高级中学物理电磁感应定律学习知识点加例题

私塾国际学府学科教师辅导教案

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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=B 2S 2-B 1S 1.

注意几个概念：

（1）磁通量Φ：某时刻穿过磁场中某个面的磁感应线条数，若穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用Φ=B ·S ，应考虑相反方向的磁感应或抵消以后所剩余的磁通量。

（2）磁通量变化量ΔΦ：穿过某个面的磁通量随时间的变化量。注意开始和转过180º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。

（3）磁通量的变化率ΔΦ/Δt ：表述磁场中穿过某一面的磁通量变化快慢的物理量。它既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少，在Φ-t 图像中，可用图形的斜率表示。 剖析：

① 磁通量ϕ的实质就是穿过某面积的磁感线的条数。

② 磁感线除了有大小以外，还有方向，但它是个标量。磁通量的方向仅仅表示磁感线沿什么方向穿过

某面积，其运算不满足矢量合成的平行四边形定则，只满足代数运算，在求其变化量时，事先要设正方向，并将“+”、“-”号代入。 ③ 由磁通量的定义θϕsin BS =可得：θ

ϕ

sin S B =

，此式表示“磁感应强度B 大小等于穿过垂直于磁

场方向的单位面积的磁感线条数”，所以磁感应强度又被叫做“磁感密度”。

[例题1] .如图10-1-4所示，面积大小不等的两个圆形线圈A 和B 共轴套在一条形磁铁上，则穿过A 、B 磁通量的大小关系是A ϕ＿＿＿＿B ϕ。

解析：磁铁内部向上的磁感线的总条数是相同的，但由于线圈A 的面积大于B 的，外部穿过线圈向下的磁感线的条数A 的大于B 的，所以A ϕ＜B ϕ。

10-1-4

答案：＜

【变式训练1】如图10-1-5所示，边长为cm 100的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈的ad 、bc 两边中点连线O O '的左右两侧分别存在着方向相同、磁感应强度大小各为T B 60.01=、T B 40.02=的匀强磁场。开始时，线圈平面与磁场垂直，若从上往下看，线圈逆时针转0

37和0

180角时，穿过线圈的磁通量分别改变了多少？

解析：在开始位置，线圈与磁场垂直，则

22211S B S B ⋅+⋅=ϕ 2

1

40.02160.0⨯+⨯=

)(5.0Wb = 线圈绕O O '转动0

37角后

0201237cos 237cos 2S

B S B ⋅+⋅=ϕ 8.02

1

40.08.02160.0⨯⨯+⨯⨯=

)(40.0Wb = 磁通量的变化量为

)(1.050.040.012W b -=-=-=∆ϕϕϕ

线圈绕O O '转动0

180角时，若规定穿过圆线圈平面的磁通量为正，转过0

180后，穿过线圈的磁通量则

为负值，即

22213S B S B ⋅-⋅-=ϕ 2

1

40.02160.0⨯-⨯-=

)(5.0Wb -= 磁通量的变化量为

)(0.150.050.013Wb -=--=-='∆ϕϕϕ

10-1-5

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

（1）电路必须闭合

（2）穿过回路的磁通量要发生变化

3.感应电动势的产生

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。（增反减同）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.

重点难点例析

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】如图所示，一正方形闭合线圈在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（ D ）A． B. C. D.

【例2】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

图9-1-1

的磁通量变化量ΔΦ= .