[核心速填]
1．产生感应电流的条件：①________电路．②________变化．
2．感应电动势：由于________现象而产生的电动势．
3．法拉第电磁感应定律：回路中感应电动势的大小，跟穿过该回路磁通量的________成正比，表达式E＝__________________，当导体棒垂直切割磁感线时E＝________.
4．发电机的工作原理：________；完成的能量转化：________→电能．
5．变压器的工作原理：________，线圈两端电压与匝数的关系：＝__________.
6．电能的输送过程中，减少电压损失和功率损失的方法是：①减小________．②提高________．
1．闭合 2．磁通量 电磁感应 3.变化率 n Blv 4.电磁感应 机械能
5．电磁感应 6.导线电阻 输电电压
[学思心得] ____________________________________________
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法拉第电磁感应定律
1．感应电动势：回路有电流必须有电源，电流是由电源的电动势引起的．
电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可等效为负载，利用学过的电路知识处理问题．
产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，感应电动势与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．
2．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比．
3．磁通量变化快慢的描述方法：在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快．
【例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？
[解析] 本题中的ΔΦ＝|Φ2－Φ1|，由于反向两者应相加，根据法拉第电磁感应定律得
E＝n＝nS＝ V
＝80 V
根据闭合电路欧姆定律得
I＝＝8 A.
[答案] 8 A
1．如图甲所示，n＝50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则电压表的示数为( )
A．5 V B．10 V
C．15 V D．20 V
B [由题中图象可得：
＝ Wb/s＝0.2 Wb/s
所以E＝n ＝50×0.2 V＝10 V．电压表电阻很大，故路端电压U约等于电源电动势，故B对．]
理想变压器
1．变压器是把交流电压升高或降低的装置，其基本构造是由原线圈、副线圈和闭合铁芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上．
2．工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n1接交流电源，由于电流的变化在闭合铁芯中产生变化的磁通量也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n2中产生感应电动势，如果输出电压高于输入电压，为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，为降压变压器．
3．理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.
电压关系：＝.
由于理想变压器的结构一定，n1、n2均为定值，所以输出电压U2由输入电压U1决定，与负载电阻的大小无关，U1增大，U2也增大；U1减小，U2也减小．
4．变压器不改变交变电流的频率．
5．理想变压器P入＝P出，原、副线圈的制约关系应由P入＝P出，结合法拉第电磁感应定律界定．
【例2】 为了安全，机床上照明电灯用的电压是36 V，这个电压是220 V的电压降压后得到的．如果理想变压器的原线圈是1 140匝，则副线圈是多少匝？用这台变压器给40 W的电灯供电，原线圈传递给副线圈的功率是多大？
[解析] 由理想变压器的电压关系＝
得n2＝n1＝≈187(匝)．
对于理想变压器P入＝P出
P入＝40 W.
[答案] 187匝 40 W
2．(多选)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1>n2，则( )
A．U1>U2，P1＝P2 B．P1＝P2，I1C．I1P2，I1>I2
AB [由理想变压器的电压关系＝知，当n1>n2时，U1>U2；由电流关系＝知，当n1>n2时，I1课件19张PPT。第4章 揭开电磁关系的奥秘章末复习课法拉第电磁感应定律 理想变压器 Thank you for watching !章末综合测评(四) 揭开电磁关系的奥秘
(时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．用实验验证电磁波存在的科学家是( )
A．法拉第 B．奥斯特
C．赫兹 D．麦克斯韦
C [麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C正确．]
2．如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )
A．πr2 B．L2
C．nπr2 D．nL2
D [根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E＝n＝nL2.]
3．穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( )
A．0～2 s B．2～4 s
C．4～6 s D．6～10 s
C [由E＝，E的大小由的大小来决定，只有C正确．]
4．据报道“……因使用手机引起的火灾，在全国范围内已有多起．郑州某加油站司机在加油时使用手机，引起爆炸，造成多人死伤的特大事故．深圳、福州等地的加油站因手机引发的火灾险情也有多起．……(诺基亚、摩托罗拉、爱立信手机产品说明书上面都注明不要在加油站使用手机．)”就这一事实下列说法正确的是( )
A．电磁波可发生化学反应
B．电磁辐射产生火花
C．电磁波具有能量
D．汽油遇到电磁波能被点燃
B [在加油站使用手机时可能会因电磁辐射产生火花，引起火灾或爆炸，B正确．]
5．根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的是( )
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
C．稳定的电场一定产生稳定的磁场
D．振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场
D [均匀变化的电场产生恒定的磁场，不均匀变化的电场，会产生变化的磁场，振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场，故选D.]
6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则副线圈中电流表A2的示数是( )
A．3 mA B．48 mA
C．0 D．与R的阻值有关
C [当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C正确．]
7．当穿过线圈的磁通量发生变化时，则( )
A．线圈中一定有感应电流
B．线圈中一定有感应电动势
C．感应电动势的大小与线圈的电阻有关
D．如有感应电流，则其大小与线圈的电阻有关
BD [穿过线圈的磁通量发生变化时，一定产生感应电动势；若是闭合回路，才有感应电流，且感应电动势大小与电阻无关，感应电流大小与电阻有关．]
8．恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流( )
A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动
B．线圈沿自身所在平面做加速运动
C．线圈绕任意一条直径做匀速转动
D．线圈绕任意一条直径做变速转动
CD [线圈沿自身所在平面无论做匀速还是加速运动，穿过线圈的磁通量都不变，而绕任意一条直径转动时，磁通量都会发生变化，故A、B不正确，C、D正确．]
9．如图所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是( )
A．开关S接通的瞬间
B．开关S接通后，电路中电流稳定时
C．开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间
D．开关S断开的瞬间
ACD [开关S接通的瞬间，开关S接通后滑动变阻器滑片滑动的瞬间，开关S断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A中的磁通量发生变化而产生感应电流．]
10．下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A．电磁波只能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在
CD [电磁波在介质中也能传播，比如光是一种电磁波，在水和玻璃等介质中也能传播，选项A错误；均匀变化的电场产生稳定的磁场，不能再产生电场，从而不能产生电磁波，选项B错误；做变速运动的电荷会在空间产生变化的电磁场，形成电磁波，选项C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D正确．]
二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答)
11．(8分)一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 Ω，置于水平面上．若在0.02 s内穿过线圈的磁通量由垂直线圈平面向下，从6.4×10－2 Wb均匀减少到零，再反向均匀增加到9.6×10－2 Wb.则在此时间内，穿过线圈的磁通量的变化量为________ Wb，穿过线圈的磁通量的变化率为________Wb/s.
[解析] 设垂直线圈平面向上为正，在0.02 s内磁通量的变化量
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝[9.6×10－2－(－6.4×10－2)]Wb
＝0.16 Wb
磁通量的变化率＝ Wb/s＝8 Wb/s.
[答案] 0.16 8
12．(8分)从发电厂输出的电功率为220 kW，输电线的总电阻为0.25 Ω.若输送电压为1.1 kV，输电线上损失的电功率为______W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100 W，输送电压至少为______V.
[解析] 由P损＝I2R P＝IU，得P损＝()2R＝1×104 W，
由P损′＝()2R，得U′＝P＝1.1×104 V.
【答案】 1×104 1.1×104
13．(12分)收音机中的变压器，原线圈有1 210匝，接在220 V的交流电源上，要得到6 V、2.2 A的输出电压和电流．求：
(1)副线圈的匝数；
(2)变压器的输入功率．
[解析] (1)由＝，得n2＝＝ 匝＝33 匝．
(2)由P＝IU得P出＝2.2×6 W＝13.2 W
根据P入＝P出，即P入＝13.2 W.
【答案】 (1)33匝 (2)13.2 W
14．(12分)如图所示，水平U形光滑框架，宽度L＝1 m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m＝0.2 kg，电阻R＝0.5 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，方向垂直框架向上．现用F＝1 N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2 m/s时，求：
(1)ab棒产生的感应电动势的大小；
(2)ab棒所受安培力的大小和方向；
(3)ab棒的加速度的大小和方向．
[解析] (1)ab棒产生的感应电动势的大小
E＝BLv＝0.2×1×2 V＝0.4 V.
(2)感应电流I＝＝ A＝0.8 A
ab棒所受安培力F安＝BIL＝0.2×0.8×1 N＝0.16 N
应用左手定则可判定安培力方向水平向左．
(3)ab棒加速度的大小
a＝＝ m/s2＝4.2 m/s2，方向水平向右．
[答案] (1)0.4 V
(2)0.16 N 方向水平向左
(3)4.2 m/s2 方向水平向右
