①變化②neq\f(ΔΦ,Δt)③Imsinωt④Umsinωt⑤eq\f(1,f)⑥eq\f(Im,\r(2))⑦eq\f(Um,\r(2))⑧交⑨直⑩副線圈?eq\f(n1,n2)?P出?變化[學(xué)思心得]感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)引起了逆向性的普遍思考，英國(guó)科學(xué)家法拉第敏銳地覺察到：能夠“由磁產(chǎn)生電”．在這一偉大發(fā)現(xiàn)之前，也受歷史局限性和思維定式的影響，法拉第經(jīng)歷過多次失敗，但他并沒有放棄，對(duì)“磁生電”的研究始終堅(jiān)持．法拉第認(rèn)為“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)．他把引起電流的原因概括為五類，它們都與變化和運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系，這就是：變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體等．他把這種由磁得到電的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流．2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)存在閉合回路．(2)穿過閉合回路的磁通量(Φ)發(fā)生變化．3．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定存在感應(yīng)電流(要看電路是否閉合)，有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)．4．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，與磁通量的變化量、磁通量本身都無關(guān)，而磁通量的變化率大小與磁通量的變化快慢是相聯(lián)系的．【例1】如圖所示，用均勻?qū)Ь€折成矩形線框abcd，其總電阻R＝0.6Ω，邊長(zhǎng)l1＝0.1m，l2＝0.2m．有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.2T，方向垂直于線框平面．現(xiàn)將線框從磁場(chǎng)中以v＝6m/s的速度向右勻速拉出．問：(1)ab邊未離開磁場(chǎng)前，線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？(2)ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，①線框中感應(yīng)電流是多大？②cd邊受到的安培力是多大？③c、d兩端的電壓是多大？[解析](1)ab邊未離開磁場(chǎng)前，穿過線框的磁通量不變，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流．(2)ab邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，cd邊切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Bl1v＝0.2×0.1×6V＝0.12V①線框中的電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(0.12,0.6)A＝0.2A.②cd邊受到的安培力F＝BIl1＝0.2×0.2×0.1N＝0.004N.③因?yàn)閘2＝2l1，所以cd的電阻r＝eq\f(R,6)＝0.1Ω外電阻R′＝R－r＝(0.6－0.1)Ω＝0.5Ω所以c、d兩端的電壓U＝eq\f(R′,R)·E＝eq\f(0.5,0.6)×0.12V＝0.1V.[答案](1)否(2)①0.2A②0.004N③0.1V1．一個(gè)共有10匝的閉合矩形線圈，總電阻為10Ω、面積為0.04m2，置于水平面上．若線框內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.02s內(nèi)，由垂直紙面向里，從1.6T均勻減少到零，再反向均勻增加到2.4T．則在此時(shí)間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為多少？[解析]本題中的ΔΦ＝|Φ2－Φ1|，由于反向，應(yīng)兩者相加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)＝eq\f(10×0.04×（2.4＋1.6）,0.02)V＝80V根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R)＝8A.[答案]8A交變電流的描述1．在i＝Imsinωt的表達(dá)式中，式中的ω是正弦函數(shù)每秒變化的弧度數(shù)，稱為角頻率，單位是弧度/秒(rad/s)，其大小ω＝eq\f(2π,T)＝2πf.交變電流的周期和頻率的決定因素：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.Im是交變電流的最大值，I是有效值，i指瞬時(shí)值．2．正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系計(jì)算表明，正弦交流電的最大值與有效值有以下關(guān)系：I＝eq\f(Imax,\r(2))＝0.707Imax，U＝eq\f(Umax,\r(2))＝0.707Umax，E＝eq\f(Emax,\r(2))＝0.707Emax上述關(guān)系只對(duì)正弦交變電流才適用，對(duì)于非正弦交變電流而言，其有效值只能根據(jù)有效值的定義進(jìn)行計(jì)算．3．“四值”用法要區(qū)分：瞬時(shí)值——某時(shí)刻值；最大值——極值，臨界問題；有效值——電熱、電功等問題；平均值——平均電流、電荷量等問題．4．交變電流的圖象(1)如果以時(shí)間t為橫坐標(biāo)、電流i或電壓u為縱坐標(biāo)，把交變電流或電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律用曲線畫出來，會(huì)得到如圖所示的正弦(或余弦)曲線，這就是正弦式交變電流的圖象．(2)從圖象中可以解讀到以下信息：①交變電流的最大值Im、Um、周期T.②因線圈在中性面時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流均為零，磁通量最大，所以可確定線圈位于中性面的時(shí)刻．③找出線圈平行于磁感線的時(shí)刻．④判斷線圈中磁通量的變化情況．⑤分析判斷i、u隨時(shí)間變化的規(guī)律．【例2】某阻值R＝22Ω的電阻兩端接入某交變電壓，該交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin100πtV，求：(1)此電路中電流的周期、頻率、峰值及有效值；(2)t＝2s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量為多少？[解析](1)電路中電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝eq\f(u,R)＝eq\f(220\r(2)sin100πt,22)A＝10eq\r(2)sin100πtA又由i＝Imsinωt知：ω＝100πrad/s，Im＝10eq\r(2)A，因ω＝eq\f(2π,T)＝2πf，因此T＝eq\f(2π,ω)＝0.02s，f＝eq\f(ω,2π)＝50Hz.電流有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))＝10A.(2)t＝2s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝102×22×2J＝4400J.[答案](1)0.02s50Hz10eq\r(2)A10A(2)4400J[一語通關(guān)](1)只有正弦式交流電的最大值和有效值之間才是eq\r(2)關(guān)系．(2)計(jì)算電荷量時(shí)一定要用平均值．計(jì)算電熱、電功時(shí)一定要用有效值．2．某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖所示，由圖可知的信息有哪些？[解析]由圖象可知，該交變電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝20eq\r(2)V，周期T＝0.02s．將這一信息進(jìn)一步處理可得：有效值：E＝eq\f(Em,\r(2))＝20V，頻率：f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.02)Hz＝50Hz，角速度：ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為：e＝Emsinωt＝20eq\r(2)sin100πtV.[答案]見解析變壓器中的常用關(guān)系1．輸入電壓決定輸出電壓，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).2．輸出功率決定輸入功率，即P入＝P出．【例3】一輸入電壓為220V，輸出電壓為36V的變壓器副線圈燒壞，為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如圖所示，然后將原線圈接到220V交流電源上，測(cè)得新繞線圈的端電壓為1V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為()A．1100，36B．1100，180C．2200，180D．2200，360B[由公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，eq\f(220V,1V)＝eq\f(n1,5匝)，n1＝1100匝；eq\f(220V,36V)＝eq\f(n1,n3)，n3＝180匝，故B正確．]3．如圖所示是一調(diào)壓變壓器原理圖，如將它做升壓變壓器使用，則()A．將交流電源接在a、b端，用電器接在c、d端B．