【文章內容簡介】 C．只要穿過閉合電路的磁通量變化，電路中就有感應電動勢 D．感應電動勢的大小和穿過閉合電路的磁通量變化快慢無關 【審題指導】 根據(jù)法拉第電磁感應定律即可判斷． 【解析】 根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，電路中感應電動勢 (E)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，故 A、 B、 D 均錯．產(chǎn)生感應電動勢的條件是磁通量發(fā)生變化，選項 C 正確． 【答案】 C 1. 圖 2－ 2－ 1 穿過某線圈的磁通量隨時間的變化關系如圖 2－ 2－ 1 所示，在線圈內產(chǎn)生感應電動勢最大值的時間是 ( ) A． 0 s～ 2 s B． 2 s～ 4 s C． 4 s～ 6 s D． 6 s～ 10 s 【解析】 由題圖知： 4 s～ 6 s 內磁通量變化最快，故 4 s～ 6 s 內感應電動勢最大． 【答案】 C 對法拉第電磁感應定律的理解 【問題導思】 1．電磁感應現(xiàn)象中的電源是什么？ 2．怎樣理解電磁感應定律． 1． 感應電動勢 電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢 叫做感應電動勢．產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電路的電源． 2． 產(chǎn)生感應電動勢的條件 只要穿過某個電路的磁通量發(fā)生變化，就會產(chǎn)生感應電動勢． 3． 電磁感應定律 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．感應電動勢的大小與磁通量的變化率 ΔΦΔt成正比，磁通量的變化率是指磁通量變化的快慢．不能理解為感應電動勢與磁通量或磁通量的變化成正比．感應電動勢的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率 ΔΦΔt，與磁通量 Φ、磁通量的變化量 ΔΦ的大小沒有直接的聯(lián)系． 無論電路是否閉合，只要磁通量變化，就有感應電動勢產(chǎn)生．電路閉合時有電流形成，電路不閉合時則不能形成電流．例如導體在磁場中切割磁感線運動時，導體兩端就產(chǎn)生感應電動勢． 圖 2－ 2－ 2 如圖 2－ 2－ 2 所示，閉合開關 S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用 s，第二次用 s，并且兩次的起始和終了位置相同，則 ( ) A．第一次磁通量變化較大 B．第一次 G 的最大偏角較大 C．若斷開 S， G 均不偏轉，故均無感應電動勢 D．以上說法都不對 【審題指導】 本題可根據(jù)電磁感應現(xiàn)象與法拉第電磁感應定律綜合判斷． 【解析】 由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終了位置相同，因此磁通量的變化 ΔΦ＝ Φ2－ Φ1 相同，故 A錯．根據(jù)法拉第電磁感應定律，第一次磁通量變化較快，所以感應電動勢較大；而閉合電路電阻相同，所以感應電 流也較大，故 B 正確．若 S 斷開，雖然電路不閉合，沒有感應電流，但感應電動勢仍存在，所以 C 不對． 【答案】 B 2．下列關于電磁感應的說法中，正確的是 ( ) A．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大 B．穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零 C．穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大 D．穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大 【解析】 ΔΦΔt越大，表示磁通量變化越快，感應電動勢越大． 【答案】 D 理想變壓器的特點及規(guī)律 【問題導思】 1．什么是理想變壓器？ 2．理想變壓器有何特點？ 1． 理想變壓器 不計變壓器線圈的熱損失和鐵芯發(fā)熱損失的能量，變壓器副線圈提供給用電器的電功率等于發(fā)電機提供給原線圈的電功率． 2． 特點 理想變壓器的磁通量全部集中在鐵芯內，穿過原、副線圈的磁通量相同，穿過每匝線圈的磁通量的變化率也相同，因此每匝線圈產(chǎn)生的感應電動勢相同，原、副線圈產(chǎn)生的電動勢和原、副線圈的匝數(shù)成正比．在線圈電阻不計時，線圈兩端電壓等于電動勢．所以變壓器原、副線圈的 兩端電壓與匝數(shù)成正比． 3． 升壓變壓器和降壓變壓器 由變壓器公式 U1/U2＝ n1/n2，當變壓器原線圈匝數(shù)少，副線圈匝數(shù)多時，副線圈兩端電壓高于原線圈兩端電壓，則變壓器為升壓變壓器；當變壓器原線圈匝數(shù)多，副線圈匝數(shù)少時，副線圈兩端電壓低于原線圈兩端電壓，則變壓器為降壓變壓器． 4． 規(guī)律 (1)理想變壓器中，原、副線圈兩端的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比，即 U1U2＝ n1n2. (2)理想變壓器的輸出功率等于輸入功率， P 入 ＝ P 出 ，即 U1I1＝ ，原、副線圈中的電流之比等于匝數(shù)的反比，即 I1I2＝ n2n1. 某變壓器原、副線圈的電壓之比為 22∶ 1，原線圈匝數(shù)為 1 320 匝．當原線圈接在 220 V 交流電源上時 ( ) A．副線圈兩端電壓為 10 V B．副線圈匝數(shù)為 66 匝 C．副線圈匝數(shù)為 2 640 匝 D．副線圈匝數(shù)為 990 匝 【解析】 由 U1U2＝ n1n2得，副線圈匝數(shù) n2＝ n1U2/U1＝ 1 320 122 ＝ 60(匝 )，副線圈兩端電壓U2＝ U1n2/n1＝ 220 122 V＝ 10 V. 【答案】 A 3．如圖 2－ 2－ 3 所示為一臺理想變壓器，初、次級線圈的匝數(shù)分別為 n1＝ 400 匝， n2 ＝ 800 匝，連接導線的電阻忽略不計，那么可以確定 ( ) 圖 2－ 2－ 3 ① 這是一臺降壓變壓器 ② 這是一臺升壓變壓器 ③ 次級線圈兩端的電壓是初級線圈兩端電壓的 2 倍 ④ 次級線圈兩端的電壓是初 級線圈兩端電壓的一半 A． ①③ B． ①④ C． ②③ D． ②④ 【解析】 由 U1/U2＝ n1/n2 得 U2＝ 2U1，變壓器為升壓變壓器， ②③ 正確． 【答案】 C 【備課資源】 (教師用書獨具 ) 為什么雷聲總是響很長時間？ 大家都知道閃電是怎么回事．它是高空運動的云互相摩擦時產(chǎn)生的靜電，當靜電積累到一定程度時就會放電，從而形成了我們看到的劃破長空的閃電． 雷聲實際上就是閃電擊穿空氣時產(chǎn)生的．一道閃電通常有幾百米 到幾千米，那么這道閃電擊穿空氣時發(fā)出的聲響傳到我們耳中所需的時間就會差幾秒、十幾秒 (聲音在空氣中的傳播速度是 340 m/s)．況且，雷聲在云和云之間還會來回反射，所以當一道閃電過后，我們才 會聽到雷聲，而且雷聲 “ 隆隆 ” 作響持續(xù)很長時間 . 1． 變化的磁場中，穿過一個 10 匝的閉合線圈的磁通量每秒均勻增多 1 Wb，則 ( ) A．線圈中的感應電動勢每秒增加 1 V B．線圈中的感應電動勢每秒增加 10 V C．線圈中的感應電動勢總為 10 V 不變 D．線圈中的 感應電動勢為零 【解析】 根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢 E＝ nΔΦΔt ＝ 10 1 V＝ 10 V. 【答案】 C 2． (多選 )如圖 2－ 2－ 4 所示，在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌，磁場方向與導軌平面垂直．導軌上有兩條可沿導軌自由移動的金屬棒 ab、 cd，與導軌接觸良好．這兩條金屬棒 ab、 cd 的運動速度分別是 v v2，若井字形回路中有感應電流通過，則可能 ( ) 圖 2－ 2－ 4 A． v1＞ v2 B． v1＜ v2 C． v1＝ v2 D．無法確定 【解析】 只要金屬棒 ab、 cd 的運動速度不相等，井字形回路中的磁通量就發(fā)生變化，閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流．故選項 A、 B 正確． 【答案】 AB 3．一理想變壓器，其原線圈為 2 200 匝，副線圈為 440 匝，并接一個 100 Ω的負載電阻，如圖 2－ 2－ 5 所示． 圖 2－ 2－ 5 (1)當原線圈接在 44 V 直流電源上時，電壓表示數(shù)為 ________V，電流表示數(shù)為 ______A. (2)當原線圈接在 220 V 交流電源上 時，電壓表示數(shù)為 _____V，電流表示數(shù)為 ____A．此時輸入功率為 ____W. 【解析】 (1)原線圈接在直流電源上時，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應電動勢，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零． (2)由 U2U1＝ n2n1得 U2＝ U1n2n1＝ 220 4402 200 V＝ 44 V(電壓表讀數(shù) ) I2＝ U2R ＝ 44100 A＝ A(電流表讀數(shù) ) P 入 ＝ P 出 ＝ I2U2＝ 44 W＝ W. 【答案】 (1)0 0 (2)44 1． 關于下列說法中正確的是 ( ) A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大 B．線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應電動勢越大 C．線圈放在磁場越強的位置，產(chǎn)生的感應電動勢越大 D．線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大 【解析】 根據(jù)法拉第電磁感應定律知，線圈中感應電動勢大小與 磁通量變化快慢有關，與磁通量大小、磁通量變化的大小都無關，故 D 正確． 【答案】 D 2．法拉第電磁感應定律可以這樣表述：閉合電路中的感應電動勢的大小 ( ) A．跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比 B．跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比 C．跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比 D．跟穿過這一閉合電路的磁感應強度成正比 【解析】 根據(jù)法拉第電磁感應定律可知 C 正確． 【答案】 C 圖 2－ 2－ 6 3． (多選 )如圖 2－ 2－ 6所示，將一條形磁鐵插入某 一閉合線圈，第一次用 s，第二次用 s，設插入方式相同，下面的敘述正確的是 ( ) A．兩次線圈中磁通量變化相同 B．兩次線圈中磁通量變化不同 C．兩次線圈中磁通量變化率相同 D．兩次線圈中磁通量變化率不相同 【解析】 兩次插入，線圈中磁通量的變化是相同的，但由于插入的時間不同，故磁通量的變化率不同，選項 A、 D 正確． 【答案】 AD 4． (多選 )當穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，則 ( ) A．線圈中一定有感應電流 B．線圈中一定有感應電動勢 C．感應電動勢的大小與線圈的電阻有關 D．如有感應電流 ，則其大小與線圈的電阻有關 【解析】 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應電動勢；若是閉合回路，才有感應電流，且感應電動勢大小與電阻無關，感應電流大小與電阻有關． 【答案】 BD 5． (多選 )穿過一個 10 匝線圈的磁通量每秒鐘均勻地減少 2 Wb，則該線圈中的感應電動勢 ( ) A．大小不變 B．隨時間均勻變化 C．減少了 20 V D．等于 20 V 【解析】 題中磁通量每秒鐘均勻地減少 2 Wb 即 ΔΦΔt ＝ 2 Wb/s，故 E＝ nΔΦΔt ＝ 20 V. 【答案】 AD 6． (多選 )關于發(fā)電機和變壓器，下列說法中正確的是 ( ) A．發(fā)電機是將機械能轉變成電能的裝置 B．發(fā)電機輸出的電流都是交流電 C．原線圈匝數(shù)大于副線圈的變壓器為升壓變壓器 D．原線圈匝數(shù)大于副線圈的變壓器為降壓變壓器 【解析】 發(fā)電機有直流發(fā)電機和交流發(fā)電機，故 B錯；由 U1U2＝ n1n2可知當 n1n2時， U1U2， 即變壓器為降壓變壓器，故 C 錯，選 A、 D. 【答案】 AD 7．如圖 2－ 2－ 7 所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 n1∶ n2＝ 4∶ 1，當導體棒在勻強