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1、第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 一 、 感應(yīng)電動勢 1 感應(yīng)電動勢： 在 中 產(chǎn) 生 的 電 動 勢 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于 導(dǎo) 體的電阻相當(dāng)于 電動勢是標(biāo)量 ， 規(guī)定電 動勢的方向就是電源內(nèi)部 的方向 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電源 電源內(nèi)阻 電流 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 2 感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系： 遵守 定律， 二 、 感應(yīng)電動勢的大小 法拉第電磁感應(yīng)定律 1. 法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)定律內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的 ， 跟穿 過這一電路的 成正比 (2)公式： (3)公式說明： a. 上式適用于回路中磁通量發(fā)生變化的 情形

2、， 回路不一定閉合 閉合電路歐姆 I ER r . 大小 磁通量的變化率 E n t . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 b. 感應(yīng)電動勢 E的大小與磁通量的 成 正比，而不是與磁通量的 成正比，更不是 與磁通量成正比要注意 與 和 三個量的物理意 義各不相同，且無大小上的必然關(guān)系 d. 由 E 算出的是時間 t內(nèi)的平均感應(yīng)電動 勢，一般并 初態(tài)與末態(tài)電動勢的算術(shù)平均值 變化率 變化量 t c . 當(dāng) 由磁場變化引起時， t 常用 S B t 來計算；當(dāng) 由回路面積變化引起時， t 常用 B S t 來計算 nt 不等于 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 2. 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感

3、應(yīng)電動勢 (1)一般情況：運動速度 v和磁感線方向夾角為 ， 則 E Blvsin. (2)對公式的理解 a. 公式只適用于一部分導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中做切割磁感 線運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計算 ， 其中 L是導(dǎo)體切割磁 感線的有效長度 ， 是矢量 B和 v方向間的夾角 ， 且 L與磁感 線保持垂直 (實際應(yīng)用中一般只涉及此種情況 ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 b. 若 90 ， 即 B v時 ， 公式可簡化為 E BLv， 此 時 ， 感應(yīng)電動勢最大；若 0 ， 即 B v時 ， 導(dǎo)體在磁場 中運動不切割磁感線 ， E 0. c. 若導(dǎo)體是彎曲的 ， 則 L應(yīng)是導(dǎo)體的有效切割長度 ，

4、即是導(dǎo)體兩端點在 B、 v所決定平面的垂線上的投影長度 d. 公式 E BLv中 ， 若 v為一段時間內(nèi)的平均速度 ， 則 E亦為這段時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值；若 v為瞬時速度 ， 則 E亦為該時刻感應(yīng)電動勢的瞬時值 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 3. 反電動勢： 反電動勢對電路中的電流起 作 用 e . 直導(dǎo)線繞其一端在垂直勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生 的感應(yīng)電動勢運用公式 E BL v 計算時，式中 v 是導(dǎo)線上各 點切割速度的平均值， v 0 L 2 ，所以 E 1 2 BL 2 . 削弱 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 三 、 互感和自感 1. 互感現(xiàn)象： 兩個線圈之間并沒

5、有導(dǎo)線相連 ， 但當(dāng)一 個線圈中的電流變化時 ， 它所產(chǎn)生的變化的 會 在另一個線圈中產(chǎn)生 的現(xiàn)象 互感現(xiàn) 象可以把能量由一個線圈傳遞到另一個線圈 ， 變壓器就是 利用 制成的 2. 自感現(xiàn)象： 由于 發(fā)生變化 而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 ， 叫做自感現(xiàn)象 磁場 感應(yīng)電動勢 互感現(xiàn)象 導(dǎo)體本身的電流 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 3. 自感電動勢 (1) 定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢 ， 叫做 (2)作用：總是阻礙導(dǎo)體中 (3)自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中 即當(dāng)電流增大時 ， 自感電動勢 阻礙電流增大；當(dāng)電流減小時 ， 自感電動勢阻礙電流減 小 自感電動勢 原電流的變化 原電

6、流的變化 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 自感電動勢的大小與 成正比，其中 L 為 4. 自感系數(shù) 自感系數(shù)也叫自感或電感 自感系數(shù) L由線圈本身的特性決定 L的大小與線圈的 長度 、 線圈的橫截面積等因素有關(guān) ， 線圈越長 ， 單位長度 上的匝數(shù)越多 ， 橫截面積越大 ， 自感系數(shù) L越大 另外 ， 若線圈中有鐵芯 ， 自感系數(shù) L會大很多 ( 4) 自感電動勢的大?。?E L It 電流的變化率 自感系數(shù) 21 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 5. 自感現(xiàn)象與互感現(xiàn)象的區(qū)別和聯(lián)系 區(qū)別： (1)互感現(xiàn)象發(fā)生在靠近的 線圈間 ， 而 自感現(xiàn)象發(fā)生在 線圈導(dǎo)體內(nèi)部； (2)通過互感

7、可 以把能量在線圈間傳遞 ， 而自感現(xiàn)象中 ， 能量只能在一個 線圈中儲存或釋放 聯(lián)系：二者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 兩個 22 一個 23 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 四 、 渦流 1. 渦流 (1)定義：當(dāng)線圈的電流隨時間變化時 ， 線圈附近的任 何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生 ， 電流在導(dǎo)體內(nèi)形成閉 合回路 ， 很像水的漩渦 ， 把它叫做渦電流 ， 簡稱渦流 (2)特點：整塊金屬的電阻很小 ， 渦流往往很大 2. 電磁阻尼與電磁驅(qū)動 (1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時 ， 感應(yīng)電流會使 導(dǎo)體受到 ， 安培力的方向總是 導(dǎo)體的運 動 ， 這種現(xiàn)象稱為 感應(yīng)電流 24 安培力 25 阻礙 26 電磁阻

8、尼 27 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 (2)電磁驅(qū)動：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動 ， 在導(dǎo)體中會產(chǎn)生 ， 感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力 ， 安培力使 導(dǎo)體運動 ， 這種作用稱為 注意： 電磁阻尼與電磁驅(qū)動也是一種特殊的電磁感應(yīng) 現(xiàn)象 ， 原理上都可以用楞次定律解釋 . 感應(yīng)電流 電磁驅(qū)動 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 一、對法拉第電磁感應(yīng)定律 的理解 1. 感應(yīng)電動勢 E 的大小決定于穿過電路的磁通量的變 化率 t 和線圈的匝數(shù)，而與 的大小和 的大小沒有必 然的關(guān)系，與電路的電阻 R 無關(guān)感應(yīng)電流的大小與 E 和 回路總電阻 R 有關(guān) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 2. 磁通量

9、的變化率 t 是 t 圖象上某點切線的斜率 3. 若 t 恒定，則 E 不變用 E n t 所求的感應(yīng)電動 勢為整個閉合電路的感應(yīng)電動勢，而不是回路中某部分導(dǎo)體 的電動勢 4. 磁通量的變化常由 B 的變化或 S 的變化兩種情況引 起 當(dāng) 僅由 B 的變化引起時， E nS B t . 當(dāng) 僅由 S 的變化引起時， E nB St . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 5. 由 E n t 計算出的是 t 時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢 二、感應(yīng)電動勢的分析與計算 1. 兩種求電動勢的方法 E N / t 和 E BL v sin 有 什么不同 ( 1) 研究對象不同：前者是一個回路 ( 不一定閉

10、合 ) ，后者 是一段直導(dǎo)線 ( 或能等效為直導(dǎo)線 ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 (2)適用范圍不同： E N/t具有普遍性 ， BLvsin 只適用于導(dǎo)體切割磁感線的情況 前者計算的是在 t時間 內(nèi)的平均電動勢 ， 只有當(dāng) t 0或磁通量的變化率是恒定不 變時 ， 它算出的才是瞬時電動勢； E Blvsin中的 v若為瞬 時速度 ， 則算出的就是瞬時電動勢 ， 若 v為平均速度 ， 算 出的就是平均電動勢 2 電勢高低的判斷方法 (1)要明確磁場的方向及導(dǎo)體運動的方向； (2)據(jù)右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動勢的 方向； 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 方 法一：利

11、用公式 E N / t 設(shè)導(dǎo)體棒長為 L ，繞 O 點轉(zhuǎn)動角速度為 ，則在 t 時間 內(nèi)，其掃過一扇形面積 S 1 2 tL 2 則由公式得 E BS t 1 2 BL 2 (3)把切割磁感線導(dǎo)體作為電源 ， 在電源內(nèi)部電流從低 電勢點 (負(fù)極 )流向高電勢點 (正極 ) 3. 怎樣求解導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線的電動勢 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 方法二：利用公式 E BL v 上圖中 O 點速度 v 0 0 ， A 點速度 v A L 則由公式 E BL v ，其中 v 取平均速度，得 E BL 1 2 L 1 2 BL 2 . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 三、通電自感和斷電

12、自感的比較 電路圖 器材要求 A1、 A2同規(guī)格， RR L， L較大 L很大 (有鐵芯 ) 現(xiàn)象 在 S閉合瞬間， A2立 即亮起來， A1燈逐漸 變亮，最終一樣亮 在開關(guān) S斷開時， A燈 漸漸熄滅 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 通電自感 斷電自感 原因 由于開關(guān)閉合時， 流過電感線圈的 電流迅速增大， 使線圈產(chǎn)生自感 電動勢，阻礙了 電流的增大，使 流過 A1燈的電流 比流過 A2燈的電 流增加得慢 斷開開關(guān) S時，流過線圈 L的電 流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻 礙了電流的減小，使電流繼續(xù) 存在一段時間，在 S斷開后， 通過 L的電流反向通過燈 A， A 燈不會立即熄滅，若 RL

13、RA， 原來的 IL IA，則 A燈熄前要閃 亮一下，若 RL RA，原來的電 流 IL IA，則 A燈逐漸熄滅，不 再閃亮一下 能量轉(zhuǎn) 化情況 電能轉(zhuǎn)化為磁場 能 磁場能轉(zhuǎn)化為電能 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 思考： 斷電實驗中 ， 線圈中的電流有可能比原來的大 嗎 ？ 不可能 因為電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 ， 自感電動勢也只能阻 礙線圈中電流減小 ， 而不能 “ 阻止 ” ， 只是減慢了電流減 小的速度 ， 但最終結(jié)果還是要減小 ， 所以斷電實驗中 ， 線 圈中的電流不可能比原來的大 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 四 、 渦流的產(chǎn)生機(jī)理 處在磁場中的導(dǎo)體 ， 只要磁場變化就會引起導(dǎo)

14、體中的 磁通量的變化 ， 導(dǎo)體中就有感應(yīng)電動勢 ， 這一電動勢在導(dǎo) 體內(nèi)部構(gòu)成回路 ， 導(dǎo)體內(nèi)就有感應(yīng)電流 因為這種電流像 水中的旋渦 ， 所以稱為渦流 在大塊的金屬內(nèi)部 ， 由于金 屬塊的電阻很小 ， 所以渦電流很大 ， 能夠產(chǎn)生很大的熱 量 嚴(yán)格地說 ， 在變化的磁場中的一切導(dǎo)體內(nèi)都有渦流產(chǎn) 生 ， 只是渦電流的大小有區(qū)別 ， 所以一些微弱的渦電流就 被我們忽視了 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 五 、 電磁阻尼和電磁驅(qū)動 電磁阻尼是導(dǎo)體與磁場相對運動時 ， 感應(yīng)電流使導(dǎo)體 受到的安培力總是阻礙它們的相對運動 ， 利用安培力阻礙 導(dǎo)體與磁場間的相對運動就是電磁阻尼 磁電式儀表的指 針

15、能夠很快停下 ， 就是利用了電磁阻尼 “ 磁懸浮列車?yán)?用渦流減速 ” 其實也是一種電磁阻尼 電磁驅(qū)動是導(dǎo)體與磁場相對運動時 ， 感應(yīng)電流使導(dǎo)體 受到的安培力總是阻礙它們的相對運動 ， 應(yīng)該知道安培力 阻礙磁場與導(dǎo)體的相對運動的方式是多種多樣的 當(dāng)磁場 以某種方式運動時 (例如磁場轉(zhuǎn)動 )， 導(dǎo)體中的安培力阻礙 導(dǎo)體與磁場間的相對運動而使導(dǎo)體跟著磁場動起來 (跟著轉(zhuǎn) 動 )， 這就是電磁驅(qū)動 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 六 、 自感現(xiàn)象的應(yīng)用 日光燈 1. 啟動器： 利用氖管的輝光放電 ， 起自動把電路接通 和斷開的作用 2. 鎮(zhèn)流器： 在日光燈點燃時 ， 利用自感現(xiàn)象 ， 產(chǎn)生瞬

16、時高壓 ， 在日光燈正常發(fā)光時 ， 利用自感現(xiàn)象 ， 起降壓限 流作用 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 3. 日光燈的工作原理圖如下 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 圖中 A是鎮(zhèn)流器，其作用是在燈開始點燃時起產(chǎn)生瞬 時高壓的作用；在日光燈正常發(fā)光時起降壓限流作用 B 是日光燈管，它的內(nèi)壁涂有一層熒光粉，使其發(fā)出的光為 柔和的白光； C是啟動器，它是一個充有氖氣的小玻璃泡， 里面裝上兩個電極，一個固定不動的靜觸片和一個用雙金 屬片制成的 U形觸片組成 . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例 1 如圖甲所示，在周期性變化的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi) 有一垂直于磁場、半徑為 r 1 m、電阻為

17、 R 3.14 的金屬 單匝圓型線圈，若規(guī)定逆時針方向的電流為正方向， B垂 直于紙面向里為正，當(dāng)磁場按圖乙所示的規(guī)律變化時，線 圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流圖象正確 的是 ( ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 答案 B 說明 線圈面積不變時 ， 磁場均勻變化會產(chǎn)生一恒 定電流 ， 還應(yīng)注意電流方向隨時間變化 解析 首先由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，在 0 1 s 內(nèi)，磁通量正向增大，感應(yīng)磁場垂直紙面向外，電流為逆時 針，為正向電流，又由法拉第電磁感應(yīng)定律 E n B t S 得 E 2 r 2 ， I E R 得 I 2 A ，在 1 s 3 s 內(nèi)，磁場正

18、向減小，感 應(yīng)電流為負(fù)，故答案選 B. 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 練習(xí) 1： 兩個用相同材料制成的粗細(xì)相同的圓環(huán)如圖 所示連接，其半徑之比 rA rB 2 1.先單獨將 A環(huán)置于均 勻變化的磁場中，測得 P、 Q兩點間電壓為 U1，再單獨將 B 環(huán)置于同一均勻變化的磁場中，測得 P、 Q兩點間的電壓為 U2，則 U1 U2 ________(連接處電阻不計 ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 答案 2 1 解析 當(dāng)單獨將 A 環(huán)置于磁場中時， A 環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電 動勢 E B t S A ， U 1 E R A R B R B B t r A 2 R B R A R B R B

19、 R A r B r A 1 2 當(dāng)單獨讓 B 環(huán)置于磁場中時， B 環(huán)相當(dāng)于電源，此時 P 、 Q 兩點間的電壓為 A 環(huán)電阻上的分電壓，有 U 2 B t r B 2 R A R A R B 故 U 1U 2 r A 2 r B r B 2 r A 2 1 . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例 2 如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距 L 0.50 m，左端接一電阻 R 0.20 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 0.40 T， 方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒 ab垂直放在導(dǎo)軌 上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可 忽略不計，當(dāng) ab以 v 4.0 m/s的速度水平向右勻速滑

20、動時， 求： (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 (1)ab棒中感應(yīng)電動勢的大小 ， 并指出 a、 b哪端電勢高； (2)回路中感應(yīng)電流的大?。?(3)維持 ab棒做勻速運動的水平外力 F的大小 解析 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 ， ab棒中的感應(yīng) 電動勢為 E BLv 0.40 0.50 4.0 V 0.80 V 根據(jù)右手定則可判定感應(yīng)電流的方向為由 b a， 所以 a端電勢高 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 說明 把產(chǎn)生電動勢部分當(dāng)做電源，電源正極就是 電勢較高的點 ab棒受力平衡是因為外力與安培力等大反 向，可用二力平衡求出外力 . ( 2) 感應(yīng)電

21、流大小為 I E R 0.80 0.20 A 4.0 A. ( 3) 由于 ab 棒受安培力，故外力 F ILB 4.0 0.50 0. 40 N 0.80 N 故外力的大小為 0.80 N . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例 3 如圖所示，邊長為 a，總電阻為 R的閉合正方形 單匝線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，磁感線與 線框平面垂直當(dāng)線框由圖示位置以 的角速度轉(zhuǎn)過 180 角的過程中 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 (1)磁通量變化量為多大 ？ (2)線框中的平均電動勢多大 ？ 平均電流多大 ？ (3)流過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量是多少 ？ (4)線框中產(chǎn)生多少熱量

22、？ 解析 ( 1) BS ( BS ) 2 Ba 2 ( 2) E t 2 Ba 2 I E R 2 Ba 2 R 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 說明 流過橫截面的電荷量可以用平均電流求解， 但線框發(fā)熱量不能用平均電流，而要用有效值求解 . ( 3) q I t R 2 Ba 2 R ( 4) Q E 2 R t ，注意，此時 E 必須用有效值，故 Q ( Ba 2 2 ) 2 t / R B 2 a 4 2 2 R B 2 a 4 2 R . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例 4 如圖所示，圓形線圈中串聯(lián)了一個平行板電容 器，線圈內(nèi)有磁場，磁通量 隨時間按正弦規(guī)律變化以 垂直

23、紙面向里的磁場為正，從 t 0時刻開始，在平行板電 容器中點釋放一個電子，若電子在運動中不會碰到板，關(guān) 于電子在一個周期內(nèi)的加速度的判斷正確的是 ( ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 A 第二個 T/4內(nèi) ， 加速度方向向上 ， 大小越來越小 B 第二個 T/4內(nèi) ， 加速度方向向上 ， 大小越來越大 C 第三個 T/4內(nèi) ， 加速度方向向下 ， 大小越來越大 D 第三個 T/4內(nèi) ， 加速度方向向下 ， 大小越來越小 解析 第二個 1/4周期內(nèi) ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度向里減小 (磁通 量減小 )， 若有感應(yīng)電流 ， 其磁場方向應(yīng)向里 ， 感應(yīng)電流方 向為順時針方向 ， 則電容器下極板帶正電

24、， 電子的加速度 方向向下 ， 由于 B的變化越來越快 ， 感應(yīng)電動勢越來越大 ， 板間的電場強(qiáng)度越來越大 ， 電子的加速度也越來越大 ， 故 A、 B均錯 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 第三個 1/4周期內(nèi) ， 磁通量向外增加 ， 感應(yīng)電流的磁場 仍向里 ， 電子的加速度方向向下 ， 由于 變化越來越慢 ， 則電動勢越來越小 ， 加速度也越來越小 ， 故 C錯 ， D對 答案 D 說明 判斷電磁感應(yīng)中電勢高低時 ， 需把產(chǎn)生電動 勢部分當(dāng)做一個電源 ， 電路當(dāng)做電源內(nèi)部電路處理 . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例 5 如圖所示， L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定 后小燈泡正

25、常發(fā)光，當(dāng)斷開開關(guān) S的瞬間會有 ( ) A 燈 A立即熄滅 B 燈 A慢慢熄滅 C 燈 A突然閃亮一下再慢慢熄滅 D 燈 A突然閃亮一下再突然熄滅 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 解析 本題中 ， 當(dāng)開關(guān) S斷開時 ， 由于通過自感線圈 的電流從有變到零 ， 線圈將產(chǎn)生自感電動勢 ， 但由于線圈 L與燈 A在 S斷開后不能形成閉合回路 ， 故在開關(guān)斷開后通 過燈 A的電流為零 ， 燈立即熄滅 答案 A 說明 有自感電動勢并不一定有電流 ， 因為必須要 閉合回路才能使電流形成通路 . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 練習(xí) 2： 如圖所示是測定自感系數(shù)很大的線圈 L直流電 阻的電路

26、， L兩端并聯(lián)一個電壓表 ， 用來測自感線圈的直 流電壓 ， 在測量完畢后 ， 將電路拆開時應(yīng)先 ( ) A. 斷開 S1 B. 斷開 S2 C. 拆除電流表 D. 拆除電阻 R 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 解析 若先斷開 S1， 會在電壓表兩端產(chǎn)生一較大自 感電動勢 ， 有可能燒毀電壓表 ， 先拆除電流表及電阻 R會 發(fā)生同樣的情況 ， 故應(yīng)選 B. 答案 B 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例 6 (2010北京理綜 )在如圖所示的電路中，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

27、亮度 一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為 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 變化的圖象是 ( ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 解析 與滑動變阻器 R串聯(lián)的小燈泡 L2， 閉合 S后直 接變亮 ， 電流變化圖象應(yīng)為平行橫軸的直線 (如圖 A中圖線 所示 )， 選項 C、 D錯誤 與帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的小燈 泡 L1， 閉合 S后 ， 自感線圈要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增 大 ， 通過小燈泡 L1的電流逐漸變大 ， 所以選項 B正確 答案 B 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 例

28、 7 (2010江蘇物理 )如圖所示的電路中，電源的電 動勢為 E，內(nèi)阻為 r，電感 L的電阻不計，電阻 R的阻值大于 燈泡 D的阻值，在 t 0時刻閉合開關(guān) S，經(jīng)過一段時間后， 在 t t1時刻斷開 S，下列表示 A、 B 兩點間電壓 UAB隨時間 t變化的圖象 中，正確的是 ( ) 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 解析 此題需要判斷通電后燈泡兩端電壓變化情況 和斷電后燈泡兩端電壓變化情況，在 t 0時刻閉合開關(guān) S， 由于電感 L產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流通過，電源輸出電 流較小路端電壓較高，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定，電源輸出 電流較大路端電壓較低在 t t1時刻斷開 S，電感 L產(chǎn)生自

29、 感電動勢，與燈泡構(gòu)成閉合回路，燈泡 D中有反向電流通 過，所以表示 A、 B兩點間電壓 UAB隨時間 t變化的圖象中正 確的是 B. 答案 B 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 練習(xí) 3： 如圖所示是利用高頻交流電焊接自行車零件 的原理示意圖，其中外圈 A是通高頻交變電流的線圈， B是 自行車零件， a是待焊接口，焊接時接口兩端接觸在一 起當(dāng) A中通有交變電流時， B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使得接 口處金屬熔化焊接起來 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物 (1)試分析說明 ， 焊接的快慢與交變電流的頻率有什么 關(guān)系 (2)試分析說明 ， 為什么焊接過程中 ， 接口 a處被熔化 而零件的其他部分并不很熱 ？ 解析 (1)A中交變電流的頻率越高 ， B中磁通量的變 化率越大 ， 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大 ， 感應(yīng)電流 I越大 ， 所以 電流熱功率 P I2R也越大 ， 焊接得越快 (2)B中各處電流大小相等 ， 但接口 a處電阻大 ， 電流熱 功率大 ， 而其他部分電阻小 ， 電流熱功率小 ， 所以接口 a 處已被熔化而零件的其他部分并不很熱 . 第九章 電磁感應(yīng) 人 教 版 理 物