电磁感应 交流电 (8)
电磁感应、交流电及电磁波部分期中复习
电磁感应、交流电及电磁波部分期中复习（一）知识要点1. 感应电流（感应电动势）的方向——楞次定律楞次定律反映了在电磁感应现象中，感应电流的方向所应普遍遵守的客观规律，在对楞次定律的理解和使用上应注意以下几点：（1）在理解楞次定律时，首先应抓住“两个磁场”，即“引起感应电流的磁场”（通常称作原磁场）和“感应电流的磁场”，同时要明确，穿过导体回路的原磁通的变化是产生感应电流（或感应电动势）的原因，而感应电流所产生的磁场则要阻碍原磁通的变化。
其中阻碍原磁通的变化是指，原磁通增加时，感应电流的磁场阻碍原磁通的增加，此时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通要减弱时，感应电流的磁场阻碍原磁通的少，此时感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“阻碍”应从感应电流的磁场的作用上来理解，同时还要注意“阻碍”并不是阻止，即在电磁感应现象中，虽然有感应电流的磁场对原磁通变化的阻碍作用，但导体回路中的磁通还是要变化的。
（2）在运用楞次定律判断感应电流的方向时，首先应查明原磁场的方向，这里所指原磁场的方向应是合磁场的方向，导体回路内的磁通应指的是净磁通。
例：如图1所示，两条平行的长直导线M 、N 中，通以同方向、同强度的稳恒电流，闭合导线框abcd 和两直导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向由图中的位置I 移动到位置II 的过程中，导线框内的感应电流方向为（ ）A. 先是abcda 方向，后是adcba 方B. 先是adcba 方向，后是abcda 方向C. 始终是abcda 方向D. 始终是adcba 方向2. 自感现象 自感现象是由于导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象，所以自感现象就是电磁感应现象的一个特例。
法拉第电磁感应定律和楞次定律在自感现象中都是适用的，在自感现象中所产生的自感电动势其作用总是阻碍导体中的电流变化的。
自感电动势的大小与电流变化率（tI ∆∆）成正比，自感系数是表示一个线圈电学特性的一个物理量，常用L 来表示，一个线圈自感系数（简称电感）大小由线圈自身的条件来决定。
交流电发生器原理
交流电发生器原理
交流电发生器是一种能够产生交流电的装置，它基于电磁感应原理和电动机原理工作。
交流电发生器由一个旋转部件（转子）和一个固定部件（定子）组成。
交流电发生器的转子是一个由导体材料制成的线圈，它通常被称为转子线圈或励磁线圈。
转子通过机械能输入，被驱动以一定的角速度旋转。
在旋转过程中，转子线圈与磁场发生相对运动。
固定部件的定子上放置有一个磁场产生装置，通常是一个恒定磁场的永磁体或一对互补的电磁线圈。
当转子线圈与定子磁场相对运动时，根据电磁感应定律会产生感应电动势。
在交流电发生器中，由于转子线圈的导体材料是金属，因此可以自由导体生剂内自由电荷。
当转子线圈与定子磁场相对运动时，导体内的自由电荷受到安培力的作用而移动，从而产生了电流。
由于转子线圈是旋转的，因此所产生的电动势和电流是随时间变化的。
这就是为什么交流电发生器能够产生交流电的原因。
交流电发生器通过旋转部件和固定部件之间的相对运动和电磁感应原理，将机械能转化为电能，并输出交流电。
可以根据需求调整交流电发生器的转子线圈的旋转速度和磁场的强度，以控制所产生的交流电电压和频率。
交流电发生器广泛应用于电力系统、工业生产以及家庭用电等领域。
交流电的产生原理
交流电的产生原理
交流电的产生原理是利用电磁感应现象而实现的。
电磁感应是指导体在磁场中运动时会产生感应电动势的现象。
而交流电就是指电流方向定期地反转的电流。
交流电的产生有几种常见的方式。
第一种方式是通过旋转线圈在磁场中。
当一个线圈在磁场中旋转时，线圈内部的磁通量随着角度的变化而变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会引起线圈内部的感应电动势。
当线圈的角速度与旋转频率相等时，感应电动势的大小和方向也发生周期性的变化，从而产生交流电。
这种产生交流电的装置叫做发电机。
第二种方式是通过交变磁场的作用。
当一个磁场的方向周期性地变化时，磁场中的导体会产生感应电动势。
这也是电磁感应现象的另一种表现形式。
可以利用这一原理来产生交流电。
一种常见的装置是变压器，它利用一个交变电源产生交变磁场，从而感应出交流电。
第三种方式是利用振荡电路。
振荡电路是由电容器和电感器组成的电流变化周期性的电路。
当电容器和电感器在不同的时间间隔内充放电时，电路中的电流大小和方向会周期性地变化。
这样就可以产生交流电。
振荡电路广泛应用于无线电和通信技术中。
通过以上方式，我们可以实现交流电的产生。
交流电具有频率可调、方便输送等优点，广泛应用于生活和工业中。
专题八 电磁感应 交流电和能量变化
专题八电磁感应交流电和能量变化高考要求：1、电磁感应现象，磁通量，法拉第电磁感应定律，楞次定律Ⅱ2、导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则Ⅱ3、自感现象Ⅰ4、日光灯Ⅰ5、交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达，最大值与有效值，周期与频率Ⅱ6、电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗Ⅰ电磁感应综合问题，涉及力学知识（如牛顿运动定律、功、动能定理、动量和能量守恒定律等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，突出考查考生理解能力、分析综合能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力。
因此，本专题涉及的内容是历年高考考查的重点，年年都有考题，且多为计算题，分值高，难度大，对考生具有较高的区分度。
因此，本专题是复习中应强化训练的重要内容。
知识整合：1．受力情况、运动情况的动态分析。
思考方向是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。
要画好受力图，抓住a =0时，速度v达最大值的特点。
２．功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。
例如：如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减小，一部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，最终在R上转转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．若导轨足够长，棒最终达到稳定状态为匀速运动时，重力势能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，因此，从功和能的观点人手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往是解决电磁感应问题的重要途径．互动课堂棒的最大速度。
已知ab与导轨，导轨和金属棒的电阻都不计。
变化关系的图象可能的是：（）问题再现问题3：电磁感应中的图像问题间距L＝0.3m，长度足够长，，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场电阻，另一横跨在导轨间的金属棒与导轨间的滑动摩擦因数μ＝0.5，当10m/s上滑，直至上升到最高（g取10m/s2），求上端电阻、电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。
电磁感应、交流电知识概述
电磁感应一、磁通量：1.定义：匀强场中的磁通量：Φ=BS ⊥(S ⊥为垂直磁场方向的面积)，B 又叫做磁通密度，在数值上等于穿过垂直磁场方向上单位面积的磁感线条数。
2.物理意义：穿过某一面积的磁感线条数。
标量，有正负，比较绝对值。
3.单位：韦伯wb4.注意合磁通问题5.平动中磁通量的变化6.转动中磁通量的变化二、产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意研究电磁感应现象的演示实验（连成两个独立回路，大线圈与电流表相连，小线圈与电源相连）。
三、楞次定律：1.感应电流的磁场，总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。
即阻碍原磁通变化。
注意阻碍不等于阻止。
2.感应电流的磁场总要阻碍产生感应电流的导体和引起感应电流的导体间的相对运动。
3.由于电磁感应而产生的安培力总指向阻碍磁通量变化的方向或阻碍相对运动的方向。
4.感应电动势总要阻碍通过导体的电流的变化（自感）四、法拉第电磁感应定律与右手定则1．法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与穿过这一回路的磁通量变化率成正比。
tn E ∆∆Φ=2．对法拉第电磁感应定律的理解⑴感生电动势：处在变化磁场中的导体是电源，电源内部的电流方向由负极指向正极。
感生电动势产生的原因是变化的磁场产生感生（涡旋）电场。
若B=B 0±kt ，则E=nSk ；若Φ是正（余）弦规律变化的，则t ∆∆Φ是余（正）弦规律变化的。
Φ=0， t∆∆Φ不一定为零；反之亦然。
（2）动生电动势：切割磁感线的导体是电源，电源内部的电流方向由负极指向正极，用右手定则判断电源内部的电流方向。
动生电动势产生的原因在于电荷在洛仑兹力的作用下发生定向运动。
①E=Blv 的推导；②E=Blv 中，l 是有效长；v 是垂直磁场方向上的相对速度；③B 、l 、v 两两垂直，若有任意两个平行，则E=0；注意电路的连接和有势无流的情况。
④平动物体，v 为平均速率，则E 为平均感应电动势；v 为瞬时速率，E 为瞬时感应电动势。
电磁感应和交流电的产生机制
电磁感应和交流电的产生机制电磁感应是电磁学中一个重要的概念，它描述了电流产生磁场或磁场变化引起电流的现象。
而交流电则是一种在电路中流动的电流，其方向和大小都随时间变化。
那么，电磁感应和交流电是如何产生的呢？首先，我们需要了解电磁感应的基本原理。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在一个磁场中运动时，会在导体两端引起电位差，从而产生电流。
这就是所谓的感应电流。
具体来说，当导体与磁场垂直运动时，感应电流的大小与导体的速度成正比；而当导体与磁场平行运动时，感应电流的大小与导体的长度成正比。
这个现象由于磁场线穿过闭合线圈时会引起线圈内的电流。
这种电磁感应的现象被广泛应用在发电机中。
发电机利用磁场线穿过线圈产生电流，通过旋转电磁铁（通常由大型涡轮与磁铁组成），使得磁场线与线圈交叉运动，从而产生交流电。
当电磁铁旋转时，磁场线会不断切割线圈，导致感应电流的产生。
这个原理也是交流电发电的基础。
而交流电的产生机制可以通过交变磁场的作用来解释。
在交变磁场中，磁场的大小和方向都会随时间的变化而改变。
在一个交变磁场中放置一个导线，磁场的变化会引起导线两端的电荷的分离，从而产生交流电。
这是由于磁场的变化会导致感应电流的产生，进而形成交流电。
这个现象也称为电磁感应现象。
交流电的特点是电流的方向和大小都会周期性地变化。
这是因为在交变磁场中，磁场线的方向和大小都会反复变化，进而引起导线两端电荷的反复分离。
这种周期性的电流变化就构成了交流电。
交流电的频率表示了单位时间内电流方向的变化次数，单位为赫兹（Hz）。
而交流电的幅值则表示了电流的最大值。
交流电在现代生活中起着重要的作用。
它被广泛应用在电力系统中，用于供电和传输电能。
而交流电还可以通过变压器进行变换，从而适应不同电压和功率的需要。
此外，交流电还广泛应用于电子设备、通信系统、照明和动力控制等领域。
综上所述，电磁感应和交流电的产生机制是密切相关的。
电磁感应是产生交流电的基础，而交流电又是在交变磁场中产生的。
高中物理实用口诀——电磁感应、交流电
高中物理实用口诀——电磁感应、交流电
电磁感应和交流电是高中物理中经常涉及到的两个重要内容，它们充分反映了从物理学的
角度上对自然界中电磁现象的认识及应用，其中电磁感应丰富了物理学的内容，让我们了
解到电、磁有着千丝万缕的联结，交流电也使人们的生活更加的便利。
电磁感应口诀：
①、电磁感应定律：磁线圈就循环电流改变，产生磁感应势由E库仑定义。
②、电磁感应中心定律：磁通单位正比磁通矢量，磁感应强度等于力线密度积分。
③、电磁感应不可传导：磁耦合现象和电场中电流消失，磁感应矢量由B库仑定义。
交流电口诀：
①、交流电无定向：电压信号变化像正弦波，频率定义自然界工程活动。
②、交流电的处理：简单的感应的话，用电感来调和含有相位的振荡。
③、变压器的原理：副线电压与主线电压的比，取决于线圈的匝数或能量比。
电磁感应和交流电是高中物理中的重要部分，这两项知识丰富了我们对物理学的认识。
电
磁感应能让我们了解到在大自然中，电磁的现象有千丝万缕的联系，而交流电的存在，也
为我们日常的生活提供了极其方便的补充。
如此，我们更加深刻地认识到物理学中的知识，也看到了它的可贵和重要性。
交流电的名词解释
交流电的名词解释交流电，简称AC（Alternative Current),是指电流方向和大小周期性变化的一种电流形式。
与之相对应的是直流电（DC，Direct Current），直流电的电流方向是恒定不变的。
一、交流电的基本原理交流电的产生和传输是基于电磁感应现象和旋转磁场的转动。
当导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时，就会在导体中产生感应电动势，导致电荷的移动形成电流。
而旋转磁场正是通过改变磁极之间的关系而产生的，这种转动的磁场可以使电流的方向和大小周期性地变化，从而形成交流电。
二、交流电的基本特性1. 频率：交流电中最基本的特性之一是频率，即电流方向和大小变化的周期数。
通常以赫兹（Hz）为单位表示，50Hz和60Hz是两个常见的交流电频率。
2. 幅值：交流电的幅值表示电流和电压的最大值。
在正弦交流电中，幅值等于峰值。
幅值决定了交流电的强度或峰值电压大小。
3. 波形：交流电的波形就是表示电流或电压随时间变化的图形。
正弦波是最常见的一种交流电波形，但也存在其他波形，如方波、锯齿波等。
4. 相位：交流电中还存在相位的概念，表示电流或电压波形的同步情况。
相位可以用角度度量，常见的相位单位是度或弧度。
三、交流电的应用领域1. 家庭电力供应：交流电是目前用于供电的标准电源，它能够方便地进行输送、传输和分配。
2. 工业用电：交流电的频率和电压等参数可以根据不同的工业需求进行调整，满足各种类型设备的工作需求。
3. 电力传输：交流电在长距离的电网传输中能够减小线路损耗，并且利用变压器将电压升高再降低，有助于提高输电效率。
4. 电子设备：许多电子设备和器件需要直流电供电，所以通常需要将交流电转换为直流电才能进行使用。
结论交流电作为一种重要的电流形式，在现代社会中扮演着至关重要的角色。
通过电磁感应和旋转磁场的原理，交流电的产生和传输得以实现。
具有频率、幅值、波形和相位的基本特性，交流电被广泛应用于家庭、工业、电力传输以及各种电子设备中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
例5 如图11－18所示，A，B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。
当电键K闭合时，下列说法正确的是 [ ]
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．AB一齐亮，然后A熄灭
D．A、人一齐亮．然后八逐渐变亮．D的亮度不变
【错解】
当电键闭合时．A灯与线圈L串联，B灯与R串联后分别并联于电源两端。
虽然K闭合瞬间线圈会产生自感，即阻碍通过线圈支路电流的的增加。
但A灯与L串联后并联接在电源上。
电源两端有电压，就会有电流，所以AB都应该同时亮起来。
只是闭合K的瞬间A灯不能达到应有的电流而亮度发暗。
K闭合一段时间后两灯达到同样的亮度。
所以A灯逐渐变亮，B灯亮度不发生变化，选D。
【错解原因】
选择D选项时对自感现象理解不够。
在K闭合的瞬间，通过每盏灯的电流到底怎样变化不清楚。
【分析解答】
电键闭合的瞬间，线圈由于自感产生自感电动势，其作用相当于一个电源。
这样对整个回路而言相当于两个电源共同作用在同一个回路中。
两个电源各自独立产生电流，实际上等于两个电流的叠加。
根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向。
图11-19a、b是两电源独立产生电流的流向图，C图是合并在一起的电流流向图。
由图可知、在A灯处原电流与感应电流反向，故A灯不能立刻亮起来。
在B灯处原电流与感应电流同向，实际电流为两者之和，大于原电流。
故B灯比正常发光亮（因正常发光时电流就是原电流）。
随着自感的减弱，感应电流减弱，A灯的实际电流增大，B灯实际电流减少，A变亮，B灯变暗，直到自感现象消失，两灯以原电流正常发光。
应选B。