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文本内容:
专题六 电磁感应与电路
一、主干知法必记
1.应用楞次定律处理电磁感应问题的常用方法1常规法:根据原磁场方向及磁通量变化情况应用楞次定律确定感应电流产生的磁场方向利用安培定则判断出感应电流方向利用左手定则判断导体受力2效果法:由楞次定律可知感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因根据“阻碍”的原则直接对运动趋势做出判断3口诀法:即“增反减同来拒去留增缩减扩”
2.法拉第电磁感应定律1法拉第电磁感应定律应用的三种情况
①ΔΦ=B·ΔS则E=n
②ΔΦ=ΔB·S则E=n
③ΔΦ=Φ末-Φ初E=n≠n2在Φ-t图像中磁通量的变化率是图像上某点切线的斜率利用斜率和线圈匝数可以确定该点感应电动势的大小3导体垂直切割磁感线时E=Blv式中l为导体切割磁感线的有效长度4导体棒以端点为轴在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生的感应电动势E=Bl2ω5电磁感应现象中通过导体横截面的电荷量q=IΔt=n
3.自感现象1自感电动势:E=L2断电自感中灯泡是否闪亮问题
①通过灯泡的自感电流大于原电流时灯泡闪亮
②通过灯泡的自感电流小于或等于原电流时灯泡不会闪亮
4.基本概念1电流:I===nqSv电阻:R==ρ2电功:W=qU=UIt电功率:P=UI3电热:Q=I2Rt热功率:P=I2R
5.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较1纯电阻电路:W=QW=UIt=I2Rt=tP=UI=I2R=2非纯电阻电路:WQW=UIt=I2Rt+W其他P=UI=I2R+P其他
6.闭合电路欧姆定律1表达式:I=或E=U外+U内或E=U外+Ir2电源的几个功率
①电源的总功率:P总=P出+P内=EI=UI+I2r=I2R+r=
②电源内部消耗的功率:P内=I2r=P总-P出
③电源的输出功率:P出=UI=P总-P内=I2R3电源的效率:η===当R=r时电源的输出功率最大Pm=此时电源效率只有50%
7.交流电1正弦交流电瞬时值:e=Emsinωt或e=Emcosωt2正弦交流电有效值和最大值的关系:E=I=U=3理想变压器及其关系式
①电压关系:=
②功率关系:P入=P出多个输出线圈时为P入=P出1+P出2+…
③电流关系:=多个输出线圈时为n1I1=n2I2+n3I3+…
二、易错知识点拨
1.将非纯电阻电路与纯电阻电路的计算混淆
2.在变压器中误认为=适用于各种情况
3.在电损的计算时将变压器两端电压U出与电线上分压U损混淆
4.在电路的动态分析中不能正确把握变量和不变量及电路结构各仪表的用途
5.应用公式E=BLv计算电动势大小时不能正确判断B、L、v方向关系及有效长度L
6.在公式Φ=BS中错误地认为面积越大磁通量越大
7.应用楞次定律判断感应电流方向时误认为“感应电流的磁场方向”与“原磁场方向”相反
8.在电磁感应的电路问题中将电动势和路端电压混淆
9.误认为含有自感线圈的“断电自感”中的灯泡都会“闪亮”一下
三、保温训练
1.教科教材原题在示波管中电子枪2s内发射6×1013个电子则示波管中电流大小约为 A.
4.8×10-6AB.3×1013AC.
9.6×10-6AD.3×10-6A答案 A
2.沪科教材改编题两只相同的电阻分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电两种交流电的最大值相等且周期相等如图所示在正弦波形交流电的一个周期内正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于 A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.4∶3答案 C
3.沪科教材原题多选如图所示P为固定闭合电路的一段导体的横截面若使一对异性磁极相对P运动并让P始终处于磁场中则下列说法中正确的是 A.磁极竖直向上运动时P中不产生感应电流B.磁极竖直向下运动时P中产生指向纸外的感应电流C.磁极向左运动时P中产生指向纸里的感应电流D.磁极向右运动时P中产生指向纸里的感应电流答案 AD
4.多选在如图所示的电路中小灯泡的额定功率和额定电压分别为
0.4W、2V电源的电动势为3V电源的内阻为r且不能忽略先将单刀双掷开关扳到a调节电阻箱当小灯泡正常发光时电阻箱的阻值R=4Ω;再将单刀双掷开关扳到b电动机和小灯泡均能正常工作电动机的额定电压用UM表示、电动机的内阻用rM表示下列说法正确的是 A.r=1ΩB.rM=4ΩC.UM=1VD.外电路消耗的功率与总功率的比值为答案 AD
5.如图所示电路中P、Q是两个完全相同的灯泡L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈图中电容器的电容C很大电源为电动势为E、内阻可忽略的直流电源下列说法正确的是 A.开关S刚闭合时灯泡P和灯泡Q一样亮B.开关S闭合足够长时间后灯泡P和灯泡Q都一样亮C.开关S闭合足够长时间后再断开灯泡P立即熄灭而灯泡Q亮后逐渐熄灭D.开关S闭合足够长时间后电容器所带电荷量小于CE答案 C
6.多选如图甲所示电路中变压器为理想变压器其原、副线圈的匝数比为5∶1电压表和电流表均为理想交流电表Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻R1为定值电阻若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电则下列说法中正确的是 A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u=36sin50πtVB.t=
0.015s时发电机的线圈平面与磁场方向垂直C.变压器原、副线圈中的电流之比为1∶5D.Rt温度升高时电流表的示数变小电压表的示数不变答案 CD。