專(zhuān)題六電磁感應(yīng)與電路一、主干知法必記1.應(yīng)用楞次定律處理電磁感應(yīng)問(wèn)題的常用方法(1)常規(guī)法:根據(jù)原磁場(chǎng)(方向及磁通量變化情況),應(yīng)用楞次定律確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,利用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向,利用左手定則判斷導(dǎo)體受力。(2)效果法:由楞次定律可知,感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因,根據(jù)“阻礙”的原則,直接對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)做出判斷。(3)口訣法:即“增反減同,來(lái)拒去留,增縮減擴(kuò)”。2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用的三種情況=BS,則E=nBSt。=BS,則E=nBSt。=末-初,E=nB2S2-B1S1tnBSt。(2)在-t圖像中磁通量的變化率t是圖像上某點(diǎn)切線的斜率,利用斜率和線圈匝數(shù)可以確定該點(diǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。(3)導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí),E=Blv,式中l(wèi)為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度。(4)導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=12Bl2。(5)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q=It=nR。3.自感現(xiàn)象(1)自感電動(dòng)勢(shì):E=LIt。(2)斷電自感中,燈泡是否閃亮問(wèn)題通過(guò)燈泡的自感電流大于原電流時(shí),燈泡閃亮。通過(guò)燈泡的自感電流小于或等于原電流時(shí),燈泡不會(huì)閃亮。4.基本概念(1)電流:I=qt=UR=nqSv,電阻:R=UI=lS。(2)電功:W=qU=UIt ,電功率:P=UI。(3)電熱:Q=I2Rt ,熱功率:P=I2R。5.純電阻電路與非純電阻電路的比較(1)純電阻電路:W=Q,W=UIt=I2Rt=U2Rt,P=UI=I2R=U2R 。(2)非純電阻電路:W>Q,W=UIt=I2Rt+W其他,P=UI=I2R+P其他。6.閉合電路歐姆定律(1)表達(dá)式:I=ER+r或E=U外+U內(nèi)或E=U外+Ir。(2)電源的幾個(gè)功率電源的總功率:P總=P出+P內(nèi)=EI=UI+I2r=I2(R+r)=E2R+r。電源內(nèi)部消耗的功率:P內(nèi)=I2r=P總-P出。電源的輸出功率:P出=UI=P總-P內(nèi)=I2R。(3)電源的效率:=P出P總=UE=RR+r。當(dāng)R=r時(shí),電源的輸出功率最大,Pm=E24r,此時(shí)電源效率只有50%。7.交流電(1)正弦交流電瞬時(shí)值:e=Em sin t或e=Em cos t。(2)正弦交流電有效值和最大值的關(guān)系:E=Em2,I=Im2,U=Um2。(3)理想變壓器及其關(guān)系式電壓關(guān)系:U1U2=n1n2多個(gè)輸出線圈時(shí)為U1n1=U2n2=U3n3=。功率關(guān)系:P入=P出(多個(gè)輸出線圈時(shí)為P入=P出1+P出2+)。電流關(guān)系:I1I2=n2n1(多個(gè)輸出線圈時(shí)為n1I1=n2I2+n3I3+)。二、易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)撥1.將非純電阻電路與純電阻電路的計(jì)算混淆。2.在變壓器中誤認(rèn)為I1I2=n2n1適用于各種情況。3.在電損的計(jì)算時(shí)將變壓器兩端電壓U出與電線上分壓U損混淆。4.在電路的動(dòng)態(tài)分析中,不能正確把握變量和不變量及電路結(jié)構(gòu)各儀表的用途。5.應(yīng)用公式E=BLv計(jì)算電動(dòng)勢(shì)大小時(shí),不能正確判斷B、L、v方向關(guān)系及有效長(zhǎng)度L。6.在公式=BS中錯(cuò)誤地認(rèn)為面積越大,磁通量越大。7.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向時(shí),誤認(rèn)為“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向”與“原磁場(chǎng)方向”相反。8.在電磁感應(yīng)的電路問(wèn)題中,將電動(dòng)勢(shì)和路端電壓混淆。9.誤認(rèn)為含有自感線圈的“斷電自感”中的燈泡都會(huì)“閃亮”一下。三、保溫訓(xùn)練1.(教科教材原題)在示波管中,電子槍2 s內(nèi)發(fā)射61013個(gè)電子,則示波管中電流大小約為()A.4.810-6 AB.31013 AC.9.610-6 AD.310-6 A答案A2.(滬科教材改編題)兩只相同的電阻,分別通以正弦波形的交流電和方波形的交流電,兩種交流電的最大值相等,且周期相等(如圖所示)。在正弦波形交流電的一個(gè)周期內(nèi),正弦波形的交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1,其與方波形交流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q2之比Q1Q2等于()A.11B.21C.12D.43答案C3.(滬科教材原題)(多選)如圖所示,P為固定閉合電路的一段導(dǎo)體的橫截面。若使一對(duì)異性磁極相對(duì)P運(yùn)動(dòng),并讓P始終處于磁場(chǎng)中,則下列說(shuō)法中正確的是()A.磁極豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),P中不產(chǎn)生感應(yīng)電流B.磁極豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),P中產(chǎn)生指向紙外的感應(yīng)電流C.磁極向左運(yùn)動(dòng)時(shí),P中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流D.磁極向右運(yùn)動(dòng)時(shí),P中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流答案AD4.(多選)在如圖所示的電路中,小燈泡的額定功率和額定電壓分別為0.4 W、2 V,電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V,電源的內(nèi)阻為r且不能忽略,先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)扳到a,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電阻箱的阻值R= 4 ;再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)扳到b,電動(dòng)機(jī)和小燈泡均能正常工作,電動(dòng)機(jī)的額定電壓用UM表示、電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻用rM表示。下列說(shuō)法正確的是()A.r=1 B.rM=4 C.UM=1 VD.外電路消耗的功率與總功率的比值為1415答案AD5.如圖所示,電路中P、Q是兩個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈,圖中電容器的電容C很大,電源為電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻可忽略的直流電源。下列說(shuō)法正確的是()A.開(kāi)關(guān)S剛閉合時(shí),燈泡P和燈泡Q一樣亮B.開(kāi)關(guān)S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,燈泡P和燈泡Q都一樣亮C.開(kāi)關(guān)S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后再斷開(kāi),燈泡P立即熄滅,而燈泡Q亮后逐漸熄滅D.開(kāi)關(guān)S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,電容器所帶電荷量小于CE答案C6.(多選)如圖甲所示電路中,變壓器為理想變壓器,其原、副線圈的匝數(shù)比為51,電壓表和電流表均為理想交流電表,Rt為阻值隨溫度升高而變大的熱敏電阻,R1為定值電阻,若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電,則下列說(shuō)法中正確的是()A.輸入變壓器原線圈的交流電壓的表達(dá)式為u=362 sin 50t (V)B.t=0.015 s時(shí),發(fā)電機(jī)的線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直C.變壓器原、副線圈中的電流之比為15D.Rt溫度升高時(shí),電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)不變答案CD