率輸入;輸出電流決定了輸入電流.
④理想變壓器只能改變交流的電流和電壓,卻無法改變其功率和頻率.
⑤解決遠距離輸電問題時,要注意所用公式中各量的物理意義,畫好輸電線路的示意圖,找出相應的物理量.
二、電磁感應的規律
1.感應電流的產生條件及方向的判斷
(1)產生感應電流的條件(兩種說法)
①閉合回路中的一部分導體做切割磁感線運動.
②穿過閉合回路的磁通量發生變化.
(2)感應電流方向的判斷
①右手定則:當導體做切割磁感線運動時,用右手定則判斷導體中電流的方向比較方便.
注意右手定則與左手定則的區別,抓住“因果關系”:“因動而電”,用右手定則;“因電而動”,用左手定則.還可以用“左因右果”或“左力右電”來記憶,即電流是原因、受力運動是結果的用左手定則;反之,運動是原因、產生電流是結果的用右手定則.
②楞次定律(兩種表述方式)
表述一:感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.
表述二:感應電流的作用效果總是要反抗引起感應電流的原因.
楞次定律是判斷感應電流方向的一般規律.當磁通量的變化引起感應電流時,可用“楞次定律表述一”來判斷其方向.
應用楞次定律的關鍵是正確區分涉及的兩個磁場:一是引起感應電流的磁場;二是感應電流產生的磁場.理解兩個磁場的阻礙關系——“阻礙”的是原磁場磁通量的變化.從能量轉化的角度看,發生電磁感應現象的過程就是其他形式的能轉化為電能的過程,而這一過程總要伴隨外力克服安培力做功.
“阻礙”的含義可推廣為三種表達方式:阻礙原磁通量的變化(增反減同);阻礙導體的相對運動(來拒去留);阻礙原電流的變化(自感現象).
2.正確理解法拉第電磁感應定律
(1)法拉第電磁感應定律
①電路中感應電動勢的大小跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比,即e=nδφδt.此公式計算的是δt時間內的平均感應電動勢.
②當導體做切割磁感線運動時,其感應電動勢的計算式為:e=blvsin θ,式中的θ為b與v正方向的夾角.若v是瞬時速度,則算出的是瞬時感應電動勢;若v為平均速度,則算出的是平均感應電動勢.
(2)磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區別
磁通量 磁通量的變化量 磁通量的變化率
物理意義 某時刻穿過某個面的磁感線的條數 某段時間內穿過某個面的磁通量變化 穿過某個面的磁通量變化的快慢
大
小 φ=bsn,其中sn是與b垂直的面的面積 δφ=φ2-φ1
δφ=b•δs
δφ=s•δb δφδt=bδsδt
或δφδt=sδbδt
注
意 若穿過某個面有方向相反的磁場,則不能直接用φ=bs求解,應考慮相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量 開始時和轉過180°時平面都與磁場垂直,穿過平面的磁通量是一正一負,δφ=2bs,而不是零 既不表示磁通量的大小,也不表示變化的多少.實際上,它就是單匝線圈上產生的電動勢,即e=δφδt
附
注 對在勻強磁場中繞處于線圈平面內且垂直于磁場方向的軸勻速轉動的線圈:
①線圈平面與磁感線平行時,φ=0,但δφδt最大