【精准解析】高中物理粤教版选修1-1教师用书：第2章第2节　电磁感应定律的建立第3节　电磁感应现象的应用含解析

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第二节　电磁感应定律的建立
第三节　电磁感应现象的应用
[学习目标]　1.了解探究感应电动势大小与磁通量变化的关系．2.知道法拉第
电磁感应定律的内容．(重点)3.知道理想变压器的原理．(重点、难点)4.了解汽车
防抱死制动系统．
一、电磁感应定律的建立
1．探究感应电动势与磁通量变化的关系
(1)当磁通量变化过程所用时间相同时，磁通量变化量越大，感应电流就 越大，
表明感应电动势越大．
(2)当磁通量变化量相同时，磁通量变化过程所用时间越短，感应电流就 越大，
表明感应电动势越大．
(3)感应电动势的大小随磁通量变化快慢的增大而增大．
2．法拉第电磁感应定律
(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正
比．
(2)表达式：E＝n，其中 n是线圈匝数，是磁通量的变化率．
二、电磁感应现象的应用
1．变压器
(1)作用：变压器是把交流电的电压升高或者降低的装置．
(2)构造：原线圈 ( 初级线圈 ) 、副线圈 ( 次级线圈 ) 、闭合铁芯．
2．变压器原理
(1)原理：利用电磁感应原理来改变交流电的电压．
(2)公式：＝，U1、U2分别是原、副线圈两端的电压，n1、n2分别是原、副线
圈的匝数．
3．ABS 系统
(1)ABS 系统的作用：汽车紧急制动时，如果车轮被制动装置抱死，车轮将出
现滑动，方向盘就会失灵，汽车将甩尾侧滑，可能发生严重的交通事故．为防止
这种现象，人们发明了防抱死制动系统(ABS)．
(2)ABS 系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成．轮速传感
器的作用是采集车轮转速信号，它是利用电磁感应现象测量车轮转速的．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量．
(×)
(2)闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定． (√)
(3)由E＝n可知，E与ΔΦ成正比．(×)
(4)变压器也可能改变恒定电压． (×)
(5)变压器的原理是电磁感应定律． (√)
(6)实际变压器输入功率一定大于输出功率． (√)
[提示]　(1)决定闭合电路中感应电动势的大小因素是磁通量的变化率．
(3)E与ΔΦ无关，与成正比．
(4)变压器只能改变交流电的电压，不能改变恒定电压．
2．下列关于电磁感应的说法中，正确的是(　　)
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D　[越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大．]
3．如图所示，变压器原、副线圈匝数比为 1∶2，则副线圈中电压表读数为(
)
A．0　　　　 B．2 V
C．4 V D．8 V
A　[由于原线圈接的是直流电源，所以通过副线圈的磁通量不变，因此副线
圈中电压表读数为 0，选项 A正确．]
电磁感应定律
1．如何区分磁通量 Φ，磁通量的变化量 ΔΦ，磁通量的变化率
(1)Φ是状态量，是在某时刻(某位置)穿过闭合回路的磁感线的条数，当磁场
与回路平面垂直时，Φ＝BS.
(2)ΔΦ是过程量，是表示闭合回路从某一时刻变化到另一时刻的磁通量的增
减，即 ΔΦ＝Φ2－Φ1.常见磁通量变化方式有：B不变，S变；S不变，B变；B和
S都变；回路在磁场中相对位置改变(如转动等)．总之，只要影响磁通量的因素发
生变化，磁通量就会变化．
(3)表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，又称磁通量的变化
率．
(4)Φ、ΔΦ、的大小没有直接关系，这一点可与运动学中 v、Δv、三者类比．
值得指出的是：Φ很大，可能很小；Φ很小，可能很大；Φ＝0，可能不为零(如
线圈平面转到与磁感线平行时)．当 Φ按正弦规律变化时，Φ最大时，＝0；反之，
当Φ为零时，最大．
2．电磁感应定律
(1)产生感应电动势的条件
只要穿过某个电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势，产生感应电动
势的那部分导体相当于电路的电源．
(2)电磁感应定律
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率是指磁通量变
化的快慢．不能理解为感应电动势与磁通量或磁通量的变化量成正比．感应电动
势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，与磁通量 Φ、磁通量的变化量 ΔΦ
的大小没有直接的联系．
【例 1】　如图甲所示，某线圈一共 50 匝，若穿过线圈的磁通量随时间的变
化如图乙所示，则 a、b两点间的电压是多少？
甲　　　　　　乙
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