物理選修3-2知識點解析

1、劃時代的發(fā)現(xiàn)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道奧斯特實驗、電磁感應(yīng)現(xiàn)象，2.了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程，3.知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。二、知識點說明1.電流的磁效應(yīng)(電生磁)：電流的周圍能夠產(chǎn)生磁場。2.電磁感應(yīng)(磁生電)：利用磁場產(chǎn)生電的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。3.“電”與“磁”的聯(lián)系：(1)奧斯特實驗證實電流的周圍存在磁場，即“電生磁”的現(xiàn)象，這一實驗揭示了電與磁之間的聯(lián)系。(2)法拉第實驗證實磁也可以生電，即“磁生電”的現(xiàn)象，這一實驗進一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系。三、典型例題例1：在電磁學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了貢獻，下列說法正確的是() A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)

2、了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B麥克斯韋預(yù)言了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值 D安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律 解析：麥克斯韋預(yù)言了電磁波并沒有預(yù)言電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是法拉第，選項B錯誤；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，選項D錯誤。答案： AC 例2：下列現(xiàn)象中，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是() A小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn) B通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動 C因閉合線 圈在磁場中運動而產(chǎn)生的電流 D磁鐵吸引小磁針 解析：電磁感應(yīng)是指“磁生電”的

3、現(xiàn)象，而小磁針和通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，反映了磁場力的性質(zhì)，所以A、B、D不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，C是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。答案：C 感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；2.知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；3.會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗。4.理解磁通量的變化的含義。二、知識點說明1.磁通量：(1)定義：垂直穿過回路平面的磁感線的條數(shù)叫做磁通量，用表示。(2)大?。涸趧驈姶艌鲋校?dāng)磁場與某回路(平面)垂直時，穿過該回路(平面)的磁通量為=BS；當(dāng)磁場與某回路(平面)斜交時，穿過該回路(平面)的磁通量為BSsin ，(角為磁場方向與平面之間的角度)。2.磁通量的變化：(1)穿過同一個平面的

4、磁通量在某兩個時刻的差值(注意磁通量的正負)，可以利用磁感線的條數(shù)變化進行判斷。(2)磁通量是雙向標(biāo)量，沒有方向，但穿過某回路的磁感線如果存在穿出和穿入的情況，即有方向相反的磁感線同時穿過這個回路，則磁通量可以互相抵消因此，磁通量是總的效果，磁通量的變化也是這種總的效果的變化。(3)磁通量與面積有關(guān)，但不一定是面積越大，磁通量越大。3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：(1)一定是在閉合電路中；(2)磁通量一定發(fā)生變化。4.回路磁通量變化條件：(1)空間的磁場分布不變，而閉合電路的面積發(fā)生變化。(2)空間的磁場分布不變，閉合電路所圍面積也不變，閉合電路所在平面與磁場方向的夾角發(fā)生變化。(3)閉合回路所圍面積

5、不變，而空間分布的磁場發(fā)生變化，引起閉合電路中的磁通量發(fā)生變化。(4)閉合電路所圍的面積變化的同時，空間分布的磁場也發(fā)生變化，引起閉合電路中磁通量變化。三、典型例題例1：如圖所示，將一個矩形小線圈放在一個勻強磁場中，若線圈平面平行于磁感線，則下列運動中能使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )A矩形線圈平行于磁感線平移B矩形線圈垂直于磁感線平移C矩形線圈繞 ab 邊轉(zhuǎn)動D矩形線圈繞 bc 邊轉(zhuǎn)動解析：線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是必須有磁通量的變化，在圖示位置，穿過線圈中的磁通量為零，如果矩形線圈平行于磁感線平移，則穿過線圈中的磁通量仍然為零，磁通量沒有變化，因此，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果矩形線圈垂直于磁感線平

6、移，也沒有磁通量的變化，因此，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果矩形線圈繞ab 邊轉(zhuǎn)動，則線圈中的磁通量將發(fā)生變化，因此，能產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果矩形線圈繞bc 邊轉(zhuǎn)動，同樣不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。答案：C例2：如圖所示，矩形線圈與直線電流共面，在線圈從位置移到位置的過程中，關(guān)于線框中的磁通量的變化情況正確的說法是( )A一直增加B先增加再減少C先增加再減少再增加D先增加再減少再增加再減少解析：解析：電流的周圍存在磁場，由安培定則可知，在位置磁場方向垂直紙面向外，且遠離直線電流的位置，磁場越弱，靠近直線電流的位置，磁場越強；在位置磁場方向垂直紙面向里，且靠近直線電流的位置，磁場越強，遠離直線電流的位置，磁場越弱當(dāng)線

7、圈從位置到右邊與直線電流重合時(位置1 到位置2)，穿過線圈的磁通量變大；當(dāng)線圈從右邊與直線電流重合到對稱中心位置時(位置2 到位置3)，穿過線圈的磁通量變?。划?dāng)線圈從對稱中心位置到左邊與直線電流重合時(位置 3到位置4)，穿過線圈的磁通量變大；當(dāng)線圈從左邊與直線電流重合到位置時(位置4 到位置5)，穿過線圈的磁通量變小。答案：D例3：現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈 A、線圈 B、電流計及開關(guān)如圖連接，某同學(xué)如下操作中均發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用法拉第總結(jié)的五種引起感應(yīng)電流方法，對產(chǎn)生的原因描述正確的是( )A閉合與打開開關(guān)均發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)，是變化的電流引起的B閉合開關(guān)，線圈 A 向上拔

8、出與向下插入時指針偏轉(zhuǎn)，是運動的恒定電流引起的C閉合開關(guān)，線圈 A 中的鐵芯拔出與插入，指針偏轉(zhuǎn)是變化的電流引起的D閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，指針偏轉(zhuǎn)的原因是運動的恒定電流引起的解析：法拉第在實驗中總結(jié)出的五種引起感應(yīng)電流的原因是：變化的磁場，變化的電流，運動的恒定電流，運動的磁場，在磁場中運動的導(dǎo)體閉合與打開開關(guān)，使得A 中的電流發(fā)生了變化，引起B(yǎng) 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A 正確；線圈A 中的電流恒定，拔出與插入線圈 A 使得恒定電流運動，引起了B 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，B 正確；閉合開關(guān)，線圈A 中的鐵芯拔出與插入，使得 A 激發(fā)的磁場發(fā)生了變化，引起B(yǎng) 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以C錯誤；閉合開關(guān)，移動

9、變阻器滑片，使得A 中的電流發(fā)生了變化，引起 B 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，D 錯誤。答案：AB楞次定律一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解楞次定律的內(nèi)容。2.能初步應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向。3.理解楞次定律與能量守恒定律是相符的。4.理解楞次定律中“阻礙”二字的含義。二、知識點說明1.內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。2.右手定則：(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)試用范圍：試用與閉合電路一部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。3.感應(yīng)電流的方向：即感應(yīng)電流的磁

10、場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。4.理解：(1)阻礙既不是阻止也不等于反向，增反減同，“阻礙”又稱作“反抗”，注意不是阻礙原磁場而阻礙原磁場的變化。(2)注意兩個磁場：原磁場和感應(yīng)電流磁場。(3)學(xué)生在圖中標(biāo)出每個螺線管的感應(yīng)電流產(chǎn)生的等效N極和S極。5.強調(diào)：楞次定律可以從兩種不同的角度來理解：(1)從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化。(2)從導(dǎo)體和磁體的相對運動的角度來看，感應(yīng)電流總要阻礙相對運動。(3)感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動勢的方向。(4)阻礙的過程中，即一種能向另一種轉(zhuǎn)化的過程。6.應(yīng)用楞次定律步驟：(1)明確原磁場的方向；(2)明確穿過閉合回路的磁通量是增加還

11、是減少；(3)根據(jù)楞次定律(增反減同)，判定感應(yīng)電流的磁場方向；(4)利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。三、典型例題例1：如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是( )A.abcdaB.dcbad C.先是dcbad，后是abcdaD.先是abcda，后是dcbad解析：本題考查楞次定律，解題時應(yīng)分清磁場方向及磁通量的變化情況，還應(yīng)明確線圈的放置方法，考查

12、學(xué)生的理解能力和推理能力。由楞次定律可知，在線圈從右側(cè)擺動到O點正下方的過程中，向上的磁通量在減小，故感應(yīng)電流的方向沿adcba，線框從O點正下方向左側(cè)擺動的過程，電流方向沿adcba，故選B。答案：B例2如圖1所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落靠近回路時( )A.p、q將互相靠攏B.p、q將互相遠離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g解析：在磁鐵下落過程中，p、q是相互靠攏，還是相互遠離，取決于p、q中的感應(yīng)電流所受到的磁鐵的作用力方向，而磁鐵的加速度是否大于g，則取決于閉合回路對磁鐵的作用力的方向。 解法一：先

13、判斷感應(yīng)電流方向，再判斷安培力方向。在磁鐵下落過程中，穿過閉合回路的磁通量向下，并且不斷增大，根據(jù)楞次定律可判知，回路中感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向上，其中感應(yīng)電流沿逆時針方向。據(jù)左手定則可判知，磁鐵對p、q棒的安培力方向如圖2所示，故p、q相互靠攏。將閉合電路的磁場等效成如圖3所示條形磁鐵S，由此可知，磁鐵下落時，閉合電路對磁鐵產(chǎn)生向上的排斥力，故磁鐵加速下落的加速度a<g。答案：A、D。 解法二：應(yīng)用楞次定律的推廣含義判斷。 磁鐵下落時，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律的推廣含義知，感應(yīng)電流的產(chǎn)生必然阻礙導(dǎo)致產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因磁鐵下落，故而磁鐵下落時，必然受到向上的排斥力。磁鐵下落的加速度a

14、<g，故D選項正確；另一方面，磁鐵下落時，穿過閉合電路的磁通量增大，若p、q兩導(dǎo)體棒相互遠離，這會加劇磁通量的增大，這與楞次定律的含義感應(yīng)電流阻礙磁通量的變化矛盾，故p、q棒應(yīng)相互靠近，即A選項正確。答案：AD法拉第電磁感應(yīng)定律一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道感應(yīng)電動勢,及決定感應(yīng)電動勢大小的因素。2.知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別、。3.理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達式。4.知道E=BLvsin如何推得。5.會用解決問題。二、知識點說明1.感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。2.電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容(2)表達式E=n/t：求平均電動勢E=BLV ： V為瞬時

15、值時求瞬時電動勢，V為平均值求平均電動勢。3.定律的理解：磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別、t感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比感應(yīng)電動勢的方向由楞次定律來判斷。感應(yīng)電動勢的不同表達式由磁通量的的因素決定：當(dāng)cos則tcos當(dāng)cos則tcos當(dāng)(cos)則(cos)t(5)有效切割長度： E=Blvsin E=2BRv E=BRv注意：公式中的L為有效切割長度，即垂直于B、垂直于v且處于磁場中的直線部分長度。4. 反電動勢：反抗電流通過趨勢的電動勢。三、典型例題例1：固定在勻強磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd，各邊長l，其中ab 是一段電阻為R 的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽

16、略的銅線.磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有一與ab 段所用材料、粗細、長度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，如圖所示，以恒定速度v從ad 滑向bc，當(dāng)PQ滑過l3的距離時，通過aP段電阻絲的電流是多大?方向如何?解析：PQ滑動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 E=B l v畫出等效電路如圖示：R外=2R/9 ，r=RI總=E /( R外+r )=9B l v/11R IaP=2I總/3 = 6B l v11R 電流方向由 Pa例2：如圖所示，用截面均勻的導(dǎo)線彎成一個半徑為r 的閉合圓環(huán)，將其垂直地置于磁感強度為B 的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里。用同樣規(guī)格的直導(dǎo)線取一段置于環(huán)上(二者金屬裸露相接

17、)，并以速度v 勻速地向右運動，當(dāng)它運動到bc 位置時( bc=12 bac)bc兩點的電勢差是多少？解析：設(shè)金屬的電阻率為，導(dǎo)線截面為S，圓環(huán)電阻為R，畫出等效電路如圖示，則 R1=R/3 R2=2R/3 R并= 2R/9 = 2/9× 2r / S電動勢 E=3Brv 內(nèi)阻 r 1= 3 r/S例3：如圖，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為l、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計，ac長度為l2。磁場的磁感強度為B，方向垂直于紙面向里。現(xiàn)有一段長度為l2 、電阻為R2的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開始時緊靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑動，滑動

18、中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。MN滑過的距離為l3時，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？解析：MN滑過的距離為l3時，它與bc的接觸點為P，如圖a示：由幾何關(guān)系可知MP長度為l3 ，電阻 r=R3，MP中的感應(yīng)電動勢為 E= Blv3，等效電路如圖b示：MacP和MbP兩電路的并聯(lián)電阻為r并=2R9由歐姆定律，PM中的電流I=Er+r并=9E5Rac中的電流 I ac =2I3，即 Iac=2Blv5R根據(jù)右手定則，MP中的感應(yīng)電流的方向由P流向M，所以I ac電流的方向由a流向c。感生磁一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解感生電動勢和動生電動勢的概念及不同。2.了解感生電動勢和動生電動勢產(chǎn)生的原因

19、。3.能用動生電動勢和感生電動勢的公式進行分析和計算。二、知識點說明1.感應(yīng)電場：感應(yīng)電場是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的原因，感應(yīng)電場的方向也可以由楞次定律來判斷；感應(yīng)電流的方向與感應(yīng)電場的方向相同。2、感生電動勢(1)產(chǎn)生：磁場變化時會在空間激發(fā)電場，閉合導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下定向運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，即產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢；感應(yīng)電動勢在電路中的作用就是充當(dāng)電源。(2)定義：由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢成為感生電動勢。(3)感生電場方向判斷：右手螺旋定則。3.動生電動勢：(1)產(chǎn)生：導(dǎo)體切割磁感線運動產(chǎn)生動生電動勢(2)大?。篍=BLv(B的方向與v的方向垂直)(3)動生電動勢大小的推導(dǎo)：M

20、Nabab棒處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，垂直紙面向里，棒沿光滑導(dǎo)軌以速度v勻速向右滑動，已知導(dǎo)軌寬度為L，經(jīng)過時間t由M運動導(dǎo)N，如圖所示，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：E=故動生電動勢大小為E=BLv。三、典型例題例1：在空間出現(xiàn)如圖所示的閉合電場，電場線為一簇閉合曲線，這可能是( )A沿AB方向磁場在迅速減弱BAB. 沿AB方向磁場在迅速增強C. 沿BA方向磁場在迅速減弱D. 沿BA方向磁場在迅速增強解析：根據(jù)電磁感應(yīng)，閉合回路中的磁通量變化時，使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流可用楞次定律來判斷，根據(jù)麥克斯韋電磁理論，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使因為閉合回路中受到了電場力的作用，而變化的磁場

21、產(chǎn)生電場，與是否存在閉合回路沒有關(guān)系，故空間磁場變化產(chǎn)生的電場方向，仍可用楞次定律來判斷，四指環(huán)繞方向即感應(yīng)電場的方向，由此可知AC正確。例2：如圖所示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面，當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他電阻不計，要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)?P0，下列措施正確的是A換一個電阻為原來一半的燈泡B把磁感應(yīng)強度B增為原來的2倍C換一根質(zhì)量為原來的倍的金屬棒D把導(dǎo)軌間的距離增大為原來的倍【解析】 解答這類問題的基本思路是：先求出燈泡功率P與其他量的關(guān)系式，然后再討論各選項是否正確金屬棒在導(dǎo)軌上下滑的過程中，受重力mg、支持

22、力FN和安培力FIlB三個力的作用其中安培力F是磁場對棒ab切割磁感線所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的作用力，它的大小與棒的速度有關(guān)當(dāng)導(dǎo)體棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(勻速運動)所受合外力為零，則有mgsinIlB此過程小燈泡獲得穩(wěn)定的功率PI2R由上兩式可得Pm2g2Rsin2B2l2要使燈泡的功率由P0變?yōu)?P0，根據(jù)上式討論可得，題目所給的四個選項只有C是正確的例3： 一個質(zhì)量m0.1kg的正方形金屬框總電阻R0.5，金屬框放在表面是絕緣且光滑的斜面頂端，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端BB，設(shè)金屬框在下滑時即時速度為v，與此對應(yīng)的位移為S，那么v

23、2S圖象如圖2所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上。試問：(1)分析v2S圖象所提供的信息，計算出斜面傾角 q 和勻強磁場寬度d。(2)勻強磁場的磁感強度多大？金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？(3)現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達斜面頂端。試計算恒力F做功的最小值。解析： 1 題的關(guān)鍵信息隱含在圖像中，只有讀懂兩副圖，才能夠掌握運動過程。從S0到S1.6米的過程中，由公式v22as，得該段圖線斜率a5m/s2，根據(jù)牛頓第二定律 mgsinma 從線框下邊進磁場到上邊出磁場，均做勻速運動(看圖得出) 線框通

24、過磁場時， t t1t2t30.80.250.21.25秒 在未入磁場時 Fmgsinma2 進入磁場FmgsinF安， F安ma2 最小功 互感和自感一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解互感現(xiàn)象的電磁感應(yīng)特點。2.指導(dǎo)學(xué)生運用觀察、實驗、分析、綜合的方法，認識自感現(xiàn)象及其特點。3.明確自感系數(shù)的意義及決定條件。4.了解日光燈的工作原理二、知識點說明1.當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。2.由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。3.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。(1)自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變

25、化。(2)自感電動勢大?。篍=LIt。(式中L與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素?zé)o關(guān)，叫自感系數(shù)，簡稱自感或電感)4、自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵心有關(guān)5、磁場具有能量。6.日光燈的原理是自感。三、典型例題例1：如右圖所示電路中，S是閉合的，此時流過線圈L的電流為i1，流過燈泡A的電流為i2，且i1i2，在t1時刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是()解析：在t1時間內(nèi)流過燈泡的電流為i2，且方向為從左向右，當(dāng)斷開S時，i2立即消失，但由于自感作用，i1并不立刻消失，而是產(chǎn)生自感電動勢，與燈泡構(gòu)成回路緩慢消失，此時流過燈泡的電流從i1開始逐漸減小，方向自右

26、向左，故D正確。答案：D例2如圖所示，兩個電阻的阻值都是R，多匝線圈的電阻和電源內(nèi)阻均可忽略不計。電鍵S原來斷開，此時電路中的電流為I0=/2R?，F(xiàn)將S閉合，于是線圈產(chǎn)生自感電動勢，此自感電動勢的作用是：A、使電路的電流減小，最后由I0將小到0；B、有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0；C、有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變；D、有阻礙電流增大的作用，但電流還是增大，最后等于I0。解析：要深刻理解“阻礙”的意思。阻礙并不等于“阻止”。當(dāng)原電流增大時，自感電動勢要阻礙電流的增大，但電流最后還是要增大的，只不過增大得慢些(如通電自感實驗中所見)；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢要阻礙電流的減小，

27、但電流最后還是要減小的，只不過減小得慢些(如斷電自感實驗中所見)。自感電動勢的作用只不過是起一個“延時”作用。答案：D例3：在如右圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流為I.然后，斷開S.若t時刻再閉合S，則在t前后的一小段時間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t的變化的圖象是()解析：閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使兩個燈泡L1、L2發(fā)光的亮度一樣，電流為I，說明RLR.若t時刻再閉合S，流過電感線圈L和燈泡L1的電流迅速增大，使電感線圈L產(chǎn)生自感電動勢

28、，阻礙了流過L1的電流i1增大，直至到達電流為I，故A錯誤，B正確；而對于t時刻再閉合S，流過燈泡L2的電流i2立即達到電流I，故C、D錯誤答案：B渦流、電磁阻尼和電磁振動一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道渦流是如何產(chǎn)生的。2.知道渦流的利與弊，以及如何利用和防止渦流。二、知識點說明1、渦流：塊狀金屬放在變化磁場中，或者讓它在磁場中運動時，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流2、渦流的防止：(1)增大鐵芯材料的電阻率,常用的材料是硅鋼。(2)用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。3.渦流的利用：(1)真空冶煉爐，高頻焊接(2)探雷器和安檢門都是利用渦流制成的(3)使電學(xué)測量儀表指針盡快停下來的電磁阻尼。(4)電

29、磁灶。3.熱效應(yīng)：金屬塊中的渦流要產(chǎn)生熱量。如果磁通量變化率大，金屬的電阻率小，則渦流很強，產(chǎn)生的熱量很多。利用渦流的熱效應(yīng)可以制成高頻感應(yīng)爐、高頻焊接、電磁爐等感應(yīng)加熱設(shè)備。變壓器、電機鐵芯中的渦流熱效應(yīng)不僅損耗能量，嚴(yán)重時還會使設(shè)備燒毀為減少渦流，變壓器、電機中的鐵芯都是用很薄的硅鋼片疊壓而成。4.磁效應(yīng)：塊狀導(dǎo)體在磁場中運動時，產(chǎn)生的渦流使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。電磁儀表中的電磁阻尼器就是根據(jù)渦流磁效應(yīng)制成的5.機械效應(yīng)：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運動起來，這種作用稱為電磁驅(qū)動。交流感應(yīng)電動機、磁性

30、式轉(zhuǎn)速表就是利用電磁驅(qū)動的原理工作的。三、典型例題例1：如圖所示,彈簧上端固定,下端懸掛一根磁鐵.將磁鐵托起到某一高度后放開,磁鐵能上下振動較長時間才停下來.如果在磁鐵下端放一個固定的閉合線圈,使磁鐵上下振動時穿過它,磁鐵就會很快地停下來,解釋這個現(xiàn)象,并說明此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的情況。解析：當(dāng)磁鐵穿過固定的閉合線圈時,在閉合線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場會阻礙磁鐵和線圈靠近或離開,也就使磁鐵振動時除了受空氣阻力外,還有線圈的磁場力作為阻力,克服阻力需要做的功較多,彈簧振子的機械能損失較快,因而會很快停下來。例2：下圖是高頻焊接原理示意圖,線圈中通以高頻交流電時,待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)

31、電流,由于焊縫處的接觸電阻很大,放出的焦耳熱很多,致使溫度升得很高,將金屬熔化,焊接在一起.我國生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的.試定性地說明：為什么交變電流的頻率越高,焊縫處放出的熱量越多。解析：交變電流的頻率越高,它產(chǎn)生的磁場的變化就越快.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大,感應(yīng)電流就越大,而放出的熱量與電流的平方成正比,與通電導(dǎo)體的電阻成正比,而焊接處電阻較大產(chǎn)生的熱量更多,所以交變電流的頻率越高,焊縫處放出的熱量越多。例3：如圖所示,質(zhì)量m=100 g的鋁環(huán),用細線懸掛起來,環(huán)中央距地面高度h=0.8 m,有一質(zhì)量為M=200 g的小磁鐵(長度可忽略),以

32、10 m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落地點距鋁環(huán)原來位置的水平距離為3.6 m,則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的速度看做平拋運動)。(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜? (2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2 m/s,在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中,環(huán)中產(chǎn)生了多少電能?(g=10 m/s2)解析：(1)鋁環(huán)向右偏。(2)由能量守恒可得：系統(tǒng)損失的機械能產(chǎn)生了電能E電=12Mv02-12mv2-12mv12其中v1為穿過鋁環(huán)后小磁鐵的水平速度，由平拋運動的知識得：h=12gt2 L=v1t解得v1=l2hg=9m/s，則E電=1.7J。交變電流一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面

33、。2掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。3理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。二、知識點說明1.定義：大小和方向都隨時間作周期性變化而且在一周期內(nèi)的平均值等于零的電流叫做交變電流，簡稱交流(發(fā)電機)；大小和方向不隨時間變化的電流稱為直流(電池)。2.產(chǎn)生：在勻強磁場里，線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動。3.變化規(guī)律：e=Emsint。(1)Em是常數(shù)，表示電動勢可能達到的最大值，叫做電動勢的峰值；(2)是發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動的角速度。4.中性面特點：(1)線圈平面與中性面沖個時，SB，最大，t=0，感應(yīng)電動勢為0。(2)線圈每經(jīng)過中性面時，線圈中的電流改變方向，線圈轉(zhuǎn)動一周兩次經(jīng)過中性面，

34、所以一個周期內(nèi)電流方向改變兩次。5.正弦式交變電流：按正弦規(guī)律變化的交變電流，簡稱正弦式電流。6.正弦交流電的圖像信息：(1)交變電流的最大值；(2)周期T(頻率f=1T)；(3)任意時刻線圈中產(chǎn)生的電流的大小和方向。7.物理特性：(1)交變電流時一定要有恒定的周期；(2)改變方向改變大小的電流只要做周期性變化，并在一周期內(nèi)的平均值等于0，就是交變電流；(3)改變大小而不改變方向的電流一定不是交變電流；(4)在一個周期內(nèi)電壓U、電流I發(fā)生一次周期性變化。8. 幾種常見的交變電波形三、典型例題例1：一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動勢的峰值為 400 V，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為 314 rad

35、s，試寫出電動勢瞬時值的表達式如果該發(fā)電機與只含電阻的負載組成的閉合電路的總電阻為2 000，則電路中電流的峰值為多少？電流的瞬時值表達式怎樣？解：根據(jù)電動勢瞬時值的公式e=msint，由m=400V，=314rads， e=400sin314ti=0.2sin314tA例2：某用電器兩端允許加的最大直流電壓是 100 V，能否把它接在交流電壓是 100 V的電路里？為什么？解：不能。交流電壓 100 V是指有效值，這個交流電路里電壓的壞。描述交變電流的物理量一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道交變電流的周期和頻率，以及它們與轉(zhuǎn)子角速度的關(guān)系。2.知道交變電流和電壓的最大值、瞬時值、有效值等及其關(guān)系。3.知

36、道我國供電線路交變電流的周期和頻率。二、 知識點說明1交變電流的周期和頻率。交變電流跟別的周期性過程一樣，是用周期或頻率來表示變化快慢的。(1)周期：我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時間，叫做交變電流的周期。周期用T表示，單位是s。(2)頻率：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率。頻率用f表示，單位是Hz。(3)周期和頻率的關(guān)系是：。說明：(1)我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的交變電流周期是0.02S，頻率是50Hz，電流方向每秒鐘改變100次。(2)交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機轉(zhuǎn)子的角速度有關(guān)。越大，周期越短、頻率越高。2.交變電流的峰值和有效值 (1)交變電流峰值(

37、Im、Em、Um)：指交變電流各個參量一個周期內(nèi)所能達到的最大值。表示交變電流的強弱或電壓的高低。(2)有效值：(抓三個相同)讓交流與恒定電流通過相同的電阻，如果它們在一個周期內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，把恒定電流的值叫做這個交變電流的有效值。(3)正弦交流電有效值與最大值之間的關(guān)系：說明：(1)交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值；交流電壓表和交流電流表的示數(shù)是有效值；交變電流的數(shù)值在無特別說明時都是指有效值。(2)交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。引入有效值的的概念便于把處理恒定電流的一些方法拓展到交流電中。三、典型例題例1：將阻值為5 的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上，電源電動

38、勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示下列說法正確的是()A電路中交變電流的頻率為0.25 HzB通過電阻的電流為 AC電阻消耗的電功率為2.5 WD用交流電壓表測得電阻兩端的電壓為5 V解析：由圖可知，該交變電流的周期為T4×102 s，故頻率為f25 Hz；通過電阻的電流最大值為Im1 A，有效值I0.707 A，電阻消耗的電功率為PI2R2.5 W交流電表測得的應(yīng)為電阻兩端的有效電壓UIR522V3.5 V答案：C例2：如圖表示一交變電流隨時間變化的圖象。此交變電流的有效值是()A5 A B5 AC. A D. A解析：本題要求的是矩形交變電流的有效值，與平時所熟知的正弦式交變電流有效值(

39、即I有效Im/ )不同，本只能從有效值的定義出發(fā)，才能順利解答該交變電流通過阻值為R的電阻一個周期的時間(即0.02 s)內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為：Q交(4 )2×R×0.01(3 )2×R×0.01設(shè)直流電流I通過電阻R一個周期的時間(即0.02 s)內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q直I2R×0.02由交流電的有效值定義得Q直Q交，即50×0.01 RI2×0.02 R則I5 A，即交變電流的有效值為5 A。答案：B例3：如圖所示，交流發(fā)電機的矩形線框abdc0.40 m，bcad0.20 m，共有50匝，其電阻r1.0 ，在磁感應(yīng)強度B0.20

40、 T的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以 r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，向R9.0 的電阻供電，求：(1)發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)從線框處于中性面時開始計時，寫出閉合電路中電流隨時間變化的函數(shù)表達式；(3)交流電壓表和電流表的示數(shù)；(4)此發(fā)電機的功率。解析：線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生正弦式交變電流根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可求出峰值，進而求出有效值，由歐姆定律可計算出電流和路端電壓。(1)線框面積：Sab·ad0.08 m2線框旋轉(zhuǎn)角速度：2· rad/s200 rad/s電動勢的最大值：EmnBS160 V。(2)eEmsin t16

41、0 sin 200t V。i A16 sin 200t A。(3)E，電壓表示數(shù)(即路端電壓示數(shù))：U·R101.8 V電流表示數(shù)：I11.32 A.(4)發(fā)電機的功率：PEI1280 W。電感和電容對交變電流的影響一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解為什么電感對交變電流有阻礙作用；2.知道用感抗來表示電感，電感對交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素有關(guān)；3.知道交變電流能通過電容，知道為什么電容器對交變電流有阻礙作用；4.知道用容抗來表示電容對交變電流阻礙作用的大小，知道容抗與哪些因素有關(guān)。二、知識點說明1.電感器對交變電流的阻礙作用：(1)感抗：電感器對交流的阻礙作用的大小.(2)作用：線

42、圈的自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，電感對交流的阻礙作用就越大，線圈的感抗就越大。(3)大?。篨L=2fL。(4)扼流圈：低頻扼流圈和高頻扼流圈。A低頻扼流圈：通直流，阻交流；B高頻扼流圈：通直流、通低頻，阻高頻。(5)直流不能通過電容器，交變電流能夠通過電容器。2.電容器對交變電流的阻礙作用：(1)容抗：電容器對交流阻礙作用的大小，通交流、阻直流。(2)作用：電容器的電容越大，交流的頻率越高，電容器對交流的阻礙作用就越小，電容器的容抗就越小。(3)大?。簒C=12fC。3.電氣設(shè)備和電子儀器的金屬外殼都應(yīng)該接地。三、典型例題例1：對于扼流圈的以下說法，正確的是()A扼流圈是利用電感阻礙交 變電

43、流的作用制成的B低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻”C高頻扼流圈用來“通直流、阻交流”D高頻扼流圈對低頻交變電流阻礙作用較小，對高頻交變電流的阻礙作用很大解析：低頻扼流圈用來“通直流、阻交流”，對低頻電流阻礙作用也很大，而高頻扼流圈是對高頻阻礙作用很大，對低頻阻礙作用較小，用來“通低頻，通直流，阻高頻”高頻扼流圈的自感系數(shù)較小，低頻扼流圈的自感系數(shù)較大。答案：AD例2：對交流電通過電容器的理解正確的是()A交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質(zhì)變成導(dǎo)體B交變電流定向移動的電荷通過電容器兩板間的絕緣介質(zhì)C交變電流能夠使電容器交替進行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器D交變電流通過

44、了電容器，實際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(zhì)(擊穿除外)解析：電流能“通過”電容器，并非電荷真的通過電容器兩板間的電介質(zhì)，而是交變電流交替對電容器充放電，電容器中并未有電荷通過，但電路中有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器。答案：CD例3：如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其L的作用是_，C的作用是_。解析：因L有“通低頻、阻高頻”的特點，因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過L后還有少量的高頻成分，利用C“通高頻、阻低頻”的特點，使絕大部分高頻成分從C流過。變壓器一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解變壓器的構(gòu)造及工作原理。2掌握理想變壓器的

45、電壓、電流與匝數(shù)間關(guān)系。3掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運用解決實際問題。二、知識點說明1.變壓器(1)定義：用來改變交流電壓的設(shè)備，稱為變壓器。說明：變壓器不僅能改變交變電流的電壓，也能改變交變電流的電流，但是不能改變恒定電流。(2)構(gòu)造：變壓器由一個閉合鐵芯(是由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成的)和兩個線圈(用絕緣導(dǎo)線繞制)組成的。原線圈：和交流電源相連接的線圈(匝數(shù)為n1)。副線圈：和負載相連接的線圈(匝數(shù)為n2)許多情況副線圈不只一個。2.理想變壓器的特點：(1)鐵芯封閉性好，無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量都一樣每匝線圈中所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相等。(2)線圈繞組的電阻不計，無能損現(xiàn)

46、象。(3)鐵芯中的電流不計，鐵芯不發(fā)熱，無能損現(xiàn)象。3理想變壓器的變壓原理變壓器工作的原理是互感現(xiàn)象，互感現(xiàn)象即是變壓器變壓的成因。在變壓器工作時，由于原、副線圈使用同一個鐵芯，因而穿過原、副線圈(每匝)的磁通量及磁通量的變化率均相同，在原、副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與它們的匝數(shù)成正比4能量轉(zhuǎn)換：變壓器是把電能轉(zhuǎn)化為磁場能又把磁場能轉(zhuǎn)化為電能的裝置5理想變壓器的基本關(guān)系(1)輸出功率等于輸入功率P出P入，U1I1U2I2。(2)原副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比，。(3)原副線圈中的電流跟匝數(shù)成反比(僅限一個副線圈)，。(4)原副線圈的交變電流的周期T和頻率f相同。6理想變壓器的三個決定關(guān)系(1)理想

47、變壓器輸出功率決定輸入功率。當(dāng)副線圈空載時，變壓器的輸出功率為零，輸入功率也為零。(2)理想變壓器副線圈兩端電壓由原線圈兩端電壓和匝數(shù)比所決定。(3)理想變壓器副線圈中的電流決定原線圈中的電流。說明：(1)理想變壓器工作時，若增加負載，相當(dāng)于負載電阻減小，從而副線圈中的電流增大，此時原線圈中電流也增大；若減少負載，相當(dāng)于負載電阻增大，從而副線圈中的電流減小，此時原線圈中的電流減??；若副線圈空載時，副線圈中的電流為零，那么原線圈中的電流也為零。(2)原副線圈如果分別采用雙線繞制，使原副線圈都是由兩個線圈組合而成，當(dāng)電流通過時，要根據(jù)在線圈中形成的磁通量方向確定其等效匝數(shù)。(3)接在原、副線圈回路

48、中的電表均視為理想電表，其內(nèi)阻的影響忽略不計。三、典型例題例1：一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n11100，接在電壓為220 V的交流電源上，當(dāng)它對11只并聯(lián)的“36 V，60 W”燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光，由此可知該變壓器副線圈的匝數(shù)n2_，通過原線圈的電流I1_A解析：公式法變壓器的規(guī)律用公式表示為：變壓比公式：(對幾個副線圈的情況也成立)；變流比公式：(只適用于原、副線圈各一個的情況)。對多個副線圈的情況，利用理想變壓器輸入功率和輸出功率相等的關(guān)系列關(guān)系式。因為11只并聯(lián)的“36 V，60 W”燈泡正常發(fā)光，所以副線圈輸出的電壓必為36 V由U1U2=n1n2，得n2n1匝180匝。每只燈泡正

49、常發(fā)光時的電流由P2I2U2得I2P2/U2AA副線圈中的電流I211×I2A因I1/I2n2/n1，故I1A3 A本題的原線圈電流也可用“P入P出”求解本題的輸出功率P出11×60 W660 W，P入I1U1I1220，故I1A3 A。例2：如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為12，電源電壓為220 V，A是額定電流為I01 A的保險絲，R為可調(diào)電阻，為不使原線圈中電流超過I1，R的阻值最低不小于多少歐?解題方法：公式法。解析：由于保險絲的額定電流為I01 A，所以原線圈中允許輸入的最大電流I1I01 A(有效值)，則變壓器的最大輸入功率為P1U1I1220×

50、1 W220 W由，得電阻R兩端電壓為U2×220 V440 V由于P入P出，則變壓器最大輸出功率P2P1220 W由P2，知P2最大時，R最小，則R的最小值為R880 例3：如圖所示的甲、乙兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220 V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110 V若分別在c、d兩端及g、h兩端加上110 V的交流電壓，則a、b間及e、f間的電壓分別為A220 V、220 V B220 V、110 VC110 V、110 V D220 V、0 V解析：當(dāng)a、b間接220 V電壓時，c、d間電壓為110 V，說明c、d間線圈的匝數(shù)為原線圈匝數(shù)的一半；反

51、過來當(dāng)c、d間接110 V電壓時，a、b間電壓應(yīng)為220 V。當(dāng)e、f間接220 V電壓時，g、h間電壓為110 V，說明g、h間電阻為e、f間電阻的一半；當(dāng)g、h間接110 V電壓時，e、g間沒有電流，e、g間電壓為零，所以e、f間電壓與g、h間電壓相等，均為110 V。點評：變壓器既可升壓，也可降壓，但滑動變阻器變壓時，只能降壓，不能升壓。求解此題常見的錯誤是不少人受變壓器變壓的影響，認為g、h間接110 V電壓時，e、f間電壓也為220 V而錯選A。這是沒有搞清楚變壓器變壓與變阻器分壓的區(qū)別所致。電能的輸送一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道“便于遠距離輸送”是電能的優(yōu)點之一知道輸電的過程了解遠距離輸電

52、的原理。2.理解各個物理量的概念及相互關(guān)系。3.充分理解 ； ； 中的物理量的對應(yīng)關(guān)系。4.知道什么是輸電導(dǎo)線上的功率和電壓損失和如何減少功率和電壓損失。5.理解為什么遠距離輸電要用高壓。二、知識點說明1.電能輸送圖2. 輸送電能的過程：發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線 降壓變壓器用電單位3.基本要求：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟。4. 高壓輸電可以保證在輸送功率不變，減小輸電電流來減小輸送電的電能損失。變壓器能把交流電的電壓升高(或降低I)5.電網(wǎng)供電：(1)電網(wǎng)：通過網(wǎng)狀連接將電場和用戶連接起來，形成的全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)。(2)優(yōu)點：減小斷電風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡，保證供電質(zhì)量。三、典型例題

53、例1：某電廠要將電能輸送到較遠的用戶，輸送的總功率為9.8×104W，電廠輸出電壓僅350V，為減少輸送功率損失，先用一升壓變壓器將電壓升高再輸送，在輸送途中，輸電線路的總電阻為4，充許損失的功率為輸送功率的5，求用戶所需電壓為220V時，升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各是多少？解析：依題意遠距離輸送電能電路如圖所示，導(dǎo)線損失的電能轉(zhuǎn)化為熱能，所以據(jù)電功率的知識可求出，輸送導(dǎo)線中的電流據(jù)理想變壓器原理和能量守恒，可算出升壓變壓器的輸出電壓和降壓變壓器輸入電壓，就能解決該題中提出的問題解析：由電路中損失功率P損=5%P總=I22R得輸電線路中電流為升壓變壓器輸出電壓為據(jù)理想變壓器

54、原理得升壓變壓器的初、次級的匝數(shù)比為降壓變壓器輸入功率為P3=P總-P損=P總-5%P總=95%P總=95100×9.8×104W=9.31×104W所以降壓變壓器初級電壓降壓變壓器的匝數(shù)比為例2：發(fā)電機的端電壓為220V，輸出的電功率為44kW，輸電線電阻為0.2，求用戶得到的電壓和電功率各是多少？如果發(fā)電站用匝數(shù)比為110的變壓器將電壓升高，經(jīng)過同樣的輸電線后，再用匝數(shù)比為101的變壓器將電壓降低供給用戶，用戶得到的電壓和電功率各是多少？解析：無論是從發(fā)電機直接向用戶供電，還是通過變壓器向用戶供電，發(fā)電機輸出的總功率都等于輸電線上損失的功率與用戶得到的功率之和從發(fā)電機直接