高中物理电磁感应讲义
高中物理第一章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律讲义省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件
(3)感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组 成无关，感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象 的本质．
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2．磁通量的变化率． (1)定义：磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间
ΔΦ 的比值，用___Δ__t___表示．
(2)物理意义：表示磁通量变化的快慢．
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3．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)公式：E＝nΔΔΦt. n 为线圈匝数，ΔΦ 是磁通量的变化量，ΔΔΦt 是磁通 量的变化率．
第一章 电磁感应
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第四节 法拉第电磁感应 定律
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学习目标
• 1.知道决定感应 电动势大小原因.
• 2.了解法拉第电 磁感应定律内容 和数学表示式.
• 3.会使用方法拉 第电磁感应定律 计算感应电动 势．
重点难点
重点 • 1.探究影响感应电 动势大小原因.
• 2.法拉第电磁感应 定律了解及应 用．
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A．正在增加，ΔΔΦt ＝m2gqd B．正在增加，ΔΔΦt ＝m2ngqd C．正在减弱，ΔΔΦt ＝m2gqd D．正在减弱，ΔΔΦt ＝m2ngqd 解析：由题意可知 K 闭合时传感器上的示数变为原
来的一半，
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说明上极板带负电，感应电流的磁场和原磁场方向相反， 则原磁场 B 正在增加，小球所受的电场力为 F＝qE＝m2g，因 此两极板之间的电势差为：U＝Ed＝m2gd，再根据法拉第电 磁感应定律有：U＝nΔΔtΦ，由此可解得ΔΔΦt ＝m2ngqd.
(1)电路中感应电动势 E； (2)电路中感应电流的大小；
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(3)金属杆所受安培力的大小． 解析：(1)由法拉第电磁感应定律，可得感应电动势
浙江新高考专用高中物理第四章电磁感应现象5电磁感应现象的两类情况讲义新人教版选修3_
5 电磁感应现象的两类情况麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场.二、感生电动势的产生感生电场产生的电动势叫感生电动势.2.感生电动势大小：E ＝n ΔΦΔt. 3.方向判断：由楞次定律和右手螺旋定则判定.三、动生电动势的产生导体运动产生的电动势叫动生电动势.2.动生电动势大小：E ＝Blv (B 的方向与v 的方向垂直).3.方向判断：右手定则.1.判断下列说法的正误.(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场.( √ )(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用.( √ )(3)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用.( √ )(4)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功.( × )2.研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用.在北半球若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为5×10－5T.鸽子以20m/s 的速度水平滑翔，鸽子两翅展开可达30cm 左右，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为________V ，________(填“左”或“右”)侧电势高. 答案 3×10－4 左一、感生电场和感生电动势如图1所示，B 变化时，就会在空间激发一个感生电场E .如果E 处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流.图12.变化的磁场周围产生的感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化的磁场中放一个闭合回路，回路中就有感应电流，如果无闭合回路，感生电场仍然存在.3.感生电场可用电场线形象描述.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合.4.感生电场(感生电动势)的方向一般由楞次定律判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt计算. 例1 (多选)(2017·温州中学高二上学期期中)下列说法中正确的是( )D.感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向答案 AC解析 变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场，故A 正确；恒定的磁场在周围不产生电场.故B 错误；感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定，故C 正确；感生电场的电场线是闭合曲线，其方向不一定是沿逆时针方向，故D 错误. 例2 (多选)某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图2AB 方向磁场在迅速减弱AB 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速减弱答案 AC闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思路如下：二、动生电场和动生电动势如图3所示，导体棒CD 在匀强磁场中运动.图3CD 向右匀速运动，由左手定则可判断自由电子受到沿棒向下的洛伦兹力作用，C 端电势高，D 端电势低.随着C 、D 两端聚集电荷越来越多，在CD 棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动，C 、D 两端形成稳定的电势差.感生电动势 动生电动势 产生原因 磁场的变化 导体做切割磁感线运动移动电荷的 非静电力 感生电场对自由电荷的电场力 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体方向判断方法 由楞次定律判断 通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法 由E ＝n ΔΦΔt 计算 通常由E ＝Blv sin θ计算，也可由E ＝n ΔΦΔt计算 例3 (多选)如图4所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( )图4答案 AB解析 根据动生电动势的定义，选项A 正确.动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，选项B 正确，选项C 、D 错误.[学科素养] 通过例1、例2和例3，加深对感生电动势和动生电动势的理解，掌握它们方向的判断方法，并会对两者进行区分，体现了“科学思维”的学科素养.三、导体棒转动切割产生动生电动势的计算1.当导体棒在垂直于匀强磁场的平面内，其一端固定，以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图5所示. 图5ω绕圆心匀速转动时，如图6所示，相当于无数根“辐条”转动切割，它们之间相当于电源的并联结构，圆盘上的感应电动势为E ＝Br v ＝12Br 2ω. 图6例4 长为l 的金属棒ab 以a 点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，如图7所示，磁感应强度大小为B .求：图7(1)金属棒ab 两端的电势差；(2)经时间Δt (Δt <2πω)金属棒ab 所扫过的面积中通过的磁通量为多少？此过程中的平均感应电动势多大？答案 (1)12Bl 2ω (2)12Bl 2ωΔt 12Bl 2ω 解析 (1)ab 两端的电势差：U ab ＝E ＝Bl v ＝12Bl 2ω. (2)经时间Δt 金属棒ab 所扫过的扇形面积ΔS ＝12l 2θ＝12l 2ωΔt ，ΔΦ＝B ΔS ＝12Bl 2ωΔt . 由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω. 1.(对感生电场的理解)如图8所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将( )图8答案 A2.(对感生电场的理解)如图9所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板( )图9t 成正比C.带正电，电荷量是kL 2C 4π D.带负电，电荷量是kL 2C 4π 答案 D解析 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt＝S ΔB Δt ＝kS ，而S ＝πr 2＝π(L 2π)2＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π；由楞次定律和安培定则知电容器P 板带负电，故D 选项正确.3.(转动切割产生的电动势)(2017·慈溪市高二上学期期中)如图10所示，导体棒ab 长为4L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体绕过b 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，则a 端和b 端的电势差U 的大小等于( )图10 BL 2ω B.BL 2ωBL 2ωBL 2ω答案 D解析 ab 棒以b 端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动，则a 、b 两端的电势差大小U ＝E ＝12B (4L )2ω＝8BL 2ω.故选D. 4.(平动切割产生的动生电动势)如图11所示，“∠”形金属框架MON 所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，金属棒ab 能紧贴金属框架运动，且始终与ONab 从O 点开始(t ＝0)匀速向右平动时，速度为v 0，∠MON ＝30°.图11(1)试求bOc 回路中感应电动势随时间变化的函数关系式；(2)闭合回路中的电流随时间变化的图象是________.答案 (1)E ＝33Bv 20t (2)B 解析 (1)t ＝0时ab 从O 点出发，经过时间t 后，ab 匀速运动的距离为s ，则有s ＝v 0t .由tan30°＝bc s ，有bc ＝v 0t ·tan30°.则金属棒ab 接入回路的bc 部分切割磁感线产生的感应电动势为E ＝Bv 0bc ＝Bv 02t tan30°＝33Bv 02t . (2)l Ob ＝v 0t ，l bc ＝v 0t tan30°，l Oc ＝v 0tcos30°，单位长度电阻设为R 0，则回路总电阻R ＝R 0(v 0t ＋v 0t tan30°＋v 0t cos30°)＝R 0v 0t (1＋3)，则回路电流I ＝E R ＝(3－3)Bv 06R 0，故I 为常量，与时间t 无关，选项B 正确.一、选择题考点一 感生电场和感生电动势1.(多选)在空间某处存在一变化的磁场，则 ( )A.在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B.在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定会产生感应电流C.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场答案 BD解析 由感应电流产生的条件可知，只有闭合回路中的磁通量发生改变，才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A 错，B 对；感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合回路无关，故C 错，D 对.2.在如下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )答案 C解析均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C正确.3.(多选)著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板四周固定着一圈带电的金属小球，如图1所示.当线圈接通电源后，将产生图示逆时针方向的电流.则下列说法正确的是( )图1A.接通电源瞬间，圆板不会发生转动C.若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反D.若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反答案BD解析线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生感生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，A错误；不论线圈中电流是增大还是减小，都会引起磁场的变化，从而产生不同方向的电场，使小球受到电场力的方向不同，所以会向不同方向转动，B正确；接通电源瞬间，产生顺时针方向的电场，如果小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流方向相同，C错误；同理可知D正确.4.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下加速.如图2所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )图2A.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速B.若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速答案 A解析当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时，由安培定则可知将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空盒空间内产生顺时针方向的感生电场，电子沿逆时针运动，电子将加速，选项A正确；同理可知选项B、C错误；由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，被加速时电子做圆周运动的周期减小，选项D错误.5.如图3甲所示，线圈总电阻r＝0.5Ω，匝数n＝10，其端点a、b与Ra、b两点电势差的大小为( )图3解析 根据法拉第电磁感应定律得：E ＝n ·ΔΦΔt ＝10×,0.4)V ＝2V.I ＝E R 总＝21.5＋0.5A ＝1A.a 、b 两点的电势差相当于电路中的路端电压，其大小为U ＝IR ＝1.5V ，故A 正确. 考点二 动生电动势abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图4甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是( )图4tt答案 BC解析 由题图Et 图象可知，导线框经过0.2s 全部进入磁场，则速度v ＝l t ＝,0.2)m/s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；由图象可知，E ＝0.01V ，根据E ＝Blv 得，B ＝E lv ＝,0.1×0.5)T ＝0.2T ，选项A 错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在tt ＝0.6s 这段时间内，导线框中的感应电流I ＝E R ＝,0.005)A ＝2A, 所受的安培力大小为F ＝BIl ＝0.2×2×0.1N＝0.04N ，选项D 错误.7.如图5所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框abc 以恒定的速度v 沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与ab 边垂直，且保持ac 平行于OQ .关于线框中的感应电流，以下说法正确的是( )图5答案 D解析 线框中感应电流的大小正比于感应电动势的大小，又感应电动势E ＝BL 有v ，L 有指切割磁感线部分两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度，故开始进入磁场时感应电流最大，开始穿出磁场时感应电流最小，选项A 、B 错误.感应电流的方向可以用楞次定律判断，可知选项D 正确，C 错误.8.(多选)如图6所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于abab 边以角速度ωbc 边的长度为l .下列判断正确的是( )图6abcaC.|U bc |＝12Bl 2ω D.|U bc |＝Bl 2ω解析 金属框abc 平面与磁场方向平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项A 正确，B 错误；由转动切割产生感应电动势得|U bc |＝12Bl 2ω，选项C 正确，D 错误. 9.(2017·温州中学高二上学期期中)如图7所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中绕圆心O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，圆盘的圆心和边缘间接有一个阻值为R 的电阻，则通过电阻R 的电流的大小和方向分别为(金属圆盘的电阻不计)( )图7A.I ＝Br 2ωR，由c 到d B.I ＝Br 2ωR，由d 到c C.I ＝Br 2ω2R，由c 到d D.I ＝Br 2ω2R，由d 到c 答案 D解析 将金属圆盘看成无数条金属辐条组成的，这些辐条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R 的电流的方向为从d 到c ，金属圆盘产生的感应电动势为：E ＝12Br 2ω，通过电阻R 的电流的大小为：I ＝E R ＝Br 2ω2R.故选D. 10.如图8所示，导体棒AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 长为R ，且O 、B 、A 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差大小为( )图8A.12BωR 2BωR 2 BωR 2BωR 2答案 C解析 A 点线速度v A ＝ω·3R ，B 点线速度v B ＝ωR ，AB 棒切割磁感线的平均速度v ＝v A ＋v B 2＝2ωR ，由E ＝Blv 得，AB 两端的电势差大小为E ＝B ·2R ·v ＝4BωR 2，C 正确.11.如图9所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间变化的变化率ΔB Δt的大小应为( ) 图9A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π答案 C解析 设半圆的半径为L ，电阻为R ，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1＝12B 0ωL 2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E 2＝12πL 2·ΔB Δt ，由E 1R ＝E 2R 得12B 0ωL 2＝12πL 2·ΔB Δt ，即ΔB Δt ＝ωB 0π，故C 项正确. 12.(多选)如图10所示，三角形金属导轨EOF 上放有一金属杆AB ，在外力作用下，使AB 保持与OF 垂直，从O 点开始以速度v 匀速右移，该导轨与金属杆均由粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是 ( )图10答案 AC解析 设金属杆从O 点开始运动到题图所示位置所经历的时间为t ，∠EOF ＝θ，金属杆切割磁感线的有效长度为L ，故E ＝BLv ＝Bv ·vt tan θ＝Bv 2tan θ·t ，即电路中感应电动势的大小与时间成正比，C 选项正确；电路中感应电流I ＝E R ＝Bv 2tan θ·t ρl S，而l 为闭合三角形的周长，即l ＝vt ＋vt ·tan θ＋vtcos θ＝vt (1＋tan θ＋1cos θ)，所以I ＝Bv tan θ·Sρ(1＋tan θ＋1cos θ)是恒量，所以A 正确.二、非选择题 13.如图11所示，线框由导线组成，cd 、ef 两边竖直放置且相互平行，导体棒ab 水平放置并可沿cd 、ef 无摩擦滑动，导体棒ab 所在处有垂直线框所在平面向里的匀强磁场且B 2＝2T ，已知ab 长L ＝0.1m ，整个电路总电阻R ＝5Ω，螺线管匝数n ＝4，螺线管横截面积S 2.在螺线管内有如图所示方向磁场B 1，若磁场B 1以ΔB 1Δt＝10T/s 均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(取g ＝10 m/s 2)图11(1)通过导体棒ab 的电流大小；(2)导体棒ab 的质量m 的大小；(3)若B 1＝0，导体棒ab 恰沿cd 、ef 匀速下滑，求棒ab 的速度大小.答案 (1)0.8A (2)0.016kg (3)20m/s解析 (1)螺线管产生的感应电动势：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB 1ΔtS 得E ＝4×10×0.1V＝4V通过导体棒ab 的电流I ＝E R(2)导体棒ab 所受的安培力F ＝B 2IL导体棒静止时受力平衡有F ＝mg解得m ＝0.016kg.(3)ab 匀速下滑时 E 2＝B 2LvI ′＝E 2RB 2I ′L ＝mg联立解得v ＝20m/s14.如图12甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距dCDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 按如图乙所示规律变化，CFt ＝0时，金属棒ab 从图示位置由静止在恒力F 作用下向右运动到EFab 电阻为1Ω，求：图12(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F 的大小；(3)金属棒的质量.解析 (1)金属棒未进入磁场时，电路的总电阻R 总＝R L ＋R ab ＝5 Ω回路中感应电动势为：E 1＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝0.5 V 灯泡中的电流为I L ＝E 1R 总＝0.1 A. (2)因灯泡亮度始终不变，故第4 s 末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流I ＝I L ＝0.1 A金属棒受到的恒力大小：F ＝F 安＝BId ＝0.1 N.(3)因灯泡亮度始终不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为E 2＝E 1＝0.5 V 金属棒在磁场中匀速运动的速度v ＝E 2Bd ＝0.5 m/s金属棒未进入磁场时的加速度为a ＝v t ＝0.125 m/s 2 故金属棒的质量为m ＝F a ＝0.8 kg.。
课堂讲义系列高中物理人教版选修11文档第三章电磁感应第1讲电磁感应现象
第1讲电磁感应现象[目标定位]，，会比拟“穿过不同闭合电路磁通量〞，把握感应电流的产生条件.一、划时代的发觉1.奥斯特在1820年发觉了电流磁效应.2.1831年，法拉第发觉了电磁感应现象.想一想物理学领域里的每次重大发觉，都有力地推动了人类文明的进程.最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是谁？答案法拉第.二、电磁感应现象1.电磁感应现象：闭合电路的一局部导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就产生电流.物理学中把这类现象叫做电磁感应.2.感应电流：由电磁感应产生的电流叫做感应电流.想一想假如整个闭合电路都在磁场中做切割磁感线的运动，闭合电路中也肯定有感应电流吗？答案没有.三、电磁感应的产生条件1.磁通量：用“穿过一个闭合电路的磁感线的多少〞来形象地理解“穿过这个闭合电路的磁通量〞.2.感应电流的产生条件只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生.想一想穿过闭合电路的磁通量很大，是否肯定产生感应电流？答案不是.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.关键在“变化〞两字上，这是指穿过闭合电路的磁通量从无变有、从有变无、从小变大、从大变小等等.假设磁通量很大，但是磁通量不变化，闭合电路中也不会产生感应电流.一、磁通量1.定义：物理学中把在磁场中穿过与磁场垂直的某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量.2.单位：韦伯，符号：Wb.3.意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少.例1关于磁通量的概念，以下说法正确的选项是()A.磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B.穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不肯定为零C.磁感应强度越大、线圈面积越大，那么磁通量越大D.穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量答案BD解析穿过某一线圈的磁通量大小，与磁场强弱、线圈面积大小以及线圈平面与磁场的夹角有关.当二者平行时，Φ＝0.故只有B、D正确.针对训练1磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数〞.在图3－1－1所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3()图3－1－1A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等答案 A解析磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少.二、产生感应电流的条件1.试验探究感应电流产生的条件(1)闭合电路的局部导体切割磁感线在学校学过，当闭合电路的一局部导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图3－1－2所示.图3－1－2导体棒左右平动、前后平动、上下平动，观看电流表的指针，把观看到的现象记录在表1中.表1导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向向右平动向左向后平动不摇摆向左平动向右向上平动不摇摆向前平动不摇摆向下平动不摇摆结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，才有电流产生；前后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生.(2)向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出如图3－1－3所示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中.观看电流表的指针，把观看到的现象记录在表2中.图3－1－3表2磁铁的运动表针的摇摆方向磁铁的运动表针的摇摆方向N极插入线圈向右S极插入线圈向左N极停在线圈中不摇摆S极停在线圈中不摇摆N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右结论：只有磁铁相对线圈运动时，才有电流产生；磁铁相对线圈静止时，没有电流产生.(3)模拟法拉第的试验如图3－1－4所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面.观看以下四项操作中线圈B中是否有电流产生.把观看到的现象记录在表3中.图3－1－4表3操作现象开关闭合瞬间有电流产生开关断开瞬间有电流产生开关闭合时，变阻器的滑片不动无电流产生开关闭合时，快速移动变阻器的滑片有电流产生结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生.不管用什么方法，不管何种缘由，只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电流的条件(1)闭合电路；(2)磁通量发生变化.例2如下图，矩形线框在磁场中做的各种运动，能够产生感应电流的是()答案 B解析感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合电路.A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流.针对训练2如图3－1－5所示，线圈与灵敏电流计构成闭合电路；当磁铁向下插入线圈的过程中，发觉电流计指针向右偏转.那么当磁铁()图3－1－5A.放在线圈中不动时，电流计指针向左偏转B.从线圈中向上拔出时，电流计指针向左偏转C.按图示位置在线圈外面上下移动时，电流计指针不会偏转D.按图示位置在线圈外面左右移动时，电流计指针也会偏转答案BD解析磁铁向下插入线圈，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针右偏，那么向上拔出时，穿过线圈的磁通量减小，依据楞次定律“增反减同〞知B项正确；磁铁放在线圈中不动时，线圈中的磁通量不变化，没有感应电流产生，电流计指针不偏转，A错；磁铁按图示位置上、下、左、右移动时，线圈中都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，C错，D正确.磁通量的变化1.如图3－1－6所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，那么穿过线圈的磁通量为()图3－1－6A.0B.12BS C.BS D.2BS答案 B解析 依据磁通量公式Φ＝BS ，由于图中有效面积为12S ，所以B 项正确.2.如图3－1－7所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N 极的左侧A 点运动到磁铁S 极的右侧B 点，A 、B 两点关于磁铁的中心对称，那么在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将( )图3－1－7A.先增大，后减小B.先减小，后增大C.先增大，后减小、再增大，再减小D.先减小，后增大、再减小，再增大 答案 A解析 穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主，而内部的磁感线是肯定值，在A 、B 点时，外部磁感线比拟密，即与内部相反的磁感线多，相抵后剩下的内部的磁感线就少；中间位置时，外部磁感线比拟疏，即与内部相反的磁感线少，相抵后剩下的内部的磁感线就多.所以两端磁通量小，中间磁通量大，A 正确.电磁感应的产生条件3.通电直导线穿过闭合线圈L ，如图3－1－8 所示，那么( )图3－1－8A.当电流I增大时，线圈L中有感应电流B.当L左右平动时，L中有感应电流C.当L上下平动时，L中有感应电流D.以上各种状况都不会产生感应电流答案 D解析依据直线电流的磁场特点知，A、B、C各种状况下，穿过线圈的磁通量不变，选项D正确.4.某同学做观看电磁感应现象的试验时，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关，用导线连接成如图3－1－9所示的试验电路，闭合开关，以下说法正确的选项是()图3－1－9A.线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流B.线圈A从B线圈中拔出过程中，有感应电流C.线圈A停在B线圈中，有感应电流A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小答案ABD解析由感应电流产生的条件A、B选项都正确，C项错误；在A线圈从B线圈拔出的过程中B线圈的磁通量减小，D项正确.(时间：60分钟)题组一、磁通量的变化1.如图3－1－10所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为Φ.假设线框面积变为原来的12，那么磁通量变为( )图3－1－10A.14Φ B.12Φ C.2Φ D.4Φ答案 B解析 依据Φ＝BS 可知，当线框面积变为原来的12时，磁通量变为原来的12，故B 对，A 、C 、D 错.2.如图3－1－11所示，竖直长导线通以恒定电流I ，一闭合线圈MNPQ 与导线在同一平面内，当线圈从图示位置向右渐渐远离导线时，穿过线圈的磁通量将( )图3－1－11A.变小B.变大C.不变D.先变大，后变小答案 A解析 恒定电流I 产生的磁场中，离导线越远磁场越弱，所以线圈向右远离导线时穿过线圈的磁通量将变小.题组二、电磁感应现象与产生条件3.以下现象中，属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线四周发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流D.磁铁吸引小磁针答案 C解析电磁感应是指“磁生电〞的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动及受磁场力的作用，反映了磁场力的性质.所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象.4.如下图试验装置中用于讨论电磁感应现象的是()答案 B解析A、C两试验装置用于讨论通电导线在磁场中所受的安培力；D图用于讨论电流的磁效应，故B对，A、C、D错.5.关于感应电流，以下说法正确的选项是()A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就肯定有感应电流B.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就肯定有感应电流C.假设闭合电路的一局部导体不做切割磁感线运动，闭合电路中肯定没有感应电流D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中肯定有感应电流答案 D解析产生感应电流的条件(1)闭合电路；(2)磁通量发生变化，两者缺一不行，选项D正确.6.如图3－1－12为“探究感应电流与磁通量变化关系〞的试验装置图.以下操作中不能产生感应电流的是()图3－1－12A.开关S闭合瞬间B.开关S断开瞬间C.开关S闭合后，变阻器滑片P移动D.开关S闭合后，变阻器滑片P不移动答案 D7.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图3－1－13所示的运动，那么线圈中有感应电流的是()图3－1－13A.向右平动B.向下平动C.绕轴转动(边bc向外)D.从纸面对纸外平动E.向上平动(边bc上有个缺口)答案BCD解析由于长直导线电流的磁场是非匀强磁场，越远离直导线磁场越弱，离直导线等距离的位置磁感应强度大小相等，故B、D、E三种情形穿过线圈的磁通量发生了变化，C这种情形是由于线圈平面与磁场的方向的夹角发生了变化从而造成穿过线圈的磁通量发生了变化，并且B、C、D三种情形线圈是闭合的，E的线圈是不闭合的，故正确选项是B、C、D.8.如图3－1－14所示，ab 是闭合电路的一局部，处在垂直于纸面对外的匀强磁场中( )图3－1－14A.当ab 垂直于纸面对外平动时，ab 中有感应电流B.当ab 垂直于纸面对里平动时，ab 中有感应电流C.当ab 垂直于磁感线向右平动时，ab 中有感应电流D.当ab 垂直于磁感线向左平动时，ab 中无感应电流答案 C解析 当ab 垂直于纸面对外、向里平动时，ab 棒都不切割磁感线，a 、b 中都无感应电流，A 、B 错误，当ab 向右、向左平动时，ab 都切割磁感线，ab 中都有感应电流，故C 正确，D 错误.9.如图3－1－15所示，匀强磁场区域宽为d ，一正方形线框abcd 的边长为L ，且L ＞d ，线框以速度v 通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是( )图3－1－15A.L ＋d vB.L －d vC.L ＋2d vD.L －2d v答案 B解析 从bc 边出磁场到ad 边进入磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量没有发生变化，闭合回路中没有感应电流，此过程所用的时间t ＝L －d v ，故B 正确，A 、C 、D 错误.10.小明同学做“探究电磁感应产生的条件和感应电流方向〞的试验，先将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图3－1－16连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的状况下，某同学发觉当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转.图3－1－16闭合开关稳定后，电流计指针将________(填“不偏转〞“向左偏〞或“向右偏〞)；当小明把A中的铁芯向上拔出时，电流计指针________(填“不偏转〞“向左偏〞或“向右偏〞). 答案不偏转向右偏解析电路稳定后，磁通量不变，副线圈中没有感应电流，所以电流计指针不偏转；由于题中P向左加速移动，阻值变大，电流变小，磁通量减小，指针向右偏.当把A中铁芯向上拔出时，磁性减弱，磁通量减小，所以指针向右偏.。
高中物理 第四章 电磁感应 第6节 互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-
第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。
2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象1．定义两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
产生的电动势叫做互感电动势。
2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3．危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。
4．自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。
2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。
(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。
(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。
(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。
物理电磁感应_精品讲义
电磁感应的综合问题万山★知识精讲近几年高考中对本专题内容的考查，命题频率较高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算.电磁感应现象与磁场、电路、力和运动、能量等知识相联系的综合题及感应电流(或感应电动势)的图象问题在近几年高考中也时有出现，复习中应引起重视.一、电磁感应与力学综合电磁感应中切割磁感线的导体要运动，感应电流又要受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，解决电磁感应中的力学问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律；另一方面还要考虑力学中的有关规律，要将电磁学和力学的知识综合起来应用.1、平衡类解决平衡类问题的基本方法是：确定研究对象；进行受力分析；根据平衡条件建立方程；结合电磁感应规律求解具体问题2、加速类解决加速类问题的基本方法是：确定研究对象（一般为在磁场中做切割磁感线运动的导体）；根据牛顿运动定律和运动学公式分析导体在磁场中的受力与运动情况．如果导体在磁场中受的磁场力变化了，从而引起合外力的变化，导致导体的加速度、速度等发生变化，进而又引起感应电流、磁场力、合外力的变化，最终可能使导体达到稳定状态二、电磁感应电路分析与模型转换电磁感应问题与电路问题的综合.电磁感应提供电路中的电源，解决这类电磁感应中的电路问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律如右手定则、法拉第电磁感应定律等；另一方面还要考虑电路中的有关规律，如欧姆定律、串并联电路的性质等，有时可能还会用到力学的知识. 解决电磁感应的问题其基本解题步骤是：（1）通过多角度的视图，把磁场的空间分布弄清楚。
（2）在求感应电动势时，弄清是求平均电动势还是瞬时电动势，选择合适的公式解题。
（3）进行电路计算时要画出等效电路图作电路分析，然后求解。
三、电磁感应中的能量转化：电磁感应过程也是能的转化和守恒的过程，分析电磁感应中能的转化和守恒情况是解决能量类问题的关键．电磁感应现象中，其他能向电能转化是通过安培力的功来量度的，感应电流在磁场中受到的安培力作了多少功就有多少电能产生，而这些电能又通过电流做功转变成其他能，如电阻上产生的内能、电动机产生的机械能等。
(完整)高中物理电磁感应讲义
高中物理电磁感应讲义•、电磁感应现象1电磁感应现象与感应电流(1)利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路中磁通量发生变化。
2、产生感应电流的方法.(1) 磁铁运动。
(2 )闭合电路一部分运动。
(3 )磁场强度B变化或有效面积S变化。
注：第(1) (2)种方法产生的电流叫“动生电流”，第(3)种方法产生的电流叫“感生电流” 。
不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为"感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点(1)磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件, 归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法(1 )判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：①回路是闭合导体回路。
②穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。
(2 )分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。
②闭合回路的面积S发生变化。
③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.(1) 内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。
②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
(2 )楞次定律的因果关系：闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
人教版高中物理选修3-2电磁感应讲义.docx
桑水高中物理学习材料桑水制作电磁感应讲义班级 学号 姓名 知识结构重点难点1．电磁感应现象:(1)产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)起磁通量变化的类型：2．楞次定律：⑴适用范围：适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况．⑵内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．⑶对“阻碍”的进一步理解：①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻碍导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”(由磁体相对运动而引起感应电流的情况)．电磁感应产生 条件自感与 互 感 导体切割磁感线运动 穿过闭合电路所围面积中磁通量发生变化 法拉第电磁感应定律㈠ 法拉第电磁感应定律㈡ 大小：ε=BLV方向：右手定则 大小：ε=n t ∆∆φ 方向：楞次定律 自感现象 互感现象 变压器 21U U =21n n P 出=P 入(理想变压器) 交变电流 即时值 U=U m sin ωt I=I m sin ωt 有效值 U=2m U I= 2m I 周期、频率、角频率 T=ωπ21=f桑水③使线圈面积有扩大或缩小的趋势．④阻碍原电流的变化(自感现象)．⑷楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③楞次定律判定感应电流的磁场方向；④由安培定则根据感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向．3．右手定则：4．法拉第电磁感应定律：(1)感应电动势：感生电动势：由感生电场产生的感应电动势．动生电动势：由于导体运动而产生的感应电动势．(2)公式：E n t ∆Φ=∆ 当△仅由B 引起时，则t B nS E ∆∆=；当△Φ仅由S 引起时，则t S nB E ∆∆=．(3)注意：区分磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ和磁通量的变化率t ∆Φ∆磁通量Φ等于磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，即Φ=BS ，它的意义可以形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△Φ=Φ2－Φ1．△Φ与某一时刻回路的磁通量Φ无关，当△Φ≠0时，回路中要产生感应电动势，但是△Φ却不能决定感应电动势E 的大小．磁通量的变化率t ∆Φ∆表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感应电动势的大小．t ∆Φ∆的大小与Φ、△Φ均无关．(4)部分导体切割磁感线产生的感应电动势的大小：E=BLVsin θ．①若切割磁感线的导体是弯曲的，L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式E=BLV 一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况，对一段导体的转动切割，导体上各点线速度不等，取其平均切割速度12L υω=，得212E BL BL υω==．5．互感两个相互靠近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的．6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，尤其是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”的问题，如图9-2-10所示，原来电路闭合处于稳图9-2-10桑水B A I (a )(b)itt2t1定状态，L与A并联，其电流分别为IL和IA，都是从左向右．在断开K的瞬时，灯A中原来的从左向右的电流IA立即消失．但是灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的的时间，这个时间内灯A中有从右向左的电流通过．这时通过A的电流是从IL开始减弱，如果原来IL＞IA，则在灯A熄灭之前要闪亮一下；如果原来IL≤IA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下．原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定．如果RL≥RA，则IL≤IA；如果RL＜RA，则IL＞IA．7．感应电量．回路中发生磁通量变化时，由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流，在△t内迁移的电量(感应电量)q：8．电磁感应现象中的综合问题⑴电磁感应中的力学问题：在电磁感应的力学问题中，由于感应电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互制约的关系，故导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一稳定状态．分析这一动态过程进而确定最终状态是解决这类问题的关键所在．分析顺序一般为：①首先分析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况；②再分析由于运动状态变化，导体受到的磁场力、合外力的变化；③再分析由于合外力的变化，导体的加速度、速度又会怎样变，从而又引起感应电流、磁场力、合力怎么变；④最终明确导体所能达到的是何种稳定状态．⑵电磁感应中的电路问题：在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势而成为电源，将它们跟电阻、电容等构成回路即为电磁感应中的电路问题．解决这类问题时，找准电源、正确判断感应电动势的方向(即电源的正负极)是关键．分析求解的一般步骤为：①确定电源，求出电动势(或其表达式)；②分析电路结构，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感应中的能量转化问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感应电流，则有机械能或其他形式的能量转化为电能，通过安培力做功，电能最终又转化为内能或机械能．因此，电磁感应过程问题伴随着能量转化．功是能量转化的量度，做功与能量转化的形式相对应，所以从能量转化的观点出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来分析导体的动能、势能、电能的变化，就可以建立相应的能量方程．⑷电磁感应中的图像问题：电磁感应教学中涉及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间t变化的图像，即B—t图线、Φ--t图线、E--t图线、I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x变化的图线．常有E--x图线、I--x图线等．图像问题大致可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像或由给定的图像分析电磁感应过程．电磁感应中的图像问题一般需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．例题精选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（箭头所示）。
高中物理总复习高二下《电磁感应》讲义A4
高二物理下册——电磁感应【一、电磁感应现象楞次定律：】一、磁通量：1、定义: 磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2、定义式:Φ=BS. 说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角.3、磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4、单位:韦伯,符号:Wb.5、磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6、磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1) 磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2) 磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3) 磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、电磁感应现象1、电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2、产生感应电流的条件：表述1: 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.表述2: 穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3、产生感应电动势的条件：穿过电路的磁通量发生变化.（电磁感应现象的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.）说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1、右手定则: 伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2、楞次定律：内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化3、判断感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为(1) 明确原磁场:弄清原磁场方向及磁通量的变化情况;(2) 确定感应磁场:即跟据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;(3) 判定感应电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流的方向.即据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B 感方向) 判断感应电流(I感方向).说明: 1、楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线运动的情况 此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定更简便.2、右手定则与左手定则的区别:抓住因果关系才能无误.“因动而电”用右手;“因电而动”用左手.【典型例题解析：】一、磁通量及其变化的计算：由公式Φ=BS 计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点: （1）此公式只适用于匀强磁场 （2）式中的S 是与磁场垂直的有效面积 （3）磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反（4） 磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1| 【例1】面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域 足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针 转900过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .1、在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm 2,在竖直方向加以如图9-1-2所示的磁场,则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正)( ) A. 前2s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0 B. 前1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30Wb C. 第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3Wb D. 第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3Wb 二、感应电流方向的判定感应电流方向的判定方法:方法一:右手定则(部分导体切割磁感线) 方法二:楞次定律 【例2】某实验小组用如图9-1-3所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( ) A. a →○G →b B.先a →○G →b,后b →○G →aC.先b →○G →aD.先b →○G →a,后a →○G →b2、如图9-1-4所示,用一根长为L 质量不计的绝缘细杆与一个上弧长为0l 、下弧长为d 0的金属线框的中点连结并 悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为20l 、下弧长为2d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且 d 0 <<L先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a →b →c →d →aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →aC.金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等图9-1-2图9-1-3图9-1-4图9-1-1D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动 三、楞次定律推论的应用在实际问题的分析中,楞次定律的应用可拓展为以下四个方面 ① 阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”; ② 阻碍相对运动,即“来拒去留”;③ 使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“大小小大”; ④ 阻碍导体中原来的电流发生变化,即“自感现象”. 四、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应有解决此类问题的关键是抓住因果关系：① 因电而生磁(I →B)→安培定则② 因动而生电(v 、B →I 感)→右手定则 ③ 因电而受力(I 、B →F 安)→左手定则【例3】在图9-1-6中，CDEF 为闭合线圈，AB 为电阻丝.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，线圈CDEF 中的感应 电流在G 处产生的磁感强度的方向是“·”时，电源的哪一端是正极？3、两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导体环.当A 以如9-1-7所示的方向,绕中心转 动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示的感应电流,则( ) A. A 可能带正电且转速减小 B. A 可能带正电且转速增大 C. A 可能带负电且转速减小 D. A 可能带负电且转速增大4、电阻R 、电容器C 与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图9-1-8所示.现使磁铁 开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( ) A. 从a 到b,上极板带正电 B. 从a 到b,下极板带正电 C. 从b 到a,上极板带正电 D. 从b 到a,下极板带正电【学生课后练习题：】1、如图9-1-9所示,a 、b 、c 三个闭合线圈,放在同一平面内,当a 线圈中有电流I 通过时,它们的磁通量分别为Фa 、Фb 、Фc 下列说法中正确的是( )A. Φa ＜Φb ＜ΦcB. Φa ＞Φb ＞ΦcC. Φa ＜Φc ＜ΦbD. Φa ＞Φc ＞Φb图9-1-6图9-1-11图9-1-10图9-1-7图9-1-9图9-1-82、如图9-1-10所示,面积为S 的线圈放在磁感应强度为B 的竖直向上的匀强磁场中,若线圈平面与水平面所成的 夹角为θ,那么穿过线圈的磁通量为( )A. Φ=BScos θB.Φ=BSsin θC.Φ=BStan θD.Φ=BScot θ3、在水平面上有一固定的U 形金属框架,上置一金属杆ab,如图9-1-11所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有 一匀强磁场,则( )A. 若磁感应强度方向垂直纸面向外并增大时,杆ab 将向右移动B. 若磁感应强度方向垂直纸面向外并减小时,杆ab 将向右移动C. 若磁感应强度方向垂直纸面向里并增大时,杆ab 将向右移动D. 若磁感应强度方向垂直纸面向里并减小时,杆ab 将向右移动4、如图9-1-12所示,线框面积为S ,线框平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直.则穿过线框平面的磁通量 为 ;若使线框绕轴OO ´转过600的角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过900角, 则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化量大小为 . 若将单匝线框换成50匝线框,上述各空的结果将 (填“变化”或“不变”).5、用如图9-1-13所示的电路来研究电磁感应现象.A 、B 为规格相同的电流表,D 是两个套在一起的大小线圈, 绕线方向如图.小线圈与A 构成回路,大线圈与B 构成闭合电路.闭合电键K ,稳定后电流表 A 指针位置如 图.当电键K 突然断开时,电流表B 指针将向 偏(填“左”或“右”).6、磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2L 的正方形范围内,有一个电阻为R 、边长为L 的正方形导线框 abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v 匀速通过磁场,如图9-1-14所示,从ab 进入磁场时开始计时,到线框离开 磁场为止.(1) 画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2) 判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.图9-1-12图9-1-13图9-1-167、如图 9-1-16所示,水平放置的两条光滑轨道上,有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,当PQ 在外力作用下运动时,MN 在磁场力作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )A. 向右加速运动B. 向左加速运动C. 向右减速运动D. 向左减速运动【二、法拉第电磁感应定律：】一、感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势, 产生感应电动势的那部分导体相当于电源,其电 阻相当于电源内电阻.电动势是标量,为了区别反电动势,可以约定电动势的方向就是电源内部电流的方向. 二、感应电动势的大小 1、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) 公式:n t∆ΦE =∆(3) 公式说明：① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. 2、导体切割磁感线产生的感应电动势：(1) 公式: E=BL v sin θ(2) 对公式的理解：① 公式只适用于一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势的计算 其中L 是导体切割磁感线的有效长度,θ是矢量B 和v 方向间的夹角,且L 与磁感线保持垂直(实际应用中 一般只涉及此种情况).② 若θ=900,即B ⊥v 时,公式可简化为E=BL v ,此时,感应电动势最大;若θ=00,即B ∥V 时,导体在磁场中运动不切 割磁感线,E = 0.③ 若导体是曲折的,则L 应是导体的有效切割长度,即是导体两端点在B 、v 所决定平面的垂线上的投影长度. ④ 公式E=BL v 中,若v 为一段时间内的平均速度,则E 亦为这段时间内感应电动势的平均值;若v 为瞬时速度, 则E 亦为该时刻感应电动势的瞬时值.⑤ 直导线绕其一端在垂直匀强磁场的平面内转动,产生的感应电动势运用公式E=BL v 计算时,式中v 是导线上各点切割速度的平均值,20L v ω+= ,所以122L ωE =3、反电动势：反电动势对电路中的电流起削弱作用.【典型例题解析：】一、Ф、ΔФ、ΔФ/Δt 三者的比较:【例1】一个200匝、面积为20cm 2的线圈,放在磁场中, 磁场的方向与线圈平面成300角, 若磁感应强度在0.05s 内由0.1T 增加到0.5T ，则0.05s 始末通过线圈的磁通量分别为 Wb 和 Wb;在此过程中穿过线圈的 磁通量的变化量为 Wb;磁通量的平均变化率为 Wb/s;线圈中的感应电动势的大小为 V. 1、如图9-2-1所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圈内有磁场,磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸 面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到板,关于电子在一 个周期内的加速度的判断正确的是 ( )A. 第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越小B. 第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越大C. 第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越大D. 第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越小 二、公式nt∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较磁通量Φ磁通量变化ΔΦ磁通量变化率ΔФ/Δt物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数穿过某个面的磁通量随时间的变化量 穿过某个面的磁通量随时间变化的快慢大小 计算 Φ=B.S,S 为与B 垂直的面积,不垂直时,取S 在与B 垂直方向上的投影ΔΦ=Φ1-Φ2 ΔΦ=B ·ΔS ΔΦ=S ·ΔBt S B t ∆∆=∆∆Φ.tS t ∆∆B =∆∆Φ 注意当穿过某个面有方向相反的磁场时,则不能直接用Φ=B ·S.应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量开始和转过1800时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2B ·S 而不是零既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少.在Φ-t 图像中,用图线切线的斜率表示附注线圈平面与磁感线平行时,Φ=0,ΔФ/Δt 最大,线圈平面与磁感线垂直时,Φ最大,ΔФ/Δt 为零图9-2-11、E= n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.2、E=BL v sin θ既能求导体做切割磁感线运动的平均电动势,也能求瞬时电动势.v 为平均速度,E 为平均电动势; v 为瞬时速度,E 为瞬时电动势.其中L 为有效长度.(1) E = BL v 的适用条件:导体棒平动垂直切割磁感线,当速度v 与磁感线不垂直时,要求出垂直于磁感线的 速度分量. (2) 122L ωE =B 的适用条件:导体棒绕一个端点垂直于磁感线匀速转动切割磁感线.(3) E=nBS ωsin ωt 的适用条件:线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴从中性面开始转动,与轴的位置无关. 若从与中性面垂直的位置开始计时,则公式变为E=nBS ωcos ωt 3、公式nt∆ΦE =∆和E=BL v sin θ是统一的,前者当Δt →0时,E 为瞬时值,后者v 若代入平均速度v ,则求出的是平均值.一般说来,前者求平均感应电动势更方便,后者求瞬时电动势更方便.【例2】如图9-2-2所示,导线全部为裸导线,半径为r 的圆环内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一根长 度大于2r 的导线MN 以速度v 在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R ,其余电阻不计. 试求：MN 从圆环的左端滑到右端的过程中,电阻R 上的电流的平均值及通过的电荷量.2、如图9-2-3所示,矩形线圈abcd 由n=50匝组成,ab 边长L 1=0.4m,bc 边长L 2 =0.2m,整个线圈的电阻R =2Ω, 在B =0.1T 的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求:(1) 线圈从图示位置转动900过程中的平均电动势; (2) 线圈转过900时的瞬时电动势.三、直导体在匀强磁场中转动产生的感应电动势直导体绕其一点在垂直匀强磁场的平面内以角速度ω转动,切割磁感线,产生的感应电动势的大小为: (1) 以中点为轴时 E =0 (2) 以端点为轴时 122L ωE =B (平均速度取中点位置线速度v =ωL/2)(3) 以任意点为轴时122()122L L ωE =B -(与两段的代数和不同)【例3】如图9-2-4所示，长为6m 的导体AB 在磁感强度B =0.1T 的匀强磁场中，以AB 上的一点O 为轴，沿着顺 时针方向旋转。
高中物理必修三 讲解讲义 18 A电磁感应现象及应用 基础版
电磁感应现象及应用知识点：电磁感应现象及应用一、划时代的发现1．丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系．2．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应．产生的电流叫作感应电流．二、感应电流的产生条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流．技巧点拨一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．(2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示．(3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．二、感应电流产生的条件1．实验：探究感应电流产生的条件(1)如下图所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生．(均选填“有”或“无”)(2)如下图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中________电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中________电流产生．(均选填“有”或“无”)(3)如下图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过．(均选填“有”或“无”)(4)归纳总结：实验一中：导体棒切割磁感线运动，回路面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流．实验二中：磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流．实验三中：开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时，A线圈中电流变化，从而引起穿过B的磁通量变化，产生了感应电流．三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化．2．感应电流产生条件的理解不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化．例题精练1．（舟山期末）随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题．在不久的将来各大公共场所都会装有这种设备，用户可以随时进行无线充电，十分便捷．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（）A．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变B．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化C．送电线圈和受电线圈无法通过互感实现能量传递D．由于手机和基座没有导线连接，所以传递能量没有损失2．（滨海新区模拟）如今共享单车随处可见，与大多山地自行车相比，共享单车具有以下特点：①质量更小更轻便；②科技含量更高，携带GPS模块和SIM卡便于定位和传输信息；③每辆车自带二维码，以方便手机扫描进行连接；④自行车可通过车轮转动给车内电池进行充电。
【高中物理】电磁感应教案讲义要点
电磁感应一、基础知识1.电磁感应现象楞次定律（1）磁通量：Φ=BS ，单位：Wb ；是标量，但有正负，正负仅代表穿向。
（2）电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流，这种利用磁场产生电流的现象。
（3）产生条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化、闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，ΔΦ=ΔBS= B ΔS 。
（4）楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。
（5）感应电流方向：右手定则，让磁感线穿过掌心，右手大拇指指向导体运动方向，其余四指指向就是电流方向。
2.法拉第电磁感应定律自感和涡流（1）法拉第电磁感应定律：E=n ΔφΔt ，感应电动势大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
（2）感生电动势：由于磁场变化而产生的感应电动势，回路中处于变化磁场中的线圈相当于电源，方向由楞次定律判断，计算用E=n ΔφΔt。
（3）动生电动势：由于导体做切割磁感线运动而产生的电动势，做切割运动的导体相当于电源，方向由楞次定律或右手定则判断，计算用，E=n ΔφΔt或E=BLVsin θ。
（4）互感：两个相互靠近的线圈，其中一个电流发生变化，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电流。
（5）自感：由于导体自身的电流变化产生的电磁感应现象。
自感电动势总是阻碍自身的电流变化，表示为E=L ΔI Δt，L 是自感系数，与线圈长度、横截面积、单位长度匝数成正比，线圈有铁芯比无铁芯自感系数大得多。
通电自感：在线圈通电的一瞬间，会产生反方向的感应电动势阻碍电流增大，导致线圈中的电流是逐渐增大的。
断电自感：断电时的一瞬间，会产生与刚才电流同方向的感应电动势阻碍电流减小，如果此时线圈仍处在回路中，会导致线圈中的电流是逐渐减小的。
（6）涡流：由于线圈电流变化，会在附近导体内部产生感应电流，形成闭合回路，这种现象叫涡流。
高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步讲义
高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步
讲义
1. 电磁感应
1.1 磁场
- 磁场的基本概念和性质
- 磁感线的表示和性质
- 磁场强度和磁感应强度的概念
1.2 电磁感应现象
- 素导磁感应定律和法拉第电磁感应定律
- 电磁感应实验和应用
- 感应电流的产生和性质
1.3 感生电动势和电磁感应定律
- 感生电动势的产生和性质
- 磁通量的概念和计算
- 法拉第电磁感应定律的推导和应用2. 电磁现象
2.1 电磁波的基本特性
- 电磁波的概念和性质
- 电磁波的传播和干涉
- 电磁波的谱系
2.2 光的电磁波性质
- 光的电磁波性质的实验证明
- 光的偏振现象及其实验和应用
2.3 光的干涉和衍射现象
- 光的干涉现象和干涉条纹的产生- 光的衍射现象和衍射图样的产生
2.4 声的电磁波性质
- 声的电磁波性质的实验证明
- 声的吸收和反射
3. 应用实例
- 电磁感应的应用实例
- 电磁现象的应用实例
以上是对高中物理必修三电磁感应与电磁现象内容的初步讲义，希望可以帮助同学们更好地理解和掌握相关知识。
高中物理专题十一 电磁感应(讲解部分)PPT课件
高考物理
专题十一 电磁感应
栏目索引
考点清单
考点一 电磁感应现象、楞次定律
考向基础
一、电磁感应现象
电磁感应现象 产生感应 电流的条件
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象
条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化
特例
闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感 线的运动
电磁感应 现象的实质
栏目索引
栏目索引
判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发生了变化。磁 通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1主要有下列四种形式: (1)S、θ不变,B改变,则ΔΦ=ΔB·S sin θ(θ为B与S的夹角)。 (2)B、θ不变,S改变,则ΔΦ=B·ΔS sin θ。 (3)B、S不变,θ改变,则ΔΦ=B·S(sin θ2-sin θ1)。 (4)B、S、θ中的两个或三个量同时变化引起的磁通量变化。
结果如何
栏目索引
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁 场)的磁通量的变化 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁场本身 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场 的方向相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场方 向与原磁场的方向相同,即“增反减同” 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢, 这种变化将继续进行,最终结果不受影响
栏目索引
解析 由于要求有效衰减紫铜薄板的上下及左右的微小振动,则在紫铜薄 板发生微小的上下或左右振动时,通过紫铜薄板横截面的磁通量应均能发 生变化,由图可以看出,只有A图方案中才能使两方向上的微小振动得到有 效衰减。 答案 A
考向二 楞次定律及其应用 1.楞次定律中“阻碍”的含义
谁阻碍谁
阻碍什么 如何阻碍
栏目索引
例1 (2017课标Ⅰ,18,6分)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原 子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿 其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如 图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后, 对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )
高中物理电磁感应讲义
电磁感应一、电磁感应现象1．产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。
2．感应电动势产生的条件穿过电路的磁通量发生变化。
无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。
由磁场变化引起的感应电动势叫做感生电动势，其本质是变化的磁场在空间激发出电场；由导体切割磁感线产生的感应电动势叫做动生电动势，其本质与导体内部的自由电荷随导体运动时在磁场中运动受到的洛伦兹力有关。
3．磁通量和磁通量变化如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示，即Φ=BS。
Φ是标量，但是有方向（分进、出该面两种方向）。
单位为韦伯，符号为Wb。
1Wb=1Tm2=1kgm2/(As2)。
可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。
在匀强磁场的磁感线垂直于平面的情况下，B=Φ/S，所以磁感应强度又叫磁通密度。
当匀强磁场的磁感应强度B与平面S的夹角为α时，磁通量Φ=BSsinα（α是B与S的夹角）。
磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1。
磁通量是有方向的，当初、末状态磁通量方向相同时，计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相减；当初、末状态的磁通量方向相反时，计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相加。
例1．如图所示，矩形线圈沿a →b →c在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M沿条形磁铁从N极附近向右移动到S极附近，穿过该线圈的磁通量如何变化？解：⑴矩形线框由上到下移动时，穿过线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大。
⑵M沿条形磁铁轴线向右移动，穿过线圈的磁通量先增大再减小，方向始终向左。
例2．如图所示，环形导线a中有顺时针方向的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导线a在同一平面内。
穿过线圈b、c的磁通量各是什么方向？穿过哪个线圈的磁通量更大？解：b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量都是向里的。
高中物理竞赛讲义：电磁感应
高中物理竞赛讲义：电磁感应
电磁感应是许多物理现象的基础，广泛应用于工业和科研技术领域。
电磁感应的概念和法则，有助于理解电的电压、电流的方向，以及电场和磁场的作用机理，熟练掌握电磁感应知识，对于物理高考也是十分重要。
电磁感应可以分为对磁场的电磁感应和对电场的电磁感应。
1. 对磁场的电磁感应：
当某一磁体中有磁通时，如果将该磁体放置于一外加的磁场中，该磁体会在引起的力作用下产生电流。
这种现象叫磁感应电流。
它的磁场特征可由于各种不同原因而改变，其磁通的力正比于外加磁场的强度，反比于磁体的两端的磁电阻（非导体类型的磁电阻），并且受其体积影响。
因此，当一磁体移动到另一外加磁场中时，这种磁感应电流产生的电动势就是电磁感应势。
电磁感应的概念和法则可以帮助学生全面了解电的基本原理和机理，加深学生对电的理解。
在高考中，电磁感应也是一个重要的考试知识点，学生在复习中要认真掌握，提高自己的成绩。
人教版本高中物理选修32电磁感应讲义
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作电磁感觉讲义班级学号姓名知识构造大小：ε=BLV导体切割磁感线运动法拉第电磁感觉定律㈠产生方向：右手定章条件电穿过闭合电路所围面法拉第电磁感觉定律㈡大小：ε=n 积中磁通量发生变化t磁方向：楞次定律感应交变电流自感与自感现象即时价U=U m sinωt I=Imsinωt互感变压器U1=n1有效值U=U m I m U2n22I=互感现象2P出=P入(理想变压器)周期、频次、角频次T=12 f要点难点1．电磁感觉现象 :产生感觉电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．起磁通量变化的种类：2．楞次定律：⑴合用范围：合用于由磁通量变化惹起感觉电流的各样状况．⑵内容：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要阻挡惹起感觉电流的磁通量的变化．⑶对“阻挡”的进一步理解：①阻挡原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻挡导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”(由磁体相对运动而惹起感觉电流的状况)．③使线圈面积有扩大或减小的趋向．④阻挡原电流的变化(自感现象)．⑷楞次定律判断感觉电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增添仍是减少；③楞次定律判断感觉电流的磁场方向；④由安培定章依据感觉电流的磁场方向判断出感觉电流的方向．3．右手定章：4．法拉第电磁感觉定律： 感觉电动势：感生电动势：由感生电场产生的感觉电动势． 动生电动势：因为导体运动而产生的感觉电动势．E nBB 惹起时，则EnS；当△Φ仅由S 惹起时，则(2)公式：t当△仅由t SEnBt ．(3)注意：划分磁通量 Φ、磁通量的变化量△ Φ和磁通量的变化率t磁通量Φ等于磁感觉强度 B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，即Φ=BS，它的意义能够形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△ Φ=Φ2－Φ1．△Φ与某一时辰回路的磁通量Φ没关，当△Φ≠0时，回路中要产生感觉电动势，可是△Φ却不可以决定感觉电动势E 的大小．磁通量的变化率t表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感觉电动势的大小． t的大小与Φ、△Φ均没关．部分导体切割磁感线产生的感觉电动势的大小：E=BLVsinθ．①若切割磁感线的导体是曲折的，L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式E=BLV一般合用于在匀强磁场中导体各部分切割速度同样的状况，对一段导体的1L EBL1BL2转动切割，导体上各点线速度不等，取其均匀切割速度2，得2．5．互感两个互相凑近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的．6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，特别是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭以前能否要闪亮一下”的问题，如图9-2-10 所示，本来电路闭合处于稳图9-2-10定状态，L与A并联，其电流分别为IL和IA，都是从左向右．在断开K的刹时，灯 A中本来的从左向右的电流 IA立刻消逝．可是灯A与线圈L构成一闭合回路，因为L的自感作用，此中的电流IL 不会立刻消逝，而是在回路中渐渐减弱保持短暂的的时间，这个时间内灯A中有从右向左的电流经过．这时经过A的电流是从IL开始减弱，假如本来IL＞IA，则在灯A熄灭以前要闪亮一下；假如本来IL≤IA，则灯A渐渐熄灭不再闪亮一下．本来的IL和IA哪一个大，要由 L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定．假如RL≥RA，则IL≤IA；假如RL＜RA，则IL＞IA．7．感觉电量．回路中发生磁通量变化时，因为感觉电场的作用使电荷发生定向挪动而形成感觉电流，在△t内迁徙的电量(感觉电量)q：8．电磁感觉现象中的综合问题⑴电磁感觉中的力学识题：在电磁感觉的力学识题中，因为感觉电流与导体切割磁感线运动的加快度有着互相限制的关系，故导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动向变化过程再趋于一稳固状态．剖析这一动向过程从而确立最后状态是解决这种问题的关键所在．剖析次序一般为：①第一剖析导体最先在磁场中的运动状态和受力状况；②再剖析因为运动状态变化，导体遇到的磁场力、合外力的变化；③再剖析因为合外力的变化，导体的加快度、速度又会如何变，从而又惹起感觉电流、磁场力、协力怎么变；④最后明确导体所能达到的是何种稳固状态．⑵电磁感觉中的电路问题：在电磁感觉现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感觉电动势而成为电源，将它们跟电阻、电容等构成回路即为电磁感觉中的电路问题．解决这种问题时，找准电源、正确判断感觉电动势的方向(即电源的正负极)是要点．剖析求解的一般步骤为：①确立电源，求出电动势(或其表达式)；②剖析电路构造，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感觉中的能量转变问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感觉电流，则有机械能或其余形式的能量转变为电能，经过安培力做功，电能最后又转变为内能或机械能．所以，电磁感觉过程问题陪伴着能量转变．功是能量转变的量度，做功与能量转变的形式相对应，所以从能量转变的看法出发，联合动能定理、能量守恒定律、功能关系来剖析导体的动能、势能、电能的变化，就能够成立相应的能量方程．⑷电磁感觉中的图像问题：电磁感觉教课中波及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间t变化的图像，即B—t图线、Φ--t图线、E--t图线、I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x变化的图线．常有E--x图线、I--x图线等．图像问题大概可分为两类：由给定的电磁感觉过程选出或画出正确的图像或由给定的图像剖析电磁感觉过程．电磁感觉中的图像问题一般需利用右手定章、楞次定律和法拉第电磁感觉定律等规律剖析解决．例题优选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流， t=0时电流方向为顺时针（箭头所示）。
高三物理备课电磁感应复习讲义(二)
高三物理备课电磁感应复习讲义(二)一。
考点二．知识内容：1．楞次定律：感应电流总具有这样的方向，即感应电流的磁场总要__________--引起感应电流的__________________。
楞次定律的应用步骤:楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：①确定原磁场方向；②判定原磁场如何变化（增大还是减小）；③确定感应电流的磁场方向（增反减同）；④根据安培定则判定感应电流的方向2.右手定则:________________________________________________________________________________________________________________________________________________三．例题：【例1】（1996年全国）一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为位置Ⅰ位置Ⅱ（A）逆时针方向逆时针方向（B）逆时针方向顺时针方向（C）顺时针方向顺时针方向（D）顺时针方向逆时针方向【例2】如图所示，有两个同心导体圆环。
内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。
当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？【例3】如图，线圈A中接有如图所示电源，线圈B有一半面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则当开关S闭和瞬间，线圈B中的感应电流的情况是：（ ）A ．无感应电流B ．有沿顺时针的感应电流C ．有沿逆时针的感应电流D ．无法确定【例4】 如图所示，闭合导体环固定。
条形磁铁S 极向下以初速度v 0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中，导体环中的感应电流方向如何？【例5】 如图所示，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有匀强磁场。
以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生？方向如何？A.将abcd 向纸外平移B.将abcd 向右平移C.将abcd 以ab 为轴转动60°D.将abcd 以cd 为轴转动60°【例6】如图所示装置中，cd 杆原来静止。
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高中物理电磁感应讲义一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流 .（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路．．．．．．．。
．．．．中磁通量发生变化2、产生感应电流的方法 .（1）磁铁运动。
（2）闭合电路一部分运动。
（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。
注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。
不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点 .（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。
（2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法 .（1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：①回路是闭合导体回路。
②穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。
（2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。
②闭合回路的面积S发生变化。
③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。
②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
（2）楞次定律的因果关系：闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
（3）“阻碍”的含义 .①“阻碍”可能是“反抗”，也可能是“补偿”.当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。
（“增反减同”）②“阻碍”不等于“阻止”，而是“延缓”.感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化，只是延缓了原磁通量的变化。
当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加，不影响磁通量最终的增加量；当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少，不影响磁通量最终的减少量。
即感应电流的磁场延缓了原磁通量的变化，而不能使原磁通量停止变化，该变化多少磁通量最后还是变化多少磁通量。
③“阻碍”不意味着“相反”.在理解楞次定律时，不能把“阻碍”作用认为感应电流产生磁场的方向与原磁场的方向相反。
事实上，它们可能同向，也可能反向。
（“增反减同”）（4）“阻碍”的作用 .楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在客服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化成电能。
（5）“阻碍”的形式 .（6）适用范围：一切电磁感应现象 .（7）研究对象：整个回路 .（8）使用楞次定律的步骤：①明确（引起感应电流的）原磁场的方向 .②明确穿过闭合电路的磁通量（指合磁通量）是增加还是减少 .③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向 .④利用安培定则确定感应电流的方向 .2、右手定则.（1）内容：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直（或倾斜）从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
（2）作用：判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系。
（3）适用范围：导体切割磁感线。
（4）研究对象：回路中的一部分导体。
（5）右手定则与楞次定律的联系和区别 .① 联系：右手定则可以看作是楞次定律在导体运动情况下的特殊运用，用右手定则和楞次定律判断感应电流的方向，结果是一致的。
② 区别：右手定则只适用于导体切割磁感线的情况（产生的是“动生电流”），不适合导体不运动，磁场或者面积变化的情况，即当产生“感生电流时，不能用右手定则进行判断感应电流的方向。
也就是说，楞次定律的适用范围更广，但是在导体切割磁感线的情况下用右手定则更容易判断。
3、“三定则” . 【小技巧】：左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”。
“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。
四、法拉第电磁感应定律 .1、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变化率成正比。
（2）公式：t E ∆∆Φ=（单匝线圈） 或 tn E ∆∆Φ=（n 匝线圈）. 对表达式的理解：① E ∝⇔∆∆Φt t k E ∆∆Φ= 。
对于公式tk E ∆∆Φ=，k 为比例常数，当E 、ΔΦ、Δt 均取国际单位时，k =1，所以有t E ∆∆Φ= 。
若线圈有n 匝，且穿过每匝线圈的磁通量变化率相同，则相当于n个相同的电动势t ∆∆Φ串联，所以整个线圈中电动势为tn E ∆∆Φ= （本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于所有电路，此时电路不一定闭合）.② 在tnE ∆∆Φ=中（这里的ΔΦ取绝对值，所以此公式只计算感应电动势E 的大小，E 的方向根据楞次定律或右手定则判断），E 的大小是由匝数及磁通量的变化率（即磁通量变化的快慢）决定的，与Φ或ΔΦ之间无大小上的必然联系（类比学习：关系类似于a 、v 和Δv 的关系）。
③ 当Δt 较长时，t n E ∆∆Φ=求出的是平均感应电动势；当Δt 趋于零时，tn E ∆∆Φ=求出的是瞬时感应电动势。
2、E =BLv 的推导过程 .如图所示闭合线圈一部分导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度是B ，ab 以速度v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势推导：回路在时间t 内增大的面积为：ΔS =L （v Δt ） .穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ = B ·ΔS=BLv ·Δt .产生的感应电动势为：BLv tt BLv t E =∆∆⋅=∆∆Φ=（v 是相对于磁场的速度）.若导体斜切磁感线（即导线运动方向与导线本身垂直， 但跟磁感强度方向有夹角），如图所示，则感应电动势为E =BLvsin θ（斜切情况也可理解成将B 分解成平行于v 和垂直于v 两个分量）3、E =BLv 的四个特性 . （1）相互垂直性 .公式E =BLv 是在一定得条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需要B 、L 、v 三者相互垂直，实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算。
若B 、L 、v 三个物理量中有其中的两个物理量方向相互平行，感应电动势为零。
（2）L 的有效性 .公式E =BLv 是磁感应强度B 的方向与直导线L 及运动方向v 两两垂直的情形下，导体棒中产生的感应电动势。
L 是直导线的有效长度，即导线两端点在v 、B 所决定平面的垂线方向上的长度。
实际上这个性质是“相互垂直线”的一个延伸，在此是分解L ，事实上，我们也可以分解v 或者B ，让B 、L 、v 三者相互垂直，只有这样才能直接应用公式E =BLv 。
E =BL (v sin θ)或E =Bv (L sin θ) E = B ·2R ·v有效长度——直导线（或弯曲导线）在垂直速度方向上的投影长度.（3）瞬时对应性 .对于E =BLv ，若v 为瞬时速度，则E 为瞬时感应电动势；若v 是平均速度，则E 为平均感应电动势。
（4）v 的相对性 .公式E =BLv 中的v 指导体相对磁场的速度，并不是对地的速度。
只有在磁场静止，导体棒运动的情况下，导体相对磁场的速度才跟导体相对地的速度相等。
4、公式tnE ∆∆Φ=和E =BLvsin θ的区别和联系 . （1）两公式比较 .tnE ∆∆Φ= E =BLvsin θ区 别研究对象 整个闭合电路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体 适用范围 各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况 计算结果 一般情况下，求得的是Δt 内的平均感应电动势一般情况下，求得的是某一时刻的瞬时感应电动势适用情形常用于磁感应强度B 变化所产生的电磁感应现象（磁场变化型）常用于导体切割磁感线所产生的电磁感应现象（切割型）联系 E =Blvsin θ是由tnE ∆∆Φ=在一定条件下推导出来的，该公式可看作法拉第电磁感应定律的一个推论或者特殊应用。
（2）两个公式的选用 .① 求解导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题时，两个公式都可以用。
② 求解某一过程（或某一段时间）内的感应电动势、平均电流、通过导体横截面的电荷量（q =I Δt ）等问题，应选用tnE ∆∆Φ= . ③ 求解某一位置（或某一时刻）的感应电动势，计算瞬时电流、电功率及某段时间内的电功、电热等问题，应选用E =BLvsi nθ 。
5、感应电动势的两种求解方法 . （1）用公式tn E ∆∆Φ=求解 . t nE ∆∆Φ=是普遍适用的公式，当ΔΦ仅由磁场的变化引起时，该式可表示为S t Bn E ∆∆=；若磁感应强度B 不变，ΔΦ仅由回路在垂直于磁场方向上得面积S 的变化引起时，则可表示为公式B tSnE ∆∆=，注意此时S 并非线圈的面积，而是线圈内部磁场的面积。
（2）用公式E =BLvsin θ求解 .① 若导体平动垂直切割磁感线，则E =BLv ，此时只适用于B 、L 、v 三者相互垂直的情况。
② 若导体平动但不垂直切割磁感线，E =BLvsin θ（此点参考P4“ E =BLv 的推导过程”）。
6、反电动势.电源通电后，电流从导体棒的a 端流向b 端，用左手定则可判断ab 棒受到的安培力水平向右，则ab 棒由静止向右加速运动， 而ab 棒向右运动后，会切割磁感线，从而产生感应电动势（如图）， 此感应电动势的阻碍电路中原来的电流，即感应电动势的方向跟 外加电压的方向相反，这个感应电动势称为“反电动势”。
五、电磁感应规律的应用 .1、法拉第电机 .（1）电机模型 .（2）原理：应用导体棒在磁场中切割磁感线而产生感应电动势。
.①铜盘可以看作由无数根长度等于铜盘半径的导体棒组成，导体棒在转动过程中要切割磁感线。
②大小：ω221BLE=（其中L为棒的长度，ω为角速度）对此公式的推导有两种理解方式：E=BLvtnE∆∆Φ=棒上各点速度不同，其平均速度为棒上中点的速度：ωω⋅=⋅=Lrv21中。