2016-2017学年高中物理第4章揭开电磁关系的奥秘章末分层突破教师用书鲁科版选修1-1

第4章 揭开电磁关系的奥秘

[自我校对]

ΔΦ①闭合 ②磁通量 ③电磁学理论 ④n ⑤Blv

Δt⑥右手 ⑦电磁感应 ⑧机械能 ⑨铁芯 ⑩电磁感应 ? ?电阻 ?电压

n1

n2

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，电源产生电动势． 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，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．

一个闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直搁置一根金属棒，

棒与框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，如图4-1所示．当用外力使ab棒右移时，下列判断正确的是( )

图4-1

A．穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流 B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行 C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行

D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行

【解析】 ab棒右移时，切割磁感线．根据右手定则，ab棒中的感应电流方向从a流向b，此时ab棒起着电源的作用，分别对两边电阻供电，如图所示，所以流过R1、R2的电流都由上而下地绕行．

【答案】 D

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．

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＝

U1n1

U2n2

U1n1U2n2

U236×1 140得n2＝n1＝≈187(匝)．

U1220

对于理想变压器P入＝P出

P入＝40 W.

【答案】 187匝 40 W

章末综合测评(四) 揭开电磁关系的奥秘 (分值：100分 时间：60分钟)

一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．)

1．用实验验证电磁波存在的科学家是( ) A．法拉第 C．赫兹

B．奥斯特 D．麦克斯韦

【解析】 麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证电磁波的存在，故C正确． 【答案】 C

2．如图1所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下关于电流表指针偏转情况的陈述正确的是( )

图1

A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大

B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同 C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大 D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小

【解析】 电流表指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势大小决定的，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以答案是A.

【答案】 A

3．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

【解析】 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． 【答案】 B

4．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( ) A．穿过线圈的磁通量Φ越大，所产生的感应电动势就越大

B．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大，所产生的感应电动势就越大 ΔΦC．穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大

ΔtD．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0