课件20张PPT。1.电流磁效应的发现引起了对称性的普遍思考，英国科学家法拉第敏锐地觉察到：能够“由磁产生电”．在作出这一伟大发现之前，也受着历史局限性和思维定势的影响，他经历过多次失败，但他并没有放弃，对磁生电的研究始终一如既往．感应电流、感应电动势
法拉第认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应．他把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是：变化的电流、变化的磁场、运动的磁铁、在磁场中运动的导体等．他把这种由磁得到电的现象叫做电磁感应现象，在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流．
2．产生感应电流的条件
(1)存在闭合回路．
(2)穿过闭合回路的磁通量(Φ)发生变化．
3．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源
(1)感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流(要看电路是否闭合)，有感应电流一定存在感应电动势．
(2)在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势．有感应电动势是电磁感应现象的本质．
4．感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的变化量、磁通量本身都无关，而磁通量的变化率大小与磁通量的变化快慢是相联系的，这一点应当把握住． 有一面积为S＝100 cm2的金属环如图3－1(甲)所示，电阻为R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图3－1(乙)所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量为多少？
图3－1【答案】 0.01 C
1．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 Ω、面积为0.04 m2，置于水平面上．若线框内的磁感应强度在0.02 s内，由垂直纸面向里，从1.6 T均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4 T．则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为多少？【答案】 8 A 交变电流的描述 图3－2
(2)t＝2 s内，R上产生的热量为
Q＝I2Rt＝102×22×2 J＝4 400 J.【答案】 12.5 50 本小节结束
请按ESC键返回课件36张PPT。一 电磁感应现象1.基本知识
(1)受电流磁效应的启示，法拉第坚信：电与磁有联系，电流能产生磁场，磁场也就一定能产生 ．
(2)法拉第电磁感应现象的发现进一步揭示了 与磁现象之间的密切联系．划时代的发现 电流电现象
2．思考判断
(1)奥斯特发现了电磁感应现象．(×)
(2)法拉第发现了电磁感应现象．(√)
3．探究交流
法拉第发现电磁感应现象有何意义？
【提示】 法拉第发现电磁感应现象进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，使电的大规模生产和使用成为现实．1.基本知识
(1)电磁感应现象：由 的现象．
(2)感应电流：电磁感应产生的 ．
(3)磁通量：穿过一个 的磁感线的多少．
(4)产生条件：只要穿过闭合电路的 发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．电磁感应现象 磁产生电电流闭合电路磁通量2．思考判断
(1)闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流．(√)
(2)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流．(√)
3．探究交流
用什么方法能使闭合电路中产生感应电流？
【提示】 将部分导体绕成螺线管，用条型磁铁插入或拿出螺线管时，产生感应电流．【问题导思】
1．什么是磁通量？影响磁通量大小的因素有哪些？
2．磁通量的改变有哪些情况？
磁通量与磁通量的变化
1．磁通量
(1)意义：磁通量表示穿过一个闭合电路(或一个面)的磁感线数目．
(2)影响磁通量大小的因素
①闭合回路(或一个面)的面积S.
②磁场的强弱(即磁感应强度B的大小)．
③B方向与面S的夹角．
(3)大小
①在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积为S的闭合电路，磁通量为Φ＝BS.
②在匀强磁场中，若面积为S的闭合电路与磁场方向夹角为θ，则Φ＝BSsin θ.
(4)单位：韦伯，符号：Wb 1 Wb＝1T·m2.2．磁通量的变化
引起穿过一个闭合电路(或一个面)的磁通量发生变化的原因有以下几点：
(1)闭合回路面积S的变化引起磁通量的变化．如图3－1－1所示是导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量．图3－1－1 (2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化．如图3－1－2甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量；图3－1－2乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量．图3－1－2 (3)磁场和闭合电路的面积都不发生变化，二者的夹角发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化．如图3－1－3所示，闭合线圈在匀强磁场中绕轴OO′转动的过程．图3－1－3 1．谈磁通量问题时，必须指明是穿过哪个回路的磁通量．
2．磁通量是有方向的标量，当磁感线同时沿相反方向穿过同一平面时，磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数，即相互抵消后剩下的磁感线的条数． 关于磁通量的概念，下列说法正确的是( )
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B．穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度越大、线圈面积越大，则磁通量越大
D．穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量
【解析】 如果要研究的面与磁感应强度的方向平行，磁感应强度虽大，但磁通量仍为零，A、C选项错；穿过某一面积的磁通量为零，可以是磁感应强度的方向与此面平行，但磁感应强度不一定为零，故B错．
【答案】 D
当闭合电路跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大；当跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，即穿过的磁通量为零；如果穿过两个面的磁感线条数相等，则穿过它们的磁通量相等． 1．如图3－1－4所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将怎样变化？图3－1－4 【解析】 此题所给条件是非匀强磁场，不能用Φ＝BS计算，只能比较拉弹簧前后的磁感线净条数多少，来判断磁通量的大小．首先必须明确条形磁铁的磁感线的分布，才能确定磁通量的大小．条形磁铁的磁感线是从N极出发，经外部空间磁场由S极进入，在磁铁内部的磁感线从S极到N极，又因磁感线是闭合曲线，所以条形磁铁内外磁感线条数一样多．面积越大，磁感线抵消的越多，穿过弹簧的磁通量为合磁通量，所以可知向外拉弹簧之前的磁通量大于之后的磁通量．
【答案】 磁通量将减小
【问题导思】
1．在什么情况下闭合电路中才能产生感应电流？
2．常见的产生感应电流有哪些类型？
感应电流的产生条件 1．条件
(1)闭合电路．
(2)磁通量发生变化．
2．产生感应电流的常见类型
(1)导线ab切割磁感线时，闭合回路产生的电流．(图3－1－5甲)
(2)磁铁插入和拉出线圈时，回路中产生电流．(图3－1－5乙)
(3)如图3－1－5丙，当开关S闭合或断开时，回路B中产生电流．滑动变阻器滑片向上或向下滑时，回路B中产生电流．图3－1－5 线圈在长直导线电流的磁场中做如图3－1－6所示的运动：A.向右平动，B.向下平动，C.绕轴转动(ad边向里)，D.从纸面向纸外做平动，E.向上平动(E线圈有个缺口)，判断线圈中有没有感应电流？
图3－1－6
【审题指导】 产生感应电流的条件．
【解析】 在直导线电流磁场中的五个线圈，原来磁通量都是垂直纸面向里的．对直线电流来说，离电流越远，磁场就越弱．
A．向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故线圈中没有感应电流．
B．向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电流．
C．绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化(开始时减少)，必产生感应电流．
D．离纸面越远，线圈中磁通量越少，线圈中有感应电流．
E．向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈没有闭合，因此无感应电流．
【答案】 A、E中无感应电流 B、C、D中有感应电流
2. (2013·高二检测)如图3－1－7，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是( )
图3－1－7
A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流
B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流
C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流
D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流
【解析】 从磁通量有无“变化”来判断产生感应电流与否，能抓住要点得出正确结论．若从切割磁感线的角度考虑问题，需注意全面比较闭合电路各部分切割的情况．在有界的匀强磁场中，常常需要考虑闭合回路进磁场、出磁场和在磁场中运动的情况，ABCD在匀强磁场中无论匀速，还是加速运动，穿过ABCD的磁通量都没有发生变化．
【答案】 AC1．(2012·广东学业水平测试)如图3－1－8所示，竖直长直导线通以恒定电流I，闭合线圈abcd与直导线在同一平面内，导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是( )
A．水平向右平移
B．竖直向下平移
C．竖直向上平移
D．以竖直长直导线为轴转动图3－1－8
【解析】 通电直导线产生的磁场的特点是：离导线越远，磁场越弱．当线圈向右运动时，由于磁场减弱，穿过线圈的磁通量将减少，所以只有A正确．
【答案】 A
2．(2012·广东学业水平测试)下列物理现象属于电磁感应的是( )
A．通电导线周围产生磁场
B．录音机使电流信号录入磁带
C．磁带经过录音机的磁头时，还原出电流信号
D．电流经过导体时使导体发热
【解析】 只有C是磁生电的现象，故只有C正确．
【答案】 C
3．关于磁通量的概念，下面的说法正确的是( )
A．磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量一定就越大
B．放在磁场中某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零
C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的
D．磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变
【解析】 根据磁通量的定义，当平面与磁场垂直时，磁通量为磁感应强度B与面积S的乘积；当平面与磁场平行时，磁通量为零，可知A、B项错误；磁通量既与磁场有关，也与面积S有关，所以磁通量的变化不一定由磁场的变化引起的，也可能由于面积的变化引起的，C项正确；当平面与磁场的夹角发生变化时，穿过平面的磁感线的条数也会变化，D项错误．
【答案】 C4．下图中能产生感应电流的是( )
【解析】 A运动过程中磁通量不变化，D在运动的过程中穿过线圈的磁通量始终是零，所以B、C正确．
【答案】 BC
课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件34张PPT。二 法拉第电磁感应定律1.基本知识
(1)概念
在电磁感应现象中产生的电动势叫 ，产生感应电动势的那部分导体相当于 ．
(2)产生条件
只要穿过回路的 发生改变，在回路中就产生感应电动势．感应电动势 感应电动势电源磁通量(3)探究影响感应电动势大小的因素
实验1：部分电路的一部分导体做切割磁感线运动，如图3－2－1所示，改变导体AB的切割速度，观察电流计示数大小．
图3－2－1
现象分析：导体AB切割速度越快，电流计示数 ，说明感应电动势 ；切割速度 ，电流计示数 ，则感应电动势 ．越大越大越慢越小越小实验2：磁铁在线圈中运动，如图3－2－2所示，以不同的速度将条形磁铁插入或拔出线圈时，比较电流计示数大小．
图3－2－2现象分析：磁铁插入或拔出的速度越快，电流计的示数 ，产生的感应电动势 ；反之，速度越慢，电流计的示数 ，感应电动势 ．
我们从磁通量的变化来看，上面实验由于磁通量都发生变化，均发生电磁感应现象．从实验现象分析可知：无论以何种方式改变磁通量，只要磁通量变化得越快，产生的感应电动势就 ，即感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关．
(4)磁通量的变化率
磁通量变化量跟发生这个变化所用时间的 ．越大越大越小越小越大比值
2．思考判断
(1)电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势．(√)
(2)只要穿过回路的磁通量发生改变，回路中就有感应电动势产生．(√)
3．探究交流
回路中有感应电动势时一定有感应电流吗？
【提示】 不一定．回路闭合，有感应电动势一定就有感应电流，回路断开，有感应电动势时没有感应电流．
1.基本知识
(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的 成正比．
(2)公式：E＝ ，若为n匝线圈，则产生的电动势为：E＝ .
(3)在电磁感应现象中产生了感应电流，一定有其他能向 转化，在转化的过程中遵守 ．法拉第电磁感应定律 变化率电能能量守恒定律2．思考判断
(1)线圈中磁通量的变化量越大，产生的感应电动势一定越大．(×)
(2)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大．(√)
3．探究交流
电磁感应现象中产生了电能，是否遵守能量守恒定律？
【提示】 电磁感应现象中产生了电流，一定有其他能向电能转化，在转化过程中遵守能量守恒定律．【问题导思】
1．磁通量、磁通量的变化及变化率有什么区别？
2．磁通量的变化率的物理意义是什么？
磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、 磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较 下列几种说法中正确的是( )
A．线圈中磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
【审题指导】 法拉第电磁感应定律及决定感应电动势的因素．
【解析】 根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量无关，与磁通量的变化量无关，与线圈的匝数和磁通量的变化率成正比，因此，选项A、B都是错误的；磁场的强弱与感应电动势的大小也无关，所以，选项C错误；线圈中磁通量变化越快意味着线圈中磁通量的变化率越大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，变化率越大，线圈中产生的感应电动势越大，故选项D正确．
【答案】 D
1．如图3－2－3所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )
图3－2－3
A．以速度v插入 B．以速度2v插入
C．一样大 D．无法确定
【解析】 条形磁铁从相同的高度插入，速度越大，磁通量的变化越快，产生的感应电动势就越大，电流表的偏转角就越大．
【答案】 B【问题导思】
1．法拉第电磁感应定律反应了哪些物理量之间的关系．
2．感应电动势的产生需要哪些条件？法拉第电磁感应定律的理解
3．产生感应电动势的条件：产生感应电动势的条件与产生感应电流的条件不同，不论电路是否闭合，只要穿过回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势；而产生感应电流，还需要电路是闭合的．例如导体在磁场中切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势． (2012·三明高二检测)如图3－2－4所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s．设插入方式相同，试求：
(1)两次线圈中平均感应电动势之比；
(2)两次线圈中平均电流之比；
(3)两次通过线圈的电荷量之比． 图3－2－4 【答案】 (1)2∶1 (2)2∶1 (3)1∶12．如图3－2－5所示，导体棒ab在间距为L的两导轨上以速度v垂直磁感线运动，磁场的磁感应强度为B.试分析导体棒ab运动时产生的感应电动势多大？
图3－2－5【答案】 BLv 1．(2012·广东学业水平测试)把一条形磁铁插入同一个闭合线圈中，第一次是迅速的，第二次是缓慢的，两次初、末位置均相同，则在两次插入的过程中( )
A．磁通量变化率相同
B．磁通量变化量相同
C．产生的感应电流相同
D．产生的感应电动势相同
【答案】 B
2．(2012·广东学业水平测试)下面说法正确的是( )
A．线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大
B．线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大
C．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势就越大
D．线圈放在磁场越强的地方，线圈中产生的感应电动势就越大
【解析】 由法拉第电磁感应定律可知，选项B正确．
【答案】 B3．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减少2 Wb，则( )
A．线圈中感应电动势每秒增大2 V
B．线圈中感应电动势每秒减小2 V
C．线圈中无感应电动势
D．线圈中感应电动势大小保持2 V不变
【答案】 D4．(2013·南通普通高中学业水平测试模拟)如图3－2－6所示，条形磁铁位于线圈的轴线上，下列过程中，能使线圈中产生最大感应电动势的是( )
A．条形磁铁沿轴线缓慢插入线圈
B．条形磁铁沿轴线迅速插入线圈
C．条形磁铁在线圈中保持相对静止
D．条形磁铁沿轴线从线圈中缓慢拔出图3－2－6
【解析】 感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量变化越快，感应电动势越大，B项正确．
【答案】 B
课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件34张PPT。三 交变电流1.基本知识
(1)构造
发电机都由固定不动的定子和能够连续转动的转子等部件构成．
(2)工作原理
使转子在定子中旋转，做切割磁感线的运动，从而产生 ，通过接线端引出，接在回路中，便产生了 ．交流发电机及交流的变化规律 感应电动势交变电流(3)交变电流
随时间做 的电流叫交变电流．
(4)正弦交变电流的变化规律
①正弦式电流规律：i＝Imsin ωt，u＝Umsin ωt
②波形如图3－3－1所示：
图3－3－1大小和方向周期性变化某一时刻变化的快慢50
2．思考判断
(1)交流发电机可以将机械能转化为电能．(√)
(2)家用照明电是交变电流．(√)
3．探究交流
描述交变电流的物理量有哪些？
【提示】 瞬时值、峰值、周期和频率.1.基本知识
(1)当电容器接到交流电路上，电容器交替进行 和 ，电路中形成电流．
(2)电容器的电路特征：电容器能够通 、隔 ．
(3)有效值：把交流和直流分别通过 ，如果在 它们产生的 相等，这个 、电流的数值称做交流电压，电流的 ．交流与电容器及有效值 充电放电交流直流相同的电阻相等的时间里热量直流电压有效值
2．思考判断
(1)电容器在交流电路中对电流有阻碍作用．(√)
(2)交变电流的有效值是以电流的热效应定义的．(√)
3．探究交流
交变电流是怎样通过电容器的？
【提示】 在交流电路中，电容器交替进行充电和放电，电路中形成电流.
【问题导思】
1．交流电是如何产生的？
2．什么是中性面，在中性面时磁通量和感应电动势的大小分别处于什么情况？交流电的产生 1．产生条件
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动．
2．特殊位置的特点1．正弦式交流规律e＝Emsinωt中ω指的是线圈转动角速度，与转速n的关系为ω＝2πn.
2．交变电流的频率f等于线圈的转速n.
3．线圈转动一周，电流方向改变两次．(经过中性面两次)． 图3－3－2 【审题指导】 描述交变电流的物理量及其与函数表达式和图象表达的对应关系．【答案】 BD
1．交流是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的．线圈中感应电动势随时间变化的规律如图3－3－3所示，则此感应电动势的最大值为__________V，频率为________Hz.
图3－3－3【答案】 311 50 对交流电有效值的理解
4．在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值．在没有具体说明情况下，所给出的交变电流的电压、电流指的都是有效值．
5．各种使用交变电流用电器铭牌上标出的额定电压、额定电流均指有效值． 如图3－3－4表示一交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是( )
图3－3－4【答案】 B 2．如图3－3－5所示为一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交流电的有效值为 ( )
图3－3－5【答案】 D1．如下图中的电流i随时间变化的图象中，表示交流电的是( )
【解析】 方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特性．选项A中电流虽然周期性变化，但方向不变，属于脉动直流电，不是交变电流．选项B电流大小虽不变，但方向周期性变化，也是交变电流，故选B、C、D.
【答案】 BCD
2．(2012·广东中山一中学业水平测试模拟)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
B．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势最大
C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零
D．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势等于零
【答案】 C
3．如图3－3－6中，将电灯与电容器串联接入通有交变电流的电路中，灯泡发光，则( )
图3－3－6 A．自由电荷通过了电容器两极板间的绝缘电介质
B．自由电荷没有通过电容器两极板间的绝缘电介质
C．接入交流电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体
D．电容器交替进行充放电，电路中就有电流，表现为交变电流“通过”了电容器
【解析】 电容器“通交流”是因为两极板不断地充放电，从而使电路中有电流，而不是自由电荷通过了两极板间的电介质，所以B、D项正确．
【答案】 BD4．交流电的有效值是根据________来定义的，对于正弦交流电，它的有效值是其峰值的________倍．若把电容器接在交流电路中，则它能起到________和________作用．
【解析】 交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，对于正弦交流电有着固定的关系．若把电容器接在交流电路中，它能起到通交流、隔直流的作用．课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件33张PPT。四 变压器1.基本知识
(1)结构
如图3－4－1中的实物是示教变压器，它像各种变压器一样，主要由 和 (也叫绕组)两部分组成，铁芯由硅钢片叠合而成，线圈由漆包线绕成．变压器的结构 铁芯绕在铁芯上的线圈
图3－4－1
工作时，变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做 ，也叫初级线圈(初级绕组)；另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫 (次级绕组)．
(2)作用
能改变交变电流的 ，不改变交变电流的周期和频率．电压原线圈次级线圈
2．思考判断
(1)变压器主要用铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．(√)
(2)变压器不但能改变交流电流，也能改变直流电压．(×)
3．探究交流
变压器的铁芯是由什么构成的？
【提示】 变压器的铁芯是由硅钢片叠合而成.1.基本知识
(1) 现象是变压器的工作基础．当原线圈通过电流时，铁芯中产生 ，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的 和 也都在不断变化，通过铁芯副线圈中的 也在不断变化，于是副线圈内产生了 ．
(2)线圈的各匝导线之间是 的，每匝的感应电动势加在一起，就是 的感应电动势．因此，在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压 ．变压器为什么能改变电压 电磁感应磁场强弱方向磁场感应电动势相互串联整个线圈就高
2．思考判断
(1)变压器的工作原理是电磁感应．(√)
(2)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．(√)
3．探究交流
变压器为何不能改变恒定直流电压？
【提示】 变压器的工作原理是电磁感应，产生感产电动势的条件是磁通量发生变化，恒定直流电的磁场不变，故变压器不能改变恒定直流电压．【问题导思】
1．变压器是靠什么工作的？变压器原线圈中的电流通过副线圈吗？
2．变压器能改变大小和方向都不变的恒定电流的电压吗？变压器的构造和工作原理 1．变压器的构造
如图3－4－2(甲)所示，是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成．图3－4－2(乙)是变压器的符号．
(甲) (乙)
图3－4－2
2．变压器的工作原理
电磁感应现象．当交变电流通过原线圈时，由于电流的大小和方向在不断改变，所以铁芯中的磁场也在不断变化，这样变化的磁场就在副线圈中产生感应电动势，由于原、副线圈匝数不同，所以副线圈中输出的电压与原线圈中的电压不同，这样就达到了改变交流电压的目的．变压器是依据电磁感应工作的，因此，它只能工作在交流电路中．如果变压器接入直流电路，原线圈中电流不变，在铁芯中不能引起磁通量的变化，没有电磁感应现象出现，变压器起不到变压作用． 如图3－4－3所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是( )图3－4－3
A．图中M是闭合的铁芯
B．发电机应与线圈I相连，升高后的电压由c、d两端输出
C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈
D．变压器是根据电磁感应原理工作的
【审题指导】 (1)变压器的结构及连接方式．
(2)变压器的工作原理．
【解析】 由题设知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故Ⅱ为输入端即接发电机，Ⅰ为输出端，B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能，所以C项错．故选A、D.
【答案】 AD1．变压器是升压还是降压由线圈匝数及其与交流电源和负载的连接方式决定．
2．变压器中能量转化情况：电能→磁能→电能．1．下列说法不正确的是( )
A．变压器也可能改变恒定电压
B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流
C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成
D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用
【解析】 变压器的工作原理是电磁感应现象，只有当电流为变化电流时，变压器才起作用，对于恒定电压，变压器不发挥作用，A错，B对；变压器由绕在同一闭合铁芯上的线圈构成，线圈至少有两个，一为原线圈，一为副线圈，C对；在有变压器构成的电路中，原线圈与电源相连，起负载的作用，副线圈与用电器相连，起电源的作用，D对．
【答案】 A
【问题导思】
1．什么样的变压器是理想变压器？
2．理想变压器的原、副线圈有什么样的基本量关系？理想变压器及其原、副线圈基本 量的关系 2．理想变压器原、副线圈基本量的关系
3.变压器的种类
(1)升压变压器：n2＞n1时，U2＞U1变压器使电压升高，这种变压器叫升压变压器．
(2)降压变压器：n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫降压变压器． 如图3－4－4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )
图3－4－4【答案】 C 2．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入220 V的交流电压，副线圈向一电阻为110 Ω的用电器供电，则副线圈中的电流为( )
A．2 A B．0.1 A
C．0.5 A D．0.005 A
【答案】 B 1．(2012·广东学业水平测试模拟)利用变压器不可能做到的是( )
A．增大电流 B．升高电压
C．减小电压 D．放大功率
【解析】 理想变压器无功率损失，输出功率始终等于输入功率，所以理想变压器不能增大功率，D错误；升压变压器可以升高电压，减小电流，降压变压器可以减小电压，增大电流，故A、B、C均正确．
【答案】 D
2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )
A．通入正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等
C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
【答案】 BC3．(2012·广东学业水平测试模拟)将输入电压为220 V、输出电压为6 V的变压器，改装成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为( )
A．150匝 B．144匝
C．130匝 D．120匝
【答案】 D 4．(2013·清华附中检测)如图3－4－5所示，可以将电压升高后供给家用电灯的变压器是( )图3－4－5
A．甲图 B．乙图
C．丙图 D．丁图
【答案】 C5．(2013·兰州检测)变压器原线圈匝数n1＝1 000匝，副线圈匝数n2＝50匝，原线圈的交变电压U1＝220 V，原线圈的交变电流I1＝0.02 A，求
图3－4－6
(1)副线圈的交变电压U2多大？
(2)副线圈的交变电流I2多大？【答案】 (1)11 V (2)0.4 A 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件32张PPT。五 高压输电1.基本知识
(1)由于输电线路存在 ，就会有电能的损耗；损耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而 ．
(2)减小输送线路的 ，其途径：①尽量采用导电性能好的材料，②使导线 ．
(3)减小输送的 ，必须提高送电的 ．减小电能输送损耗的方法 电阻增大电阻粗一些电压电流
2．思考判断
(1)输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)
(2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)
3．探究交流
减小输电线路上的损耗有哪些途径？
【提示】 减小电阻和增加输电电压.1.基本知识
(1)电网
将多个电厂发的电通过 、 连接起来，形成全国性或 输电网络．电网供电 输电线变电站地区性
(2)优点
①在 使用大容量的发电机组，降低运输一次能源的成本．
②保证发电与供电系统的安全与可靠，协调不同地区电力 的平衡．
③根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加 ，质量更高．
一次能源产地供需可靠
2．思考判断
(1)电网是将多个电厂发的电连接起来，形成输电网络．(√)
(2)电网可以协调不同地区电力供需平衡．(√)
3．探究交流
输电过程为何有升压变压器还要有降压变压器？
【提示】 升压后输电是为了减小电能损耗，用户所用的是低压电，所以还要降压，故输电过程有升压变压器还要有降压变压器. 【问题导思】
1．减少输电线上的损失有哪些途径？
2．为什么说提高输电电压，可减小输电线上的功率和电压损失？输电线上的功率损失和电压损失
2．输电线上电压损失
输电线上电阻两端电压ΔU＝I线·R线，这样用户得到电压U′＝U－ΔU，即ΔU＝U－U′是导线中电压损失．
3．减少功率损失和电压损失的方法
(1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料，这种方法在实际生产中效果有限．
(2)减小输电电流，在输出功率不变时，由P＝UI知可增大U来减小I. 远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是( )
A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比
D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比 【审题指导】 输送的(电压、功率)、损失的(电压、功率)、得到的(电压、功率)，分别对应于输电过程的“始”“中”“末”．
【答案】 CD 【答案】 C 【问题导思】
1．高压输电电路中为什么有升压变压器还要有降压变压器？
2．高压输电一般有几个闭合回路？它们之间的功率、电压、电流的关系是怎样的？高压输电 1．输送电能的过程
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位．如图3－5－1所示．
图3－5－12．各量间的关系
(1)功率关系：发电机输出功率P1，升压变压器的输出功率P2，降压变压器的输出功率P3，线路损失功率ΔP.理想变压器满足：P1＝P2＝P3＋ΔP.
(2)电压关系：在输电电路中，输送电压U1，线路损失电压ΔU，降压变压器的输入电压U2，满足：U1＝ΔU＋U2.
(3)功率、电压、电流、电阻之间的关系
①输送功率P1、输送电流I、输送电压U1的关系：
P1＝IU1.
②损失功率ΔP、输送电流I、线路电阻R的关系：
ΔP＝I2R.采用高压输电，可有效的减少输电线路上的电能损失，但并不是电压越高越好，因为电压越高，导线会激发空气放电，且对变压器也有更高的要求，因此输电电压并不是越高越好． (2013·大庆高二检测)某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104 W，电厂输出电压仅350 V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，求用户所需电压为220 V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？【审题指导】 依题意远距离输送电能示意图如图所示，导线损失的电能转化为热能，所以根据电功率的知识可求出输电线中的电流，根据理想变压器原理和能量守恒，可算出升压变压器的输出电压和降压变压器的输入电压，就能解决题中提出的问题．
【答案】 1∶8 12∶1 【答案】 BC 1．下列关于电能输送的说法正确的是( )
A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电
C．减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电线的横截面积
D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等
【解析】 输送电能的基本要求是可靠、保质、经济．减少输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济，实际输电时，应综合考虑各种因素．
【答案】 AD
2．远距离输送交变电流都采用高压输电．我国西北电网正在建设750 kV线路．采用高压输电的优点( )
A．可节省输电线的铜材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损耗
D．可加快输电的速度【答案】 AC
3．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( )
A．只有增大导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率
B．提高输电电压，能减小输电电流，提高输电效率
C．提高输电电压，会增大输电线上的能量损耗
D．提高输电电压，会增大输电线中的电流
【解析】 在输电功率一定时，由P＝UI知，当U增大时，I减小，输电线上损耗的功率P损＝I2R将变小．
【答案】 B
4．一座发电站，它输出的电功率是4 800 kW，输电电压是110 kV.如果输电导线的总电阻是0.5 Ω，那么输电线上损失的电功率是多少？如果用400 kV的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？【答案】 950.48 W 72 W 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件34张PPT。六 自感现象 涡流1.基本知识
(1)自感现象
线圈中通交流时，由于线圈自身电流的变化，引起 的变化，也会在它自身激发感应电动势，这个电动势叫做 ，这种现象叫做 ．自感现象及电感器 磁通量自感电动势自感现象
(2)自感的作用
阻碍电路中 的变化．
(3)电感器：电路中的 叫做电感器．
(4)描述电感器性能的物理量：自感系数，简称 ．决定线圈自感系数的因素：线圈的 、 、线圈中是否有 ．有铁芯时的自感系数比没有铁芯时 ．
(5)电感器的电路作用：由于线圈中的自感电动势总是阻碍电流的 ．因此，电感器对 有阻碍作用．
电流线圈自感大小匝数铁芯大得多变化交流
2．思考判断
(1)线圈中电流增大时，自感现象阻碍电流的增大．(√)
(2)线圈中电流减小时，自感现象阻碍电流的减小．(√)
3．探究交流
如何理解自感现象中的阻碍作用？
【提示】 自感现象中的阻碍是延长变化的时间，但增大时还是要增大，减小时还是要减小.1.基本知识
(1)定义：只要在空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生 ，我们把这种感应电流叫做涡流．
(2)应用：涡流通过电阻时可以 ，金属探测器和电磁炉就利用了涡流．但在电动机、变压器中涡流是 的．涡流及其应用 感应电流生热有害
2．思考判断
(1)涡流是可以利用的．(√)
(2)变压器中的涡流是有害的．(√)
3．探究交流
变压器中是如何减小涡流的？
【提示】 变压器中的铁芯是用涂有绝缘漆的硅钢片叠压制成，从而减小了涡流．【问题导思】
1．自感现象遵循的规律是什么？
2．自感的作用有哪些？如何应用？自感现象的理解 1．通电自感和断电自感
2.自感现象的实质
自感现象遵循法拉第电磁感应定律．自感是由自身电流变化而产生的电磁感应现象．而前面所学变压器是由于另外线圈中电流变化，进而磁场、磁通量变化而在该线圈回路中产生电磁感应的现象，因此又叫互感现象．
3．自感的作用
阻碍电流的变化，应理解为自感仅仅是减缓了原电流的变化，而不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化．
4．电感器的特点
由于恒定直流的大小不变，通过电感器的磁通量也不变，无自感电动势．因此，电感器对恒定直流无阻碍作用，故电感器有“通直流，阻交流”的特点．
(2012·东城区高二检测)如图3－6－1所示电路中，S是闭合的，此时流过L的电流为I1，流过灯A的电流为I2，且I1图3－6－1
【审题指导】 自感现象的发生条件及自感的作用．
【解析】 S断开前，流过A与L的电流分别为I2、I1，二者方向相同；S断开后，I2立即消失，但由于自感作用，I1不会立即消失，并且A与L构成一回路，A中电流方向反向且由I1逐渐减小至0.
【答案】 D1．如图3－6－2所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有( )
图3－6－2A．灯A立即熄灭
B．灯A慢慢熄灭
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．无法判定
【解析】 当开关S断开时，由于通过电感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭．因此正确选项为A.
【答案】 A【问题导思】
1．涡流是如何产生的？原理是什么？
2．为什么变压器的铁芯不用整块的铁或钢，而用涂有绝缘漆的硅钢片叠压制成的？涡流
1．涡流
把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，故叫涡电流，简称涡流．涡流常常很强．
2．涡流的减少
在各种电机和变压器中，为了减少涡流的损失，在电机和变压器上通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁芯．
3．涡流的利用
冶炼金属的高频感应炉就是利用强大的涡流使金属尽快熔化．电学测量仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在磁场中转动产生的涡流．
如图3－6－3所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，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，以下说法正确的是( )
图3－6－3
A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
B．电流变化的频率越低，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
【解析】 线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流的大小与感应电动势有关，电流变化的频率越高，电流变化得越快，感应电动势就越大．A选项正确．工件上焊缝处的电阻大，电流产生的热量就多，D选项也正确．
【答案】 AD
2．(2012·1月广东学业水平测试)电磁炉在炉内由交变电流产生交变磁场，使放在炉上的金属锅体内产生感应电流而发热，从而加热食品．电磁炉的工作利用了( )
A．电流的热效应 B．静电现象
C．电磁感应原理 D．磁场对电流的作用
【解析】 电磁炉的原理是电磁炉产生高频的变化磁场，是炉上的铁或钢锅的锅底产生感应电流，此电流产生热量，所以选项A、C正确．
【答案】 AC1．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大
B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
【解析】 线圈的自感系数由线圈的大小、形状、匝数和是否带有铁芯有关，而与电流及电流的变化无关．
【答案】 D2．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．
【答案】 A
4．下列关于自感现象的说法，正确的是( )
A．自感现象不是电磁感应现象
B．自感电动势不是感应电动势
C．自感电动势总是阻碍电流的通过
D．自感电动势总是阻碍电流的变化
【解析】 自感现象是由于自身电流变化，引起磁通量变化而产生的电磁感应现象，故A、B错；自感的作用是
阻碍电流的变化，电流增大时自感电动势阻碍电流的增大，电流减小时自感电动势阻碍电流的减小，而不是阻碍电流的通过．所以C错，D对.
【答案】 D5．(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.
【答案】 A→B B→A 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件2张PPT。七 课题研究：电在我家中(略)本小节结束
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