2013高考复习物理人教版选修1-1课件3-6
2013高考复习物理人教版选修1-1课件3-5
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【变式 2】 输电线的电阻为 r，输送电功率为 P，用电压 U 送电，则用户 得到的功率为( )． P2 D. 2r U
P2 U2 A．P B．P－ 2r C．P－ r U
P 解析 输电线上的电流 I＝U，损失的功率 P 损＝I2· r，故用户得 P2 到的功率 P 用＝P－P 损＝P－ 2r，B 正确． U 答案 B
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解析
用电器电功率增加导致输出功率变大，在输出电压一定
时，使输出电流变大，由于 ΔU＝IR，所以输出电流变大导致 输电线路的电压损失变大，从而导致降压变压器初级线圈电压 变小，次级线圈电压也减小，所以选项 C、D 正确． 答案 CD
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四、电网供电 1．将多个电厂发的电通过 输电线 、变电站连接起来，形成 全国性或地区性 输电网络 ，叫做电网． 2．电网供电的优点是：(1)节约成本，提高效益；(2)使电力的 供应更可靠、质量更高．
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一、输电导线上的电功率损失 损失电能的分析 任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方时，电 阻发热而损失电能． 设输电电流为 I， 输电线电阻为 R， 则输电线上的功率损失为 P P 损＝I R.若输送电功率为 P，输电电压为 U，则输电电流 I＝ . U
P2 能，由电功率公式得输电线上电能损失 P 损＝I2R＝ 2· R，由此 U 可知，在输电功率 P 一定情况下，导线电阻减小一半，电能损 1 失减小一半；输电电压升高一倍，电能损失减小为 . 4
人教版高中物理选修1-1第3章-6
（精心整理，诚意制作）1．下列日常生活中的家用电器利用涡流原理工作的是( )A．收音机B．微波炉C．电磁炉D．日光灯【解析】在这几种家用电器中只有电磁炉是利用了涡流的原理来工作的．【答案】 C2．变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了( )A．增大电压B．增大涡流损耗C．减小涡流损耗D．增大自感【解析】在变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了减小变压器中的涡流损耗．【答案】 C3．下列关于自感现象的论述，正确的是( )A．线圈的自感系数跟线圈电流的变化率成正比B．当导体中电流减弱时，自感电流的方向与原电流方向相反C．当导体中电流增大时，自感电流的方向与原电流方向相反D．穿过线圈的磁通量的变化和线圈中电流的变化成正比【解析】线圈的自感系数是由线圈本身的性质决定的，与线圈的长度、单位长度的匝数、线圈的横截面积、铁芯等有关，而与线圈的电流的变化率无关，自感电流的方向总是阻碍原来线圈中电流的变化，即原来线圈中电流增大，自感电流的方向与原电流方向相反，线圈中电流减弱，自感电流的方向与原电流方向相同．由于磁通量的变化率与电流的变化率相对应，得ΔΦ∝ΔI.【答案】CD4．如图3－6－6所示的电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是( )图3－6－6A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D．G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点【解析】电流表指针的偏转方向与电流的流向有关．根据题意，电流自右向左时，指针向右偏．那么，电流自左向右时，指针应向左偏．当开关S断开瞬间，G1中电流立即消失，而L由于自感作用，电流不能立即消失，电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一段短时间，即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零，而G1中的电流和原方向相反，变为自左向右，和G2中的电流同时减为零；也就是G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点，故D项正确．【答案】 D5．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图3－6－7所示为高频感应炉的示意图．冶炼锅内盛有冶炼的金属，线圈通入高频交变电流．这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适用于冶炼特种金属和贵重金属，该炉的加热原理是( )图3－6－7A．利用线圈电流产生的焦耳热B．利用线圈电流产生的红外线C．利用线圈电流的磁场在炉内产生的涡流D．利用线圈电流的磁场激发的微波【答案】 C6．(20xx·铁岭高二检测)如图3－6－8所示，两个电阻的阻值都是R，多匝线圈L的电阻和电池内阻均可忽略，开关S原来断开，电路中的电流I0＝E2R，现将S闭合，于是电路中产生感应电动势，此自感电动势的作用是( )图3－6－8A．使电路的电流减小，最后由I0减小到零B．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I0【解析】开关S闭合时，线圈L产生的感应电动势会阻碍电流的增大，但只是对电流有阻碍作用，电流还是要增大到2I0.【答案】 D7．(20xx·长郡中学高二测试)如图3－6－9所示是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路，L两端并联一只电压表用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时最合理的做法是 ( )图3－6－9A．先断开S1 B．先断开S2C．先拆除电流表D．先拆除电源【解析】S1断开瞬间，L中产生很大的自感电动势，若此时S2闭合，则可能将电压表烧坏，故应先断开S2.【答案】 B8．(20xx·河源检测)如图3－6－10所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则( )图3－6－10A．合上S时，A先亮，B后亮B．合上S时，B先亮，A后亮C．合上S后，A变亮，B熄灭D．断开S后，A、B同时熄灭【解析】合上S，A、B均亮，后B熄灭，断开S，A熄灭，B逐渐熄灭．【答案】 C9．如图3－6－11所示的电路中，两个电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“－”接线柱流入时，指针向右摆，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向左摆，当电路接通并达到稳定时再断开的瞬间，下列哪个说法符合实际( )图3－6－11A．G1指针向左摆，G2指针向右摆B．G1指针向右摆，G2指针向左摆C．G1、G2的指针都向左摆D．G1、G2的指针都向右摆【解析】S断开的瞬间，LR G1G2组成了一个新的回路，新回路的电源是L，L阻碍L中的向右的电流减小，所以回路中还有顺时针的电流．【答案】 A10．如图3－6－12是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的多匝线圈，A是一灯泡，起初开关处于闭合状态，电路是接通的．现将开关断开，则在开关断开后电灯泡A没有立即熄灭，而是比原来更亮一下再熄灭．(1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是怎样的？(2)在开关断开后电灯泡A为什么没有立即熄灭？(3)有人说开关断开的瞬时L中的自感电动势很大，L中的电流突然增大，所以电灯比原来更亮一下再熄灭．这种说法对不对？简述理由．图3－6－12【解析】(1)开关断开后通过灯泡A的电流方向是b—A—a—L—b.(2)在开关断开后L中因电流变化产生自感电动势，L成为新的电源向A灯供电，所以A灯没有立即熄灭．(3)这种说法不对，L中的自感电动势阻碍电流的减小，但阻碍不是阻止，电流还是在减小，所以L中的电流不可能增大，只能减小．A灯比原来更亮一下，只能说明A灯中电流比原来的电流大，所以本实验成功的条件是开关断开前L中的电流比A灯中的电流大得多．【答案】见解析11．一位老师请了几位同学参与了一项实验，实验设计如下．实验装置：如图3－6－13所示．让几位同学“串联”在电路中，电源只需1节干电池即可．图3－6－13操作方法：闭合开关S前，学生谈体验——“无感觉”；闭合开关S后，学生再谈体验——“无感觉”；断开开关S瞬间，同学突然受到电击——“迅速收回双手”．1节干电池何以能使这么多同学同时受到电击？请谈一下你的看法．【答案】这是断电自感现象，断电瞬间线圈中产生了自感电动势，通过同学们形成了回路，有电流流过，使同学们感到了“电击”．12．电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质锅底，使之形成无数个小涡流，加快锅底分子运动，锅底自身高速发热达到加热食物的目的，其工作原理如图3－6－14所示．图3－6－14。
2013高考复习物理人教版选修1-1课件1-5
电动势的理解 3．常用手电筒是两节干电池串联作为电源的，与之相匹配的 小灯泡的规格应是下面的哪一个(以下所示数据为灯泡的额定 电压)( )．
A．3 V B．1.5 V C．2.5 V D．3.8 V 解析 两节干电池串联后总电动势为 3 V， 用它给小灯泡供电，
输出电压应略小于 3 V，C 正确． 答案 C
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4．下列关于电源及内外电路的说法中，正确的有(
)．
A．在内、外电路中，正电荷受电场力的方向都是从正极指向 负极 B．在内、外电路中，电流的方向都是从正极指向负极 C．在内、外电路中，电荷在电场力作用下做定向移动形成电 流 D．电源本质上是一种能量转化装置
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压 B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压 C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别 D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
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解析
电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大
小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压 有着本质的区别，所以 A 选项错，C 选项对．当电源开路时， 电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路 中，电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大，随 外电阻的减小而减小，当电源短路时，R 外＝0，这时路端电压 为零，所以 B、D 选项错．故答案为 C. 答案 C
解析
根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的
电荷量，知 A 项错；规定正电荷定向移动的方向为电流方向， 知 B 项错；自由电荷定向移动才会形成电流，C 错；形成电流 的条件是导体两端有电压，D 对． 答案 D
人教版高中物理选修1-1全册课件
配人教版 物理 选修1-1
3．适用条件：(1)真空中；(2)点电荷． 4．点电荷 一般地，如果带电体间的距离比它们自身线度的大小 __大__得__多__，以至带电体的_形__状__和__大__小__对相互作用力的影响可 以忽略不计，这样的带电体就可以看作点电荷．
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一 电荷 库仑定律
配人教版 物理 选修1-1
一、电荷及其产生 1．自然界中的电荷分为两种，即__正__电__荷__和_负__电__荷___． 2．电荷与电荷间有相互作用，相互作用力的规律是：同 种电荷__相__斥____，异种电荷__相__吸____．
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二、电荷守恒定律 1．内容：电荷既不能创生，也不能__消__灭____，只能从一 个物体转移到______另__一__个__物__体________，或者从物体的一部分 转移到_______另__一__部__分_____；在转移过程中，电荷的___总__量___ 保持不变，就是电荷守恒定律． 2．元电荷 电子、质子所带的电荷量是最小电荷量，人们把这个最小
配人教版 物理 选修1-1 三、库仑定律的理解和应用 1．适用条件：适用于真空中的点电荷． 真空中的电荷若不是点电荷，如图1－1－1所示．同种电 荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距 离会减小，如图(b)所示．
人教版高中物理选修1-1课件第1章-6
烧瓶中两根电阻丝的阻值应________．
(2)该实验采用的研究方法是：______.(选填“A”或“B”) A．与研究欧姆定律的控制变量法相同 B．与研究合力与分力关系的等效法相同 【答案】 相同 相同 不同 A
课后知能检测
(2012· 淮南高二检测)一台电动机的线圈电阻与 一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内 ( ) A．电炉放热和电动机放热相等 B．电炉两端电压大于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
【解析】
由于电炉与电动机电阻相等，电流也相等，
3．探究交流
白炽灯泡内为什么要抽成真空或充入惰性气体？ 【提示】 为了避免高温下金属丝的氧化.
电热的因素及焦耳定律 【问题导思】 1．电流通过电阻时产生的热量可能与哪些因素有关？ 2．如何探究电流通过电阻时产生的热量与各种因素的
关系？
3．焦耳定律反映了哪些因素与电流通过导体产生的热 量有关？关系是什么？
3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡，有时可将断了 的灯丝搭上，若将这只灯泡再接入电路中，其亮度与原来相 比( ) A．亮些B．暗些
C．一样亮D．都有可能
【解析】 只有A对． 【答案】 A 搭上后的灯丝比原来短了一些，电阻变小， 因为电路电压不变，由P＝ U2/R知：电灯的功率将变大．故
4．在研究焦耳定律的演示实验中， (1)(本题各空均选填“相同”或“不同”)为了研究电流通过 导体时放出的热量与电阻的关系，两烧瓶中煤油的质量应 ________，通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应 ________，两
由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A正确；由于电动机消 耗的电能有一部分要对外做功，所以电动机消耗的功率大于
2013高考复习物理人教版选修1-1课件3-2
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二、法拉第电磁感应定律的理解 内容：电路中感应电动势的大小与线圈的匝数及穿过每匝 线圈的磁通量的变化率成正比． ΔΦ 表达式：E＝n .式中 n 表示线圈的匝数．对磁通量的变 Δt ΔΦ ΔΦ 化率 而言， 与匝数无关， 但穿过每一匝线圈的 都相同． 所 Δt Δt ΔΦ 以 n 匝线圈串接相当于 n 个电动势为 的电源串联，因此线 Δt ΔΦ 圈的总电动势为 E＝n . Δt
解析
ΔΦ ΔΦ 由 E＝ ，E 的大小由 的变化大小来决定，只有 C Δt Δt
正确． 答案 C
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感应电动势大小的计算 3．一根直导线长 0.1 m，在磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中 以 10 m/s 的速度匀速运动， 则导线中产生的感应电动势( A．一定为 0.1 V C．可能为 0.01 V B．可能为零 D．最大值为 0.1 V )．
解析
由公式 E＝Blv，B、l、v 相互垂直，l 为切割磁感线的
有效长度，故 A、B、D 正确． 答案 ABD
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5．如图 3-2-5 所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路， 虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场， 方向垂直于回路 所在的平面．回路以速度 v 向右匀速进入磁场，直径 CD 始终 与 MN 垂直．从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下 列结论正确的是( )．
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解析
据法拉第电磁感应定律，感应电动势正比于磁通量变化
人教版高中物理选修1-1课件第3章-6
5．(2013·太原检测)如图3－6－5所示的电路，L为自感 线圈，R是一个灯泡，E是电源，当开关S闭合瞬间，通过电 灯的电流方向是___________________________．
当S断开瞬间，通过电灯的电流方向是________．
图3－6－5
【解析】 S闭合时，流经R的电流A→B.在S断开瞬 间，由于电源提供给R的电流很快消失，而线圈中电流减小 时要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流 减小，所以线圈此时相当于一个电源，与电灯R构成放电电 路，故通过R的电流方向是B→A.
2．如图3－6－4所示，A、B是两盏完全相同的白炽 灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开S2，接通S1，A、B 两灯都能同样发光．如果S2接通．那么，下列情况可能出现 的是( )
图3－6－4
A．刚一接通S1、A灯就立即亮，而B灯则迟延一段时间 才亮
B．刚接通S1时，线圈L中的电流为零 C．接通S1以后，A灯变亮，B灯由亮变暗，然后熄灭 D．断开S1时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭 【解析】 刚接通S1时，由于L的自感作用，A灯、B灯 同时亮，A错；刚开始时，线圈L中的电流为零，B正确；稳 定以后由于RL＝0，故L把灯B短路，B熄灭，C正确；断开S1 后，回路中的电流变小，A灯立即熄灭，由于L的自感作 用，B要亮一下再熄灭，D正确． 【答案】 BCD
3．下列关于涡流的说法中正确的是( ) A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导 体的磁通量变化而产生的 B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特 殊电流 C．涡流有热效应，但没有磁效应 D．在硅钢中不能产生涡流
【解析】 涡流本质上是感应电流，是自身构成回路， 在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以A对，B错；涡流 不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C错；硅钢电 阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错．
2013高考复习物理人教版选修1-1课件3-1
)．
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解析
闭合线框 abcd 若平行于导线向下平动， 穿过线框的磁通
量不变，不能产生感应电流，故 A 错；线框若垂直于导线向右 平动，远离导线，则线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁 通量减小，故 B 对；线框在图示位置磁通量最大，若线框以 ab 为轴转动，则磁通量变小，故 C 对；若线框以导线为轴转动， 在任何情况下磁感线与线框所在平面均垂直，磁通量不变，故 D 错；所以本题正确答案为 B、C. 答案 BC
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分类两个必要条件：一是
闭合电路，二是回路中磁通量发生变化，二 者缺一不可．导体相对磁场运动或导体做切 割磁感线运动时，不一定组成闭合电路，故 A、B 错误． 即使是闭合回路做切割磁感线运动，回路中磁通量也不一定发 生变化，如右图所示，闭合导体虽然切割磁感线，但回路中磁 通量始终未变，故无感应电流产生，C 错误． 答案 D
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一、电磁感应现象 电流的磁效应是指电流周围产生磁场即“电生磁”，而电 磁感应现象是利用磁场产生感应电流即“磁生电”，是两种因 果关系相反的现象． 搞清现象的因果关系是“电生磁”还是“磁生电”，是正 确区分以上两种现象的关键．
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4．如图 3-1-8 所示，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈 A 接 直流电源，线圈 B 接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈 B 中产生感应电流( )．
A．将开关 S 接通或断开的瞬间 B．开关 S 接通一段时间之后 C．开关 S 接通后，改变变阻器滑片的位置时 D．拿走铁环，再做这个实验，开关 S 接通或断开的瞬间
人教版高中物理选修1-1课件第1章3
解析 因为针尖状的放电电极电荷特别密集，尖端附近的电场 特别强，极易发生尖端放电产生电火花，从而点燃气体．验电 器的金属杆上端不做成针尖状就是为了避免尖端放电现象的发 生． 答案 见解析 借题发挥 由于导体尖锐部分电荷分布密集，易发生尖端放电 ．故要让导体上的电荷尽快通过尖端放电放走，应将导体的某 部位做得尖锐些；要让导体上的电荷尽量保存较长时间，应将 导体表面做得平滑些．
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2．尖端放电现象的应用——避雷针 避雷针利用了尖端放电原理，使建筑物附近的云中的电荷积累 不很多时就能通过避雷针的尖端放电而逐渐中和，因而不会在 建筑物附近产生雷电，使其免遭雷击．
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二、静电的应用和防止 1．静电的应用 (1)静电除尘 以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉， 不仅浪费燃料，而且严重地污染环境．利用静电除尘可以消除 烟气中的煤粉．
D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱
图1－3－3
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【答案】A 【解析】由于导体尖端电荷比较密集，故容易产生放电现象．
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静电的应用和防止
【典例2】下列措施中，哪些是用来防止火花放电的？哪些是 利用火花放电的？ (1)汽车中汽油发动机的点火装置； (2)飞机的轮胎用导电橡胶制作； (3)地毯中夹杂着长为0.05～0.07mm的不锈钢丝纤维．
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【变式1】如图1－3－3所示是模拟避雷针作用的实验装置．
金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极．金属板N上有
两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源
电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电
现象的是( )
2013高考复习物理人教版选修1-1课件1-6
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【变式 2】 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )．
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越 多 U2 B．W＝UIt 适用于任何电路，而 W＝I2Rt＝ R t 只适用于纯电 阻的电路 C．在不是纯电阻的电路中，UI>I2R D．焦耳热 Q＝I2Rt 适用于任何电路
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解析
设电炉电阻为 R，
U2 由 P＝I2R 和 U＝IR 得 P＝ ， R U2 2202 则 R＝ ＝ Ω＝24.2 Ω. P 2 000 当电压为 U′＝200 V 时，电炉的实际功率为 U′2 2002 P′＝ ＝ W＝1 653 W R 24.2 在 220 V 的电压下， 一月耗用电能(按 30 天计)W＝Pt＝2×30×2 kW· h＝120 kW· h＝120 度． 答案 24.2 Ω 1 653 W 120 度
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解析
设电阻丝电阻为 R，开始所加电压 U1，则 W1＝U1I1t＝
qU1，即 8＝2U1，所以 U1＝4 V 后来在相同的时间里通过的电荷量为原来的两倍，即电流也增 I2 U2 2 至原来的两倍， ＝2＝ ， 即 所以 U2＝2U1＝8 V， W1＝I1Rt， 由 I1 U1 W2＝I2Rt 得 W2＝4W1＝32 J，故 D 正确． 2 答案 D
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电功与电热的关系
【典例 2】 规格为“220 V,36 W”的排风扇，电动机线圈的电阻 为 40 Ω，求加上 220 V 的电压后，排风扇转化为机械能的功率 和发热功率．若风扇叶片被卡住，不能转动，求电动机消耗的 功率和发热功率．
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三、涡流的利用及防止 涡流的利用 (1)涡流的热效应．可以利用涡流来加热，例如电磁炉和高频感 应炉． (2)涡流的阻尼作用(称为电磁阻尼)，例如在一些电学测量仪表 中，利用电磁阻尼仪表的指针迅速地停在它所测出的刻度上， 以及高速机车制动的涡流闸等． (3)涡流探测，如探雷器等．
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一、自感现象 1．当线圈中的电流发生变化时，电流的磁场随之变化，从而 引起穿过线圈的 磁通量 的变化，这会使线圈中产生感应电
动势．这种由于自身电流变化而在导体内产生的电动势 叫 自感电动势 ．这种现象叫自感现象 ． 2．自感电动势总是 阻碍 电流的变化．
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六 自感现象 涡流
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1．知道什么是自感现象，什么是自感电动势． 2．知道什么是电感器以及影响自感系数大小的因素． 3．了解自感现象的应用与危害． 4．知道什么是涡流，了解涡流的应用与危害．
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断电自感的分析 (1)电路：如图 3-6-2 所示．
图3-6-2
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(2)装置要求：若线圈 L 的电阻较小，目的是接通电路的灯泡正 常发光时， 通过线圈的电流 IL 大于通过灯泡的电流 IA， IL>IA. 即 (3)实验现象：断开 S 时，发现灯泡 A 先闪亮一下，过一会儿才 熄灭． (4)现象分析：电路断开的瞬间，通电线圈的电流突然减小，穿 过线圈的磁通量也很快地减少，线圈中产生了感应电动势，此 感应电动势阻碍线圈 L 电流的减小．由于 S 断开后，L、A 形 成闭合回路，L 中的电流从 IL 逐渐减小，流过 A 的电流突然变 为 IL，然后再从 IL 逐渐减小到零，所以 A 先闪亮一下，再逐渐 熄灭．
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5．由于自感现象，在电流很强或高压电路中，切断电源时开 关两端会产生电弧，造成对人员、设备的损伤．应采用安全开 关，防止电弧产生． 温馨提示 理想电感器对直流无阻碍，对交流有阻碍．
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三、涡流及其应用 1．穿过导体的 磁通量 变化时，会在导体内部形成涡旋状 的 感应电流 ，叫做涡流． 2．电磁炉是利用涡流的 热效应 给物体加热的新型炉 灶．金属探测器 也是利用涡流工作的． 3．很多涡流是有害的，主要是产生 热量 ，浪费电能．变压器 的铁芯采用电阻很大的硅钢片，且硅钢片彼此绝缘，就是为了 减小变压器工作时铁芯中的涡流．
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涡流的防止 要减小涡流，可采用的方法是把整块铁芯改成薄片叠压的铁 芯，增大回路电阻．例如电动机和变压器的铁芯都不是整块金 属．
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自感现象对电路的影响
【典例 1】 如图 3-6-3 所示，A1 和 A2 是完全相同的灯泡，线 圈 L 的电阻可以忽略，下列说法正确的是( )．
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解析 开关 S 接通的瞬间，灯泡中的电流从 a 到 b；S 接通的 瞬间，线圈由于自感作用，通过它的电流逐渐增大．开关 S 接 通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短 路，灯泡中无电流通过．开关 S 断开的瞬间，由于线圈的自感 作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流通过灯泡形 成回路，故灯泡中有从 b 到 a 的瞬间电流． 答案 B
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自感现象的理解和应用 2．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整 硅钢，这是为了( )．
A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大涡流，减小铁芯的发热量 D．减小涡流，减小铁芯的发热量
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一、自感现象及分析 通电自感的分析 (1)电路：如图 3-6-1 所示．
图3-6-1
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装置要求及作用：A1、A2 规格相同，R 的作用是使灯泡 A1、 A2 亮度相同，R1 的作用是使灯泡 A1、A2 均正常发光． (3)实验现象：S 合上时，A2 立即正常发光，A1 逐渐亮起来，稳 定后两灯亮度相同． (4)现象分析： 在接通的瞬间， 电路的电流增大， 2 立刻亮起来； A 穿过线圈 L 的磁通量增加，线圈中产生感应电动势，这个感应 电动势阻碍线圈中电流的增大，不能使电流立即达到最大值， 所以 A1 只能逐渐亮起来．
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解析
涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，
是我们不希望出现的．所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片 叠压在一起，目的应该是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而 提高变压器的效率． 答案 BD
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3．如图 3-6-6 所示，是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频 交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通 过焊缝时产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而 工件其他部分发热很少，以下说法中正确的是( )．
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自感现象的理解和应用
【典例 2】 下列说法中正确的是(
)．
A．电路中电流越大，自感电动势越大 B．电路中电流变化越大，自感电动势越大 C．线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大 D．线圈中的电流为零时，自感电动势不一定为零
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图3-6-6
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A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
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解析
甲图中，灯 A 与线圈 L 在同一支路，通过的电流相同；
断开开关 S 时，A、L、R 组成回路，由于自感作用，L 中电流 逐渐减小，灯不会闪亮一下，灯 A 将逐渐变暗，故 A 正确． 乙图中，电路稳定时，通过上支路的电流 IL>IA(因 L 的电阻很 小)；断开开关 S 时，由于 L 的自感作用，回路中电流在 IL 的 基础上减小，电流反向通过 A 的瞬间，A 中电流变大，然后渐 渐变小，所以灯 A 要闪亮一下，然后渐渐变暗，故 D 正确． 答案 AD
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解析 自感系数是由电感器本身的因素决定的，包括线圈的大 小、单位长度上的匝数，而且有铁芯时比无铁芯时自感系数要 大． 答案 C
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自感现象对电路的影响 1．如图 3-6-5 所示，电路甲、乙中电阻 R 和自感线圈 L 的电阻 都很小．接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则( )．
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二、电感器 1． 线路中的线圈叫做电感器， 电感器的性能用 自感系数 表示， 简称 自感 ． 2．电感器的自感系数与 线圈匝数 、 大小 、有无铁芯有关． 3．交流通过电感器时，产生的自感电动势总是 阻碍 电流的变 化，即电感器对交流有 阻碍 作用． 4．老式的日光灯镇流器就是一个自感系数很大的电感器，在 电子镇流器中也要用到 电感器 ．
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特别提醒
灯泡的亮度由其电功率决定，功率越大，亮度越
U2 高．由于 P＝I2R＝ R ，故增加灯泡两端的电压或通电电流，灯 泡都会变亮．
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二、自感系数 (1)自感系数简称自感或电感，不同的线圈，在电流变化相同的 条件下，产生的自感电动势不同，电学中用自感系数来表示线 圈的这种特性． (2)线圈的长度越长，线圈的面积越大，单位长度上匝数越多， 线圈的自感系数越大，线圈中有铁芯比无铁芯时自感系数大．
图3-6-3 A．合上开关 S 接通电路时，A2 先亮，A1 后亮，最后一样亮
B．合上开关 S 接通电路时，A1、A2 始终一样亮 C．断开开关 S 切断电路时，A2 立即熄灭，A1 过一会才熄灭 D．断开开关 S 切断电路时，A1、A2 都过一会才熄灭
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【变式 2】 关于线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是( A．通过线圈的电流越大，自感系数也越大 B．线圈中的电流变化越快，自感系数也越大 C．插有铁芯时线圈的自感系数会变大 D．线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有 铁芯等都无关 )．
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图3-6-4
A．开关 S 接通的瞬间，无电流通过灯泡
B．开关 S 接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡 C．开关 S 断开的瞬间，无电流通过灯泡 D．开关 S 接通的瞬间及接通后电路稳定时，灯泡中均有从 a 到 b 的电流，而在开关断开瞬间灯泡中则有从 b 到 a 的电流