高三物理电磁感应1
高考物理电磁感应知识点归纳
高考物理电磁感应知识点归纳高考物理电磁感应知识点归纳1.电磁感应现象电磁现象:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应,产生的电流称为感应电流。
(1)产生感应电流的条件:通过闭合电路的磁通量发生变化,即0。
(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要通过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就会产生感应电动势。
导体中产生感应电动势的部分相当于电源。
(3)电磁感应的本质是产生感应电动势。
如果回路闭合,会有感应电流;如果回路不闭合,只会有感应电动势而没有感应电流。
2.磁通量(1)定义:磁感应强度b与垂直于磁场方向的面积s的乘积称为通过这个表面的磁通量,定义公式为=BS。
如果面积S不垂直于B,则B应乘以垂直于磁场方向的投影面积S,即=BS,SI单位:Wb。
在计算磁通量时,应该是通过某一区域的磁感应线的净数量。
每张脸都有正面和背面;当磁感应线从表面的正方向穿透时,通过表面的磁通量为正。
相反,磁通量是负的。
磁通量是穿过正面和背面的磁感应线的代数和。
3.楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律适用于感应电流方向的一般判断,而右手定则只适用于剪线时磁感应线的运动,用右手定则比楞次定律更容易判断。
(2)理解楞次定律(1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍了感应电流的磁通量。
阻碍——阻碍的是通过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
如何阻碍——当一次磁通增加时,感应电流的磁场方向与一次磁场方向相反;当一次磁通量减少时,感应电流的磁场方向与一次磁场的方向相同,即,一次磁通量增加,一次磁通量减少。
阻塞-阻塞的结果不是停止,而是增加和减少。
(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍其产生的原因,表现形式有三种:(1)阻碍原始磁通量的变化;阻碍物体之间的相对运动;阻止一次电流(自感)的变化。
4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。
表达式E=n/t当导体切割磁感应线时,感应电动势公式为E=BLvsin。
2025年高三一轮复习物理课件第十二章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
阻碍原电流的变
化——“增反减
同”(即自感现象)
楞次定律
27
例证
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(2024 届北京二模)在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。
规定图 1 所示磁场方向为正。当磁感应强度 B 随时间 t 按图 2 所示的正弦规律变化时,
下列说法正确的是( C )。
A.t2 时刻,圆环中无感应电流
的磁通量增大,A 不符合题意;开关闭合时将滑动变阻器的
滑片向左滑动,A 线圈中的电流增大,则 B 线圈中的磁通量
增大,B 项不符合题意;开关闭合时将 A 线圈从 B 线圈中拔
出,则 B 线圈中的磁通量减小,C 项符合题意;开关闭合时
将 A 线圈倒置,再重新插入 B 线圈中,则 B 线圈中反向的
磁通量增大,D 项符合题意。
向。
3.判断磁通量是否变化的方法
(1)根据公式 Φ=BSsin θ(θ 为 B 与 S 间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
角度 2 电磁感应现象及其应用
判断感应
电流有无
的方法
产生感应
电流的三
种常见情
况
8
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(多选)下列各图所描述的物理情境中,能产生感应电流的是( BCD )。
2.电磁感应现象
(1)定义:当穿过闭合导体回路的 磁通量 发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产
生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)感应电流的产生条件:穿过 闭合 导体电路的 磁通量 发生变化。
4
第1讲
高中物理电磁感应知识点汇总
电磁感应(磁生电)第一部分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B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,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: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的变化.3.判断感应电流方向的思路: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”,如下:根据原磁场(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).重点题型汇总一、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】 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90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。
1.法拉第电磁感应定律: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.公式:n t∆ΦE =∆公式理解: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.图9-1-3④ 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. ⑤ n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成。
高三物理电磁感应试题答案及解析
高三物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁感应现象及其应用的是【答案】 C【解析】试题分析: 发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的,所以A属于电磁感应现象及其应用;动圈式话筒是利用说话时空气柱的振动引起绕在磁铁上的线圈做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的电流,利用了电磁感应现象,所以B属于电磁感应现象及其应用;电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的,所以C不属于电磁感应现象及其应用;变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的,所以D属于电磁感应现象及其应用,故选C。
【考点】电磁感应2.在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。
一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是()A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsinθB.t时刻线框匀速运动的速度为C.t时间内线框中产生的焦耳热为D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动【答案】BC【解析】当ab边进入磁场时,有E=Blv0,I=E/R,mgsinθ=BIl,有B2l2v/R=mgsinθ.当ab边刚越过f′时,线框的感应电动势和电流均加倍,则线框做减速运动,有4B2I2v/R=4mgsinθ,加速向上为3gsinθ,A错误;t0时刻线框匀速运动的速度为v,则有4B2I2v/R=mgsinθ,解得v=v/4,B正确;线框从进入磁场到再次做匀速运动过程,沿斜面向下运动距离为3l/2,则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q=3mglsinθ/2+(mv02/2-mv2/2)=3mgls inθ/2+15mv2/32,C正确;线框离开磁场时做加速运动,D错误。
高三物理电磁感应现象
gk013.2008年高考上海理综卷6
6、老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横 杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动, 老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插 向另一个小环,同学们看到的现象是 ( )B
A.磁铁插向左环,横杆发生பைடு நூலகம்动
B.磁铁插向右环,横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环,
【解析】
对A选项,静止的导线上的稳恒电流附近产生稳
定的磁场,通过旁边静止的线圈不会产生感应电
流,A被否定; 稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场,运动的
线圈可能会产生感应电流,B符合事实; 静止的磁铁周围存在稳定的磁场,旁边运动的导
体棒会产生感应电动势,C符合; 运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场, 即周围磁场变化,在旁边的线圈中产生感应电流,
S
图甲 图乙
003.南京师大物理之友电学综合(一)4
电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流,使锅体 发热从而加热食物的。下列相关的说法中正确的是:
(
C )D A.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B.恒定磁场越强,电磁炉的加热效果越好
C. 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
D.提高磁场变化的频率,可提高电磁炉的加热
电 磁 感 应 现 象
一、磁通量: 磁感应强度 B与垂直磁场方向的面积 S的乘积叫穿过这 个面积的磁通量,Φ=B· S, 若面积S与B不垂直,应以B乘以S在垂直磁场方向上的 投影面积S′ ,即Φ=B·S′=B·Scosθ, 磁通量的物理意义就是穿过某一面积的磁感线条数. 磁通量改变的方式: 1.线圈跟磁体之间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B发生变化; 2.线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积 的磁感应强度是时间的函数; 3.线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切 割磁感线运动,其实质也是B不变而S增大或减小; 4.线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者之 间夹角发生变化,如匀强磁场中转动的矩形线圈.
高三物理 电磁感应现象 课件 1
电子控制模块 电 磁 阀
轮速传感器
电磁感应原理在生产生活中的应用
查阅相关资料,了解电磁感应现象在生产 生活的的其它应用
U1 I1 U 2 I 2 P 1 P 2
日常生活中,哪些电器要使用变压器?
ABS(Anti-lock Brake System)
ABS的作用就是防止在湿滑天气紧急制害
车轮抱死以后,方向会失灵;而且通常前臵发动机 前轮驱动的轿车由于前轮负载大,制动时重心前移,使得 后轮附着力很小,一但接近制动极限,通常情况下是后轮 先抱死,而前轮未抱死。如果此时汽车正在转弯,这就意 味着前轮继续按规定转向角度转弯,后轮由于抱死,失去 附着力而保持原由运动状态继续向前运动。这就会使前后 轮对车身产生的力矩方向不一致,使车很容易在两个力矩 的作用下侧滑,如果车速过快,甚至会失控冲出弯道。
变压器:把交流电的电压升高或降低的装臵
1、构造:闭合铁芯,两个线圈 原线圈——接电源 副线圈——接负载(用电器)
符号
问题:
1.如何实现变压的呢? 2.变压器能否改变直流电压?
变压器的变压规律:
U1 n1 U 2 n2
n1>n2:降压变压器 n1<n2:升压变压器
I1 n2 I 2 n1
高三物理知识点:电磁感应和电磁感应现象
高三物理知识点:电磁感应和电磁感应现象一、电磁感应的基本概念电磁感应是指在导体周围的磁场发生变化时,导体中会产生电动势的现象。
这个现象是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年发现的,因此也被称为法拉第电磁感应定律。
1.1 感应电动势当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时,回路中就会产生电动势,这个电动势称为感应电动势。
数学表达式为:[ = - ]其中,( ) 表示感应电动势,( _B ) 表示磁通量,( t ) 表示时间。
负号表示楞次定律,即感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。
1.2 楞次定律楞次定律是描述感应电动势方向的重要定律。
它指出,感应电动势的方向总是使得其产生的电流所产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。
1.3 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述感应电动势大小的重要定律。
它指出,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即:[ = N ]其中,( N ) 表示闭合导体回路的匝数。
二、电磁感应现象电磁感应现象是指在电磁感应过程中,导体中会产生电流的现象。
2.1 感应电流的产生当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
感应电流的产生遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。
2.2 感应电流的方向根据楞次定律,感应电流的方向总是使得其产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。
2.3 感应电流的大小根据法拉第电磁感应定律,感应电流的大小与感应电动势的大小成正比,与闭合导体回路的电阻成反比。
即:[ I = ]其中,( I ) 表示感应电流,( R ) 表示闭合导体回路的电阻。
三、电磁感应的应用电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用。
3.1 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的装置。
它通过旋转磁场和线圈之间的相对运动,产生感应电动势,从而产生电流。
3.2 变压器变压器是利用电磁感应现象改变电压的装置。
它通过两个或多个线圈之间的互感现象,实现电压的升高或降低。
高三物理知识点电磁感应的现象和规律
高三物理知识点电磁感应的现象和规律高三物理知识点:电磁感应的现象和规律电磁感应是指当导体在磁场中运动时,会在导体中产生电场和电流的现象。
这个现象由法拉第电磁感应定律准确描述。
在高三物理学习中,电磁感应是一个重要的知识点,本文将介绍电磁感应的现象和规律。
一、电磁感应的现象1.1 引言电磁感应是一种重要的物理现象,它在我们日常生活和工业生产中都有广泛的应用。
例如,发电机、变压器、感应炉等都是基于电磁感应现象工作的。
1.2 感应电动势当导体相对于磁场运动,导体中就会产生感应电动势。
这是因为磁场会导致导体中的自由电子受到力的作用,从而引起电流。
1.3 磁感线剪切当导体与磁感应线垂直运动时,磁感应线会剪切导体,导体内部的自由电子将受到磁场的力推动,形成电流。
1.4 磁场变化引起电流当磁场的大小或方向发生变化时,导体内部会产生感应电流。
这是因为磁场的变化会改变导体中的磁通量,从而引发涡流的产生。
二、电磁感应的规律2.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中产生的感应电动势和外界磁场变化的关系。
该定律的数学表达式为:ε = -NΔΦ/Δt其中,ε 代表感应电动势,N 是线圈的匝数,ΔΦ 代表磁通量的变化量,Δt 代表时间的变化量。
这个定律说明,当磁通量的变化率发生改变时,感应电动势的大小和方向也会随之改变。
2.2 楞次定律楞次定律描述了电流的方向与其自感磁场的方向之间的关系。
根据楞次定律,电流会生成的磁场与外界磁感应的变化方向相反。
这个定律的实质是能量守恒定律的物理体现。
2.3 磁感应强度和感应电动势的关系感应电动势的大小与磁感应强度和导体长度的乘积成正比。
即:ε ∝ B l其中,ε 代表感应电动势,B 是磁感应强度,l 代表导体的长度。
这个关系表明,磁感应强度的增大会使感应电动势增大。
2.4 涡流涡流是一种由磁感应引起的环流。
当导体的形状改变或者导体与磁场的相对运动速度发生变化时,都会产生涡流。
高三物理一轮复习专题 法拉第电磁感应定律知识点总结
tn Rt
tn R
如图所示,磁铁快插与慢插两情况通过电阻 R 的电量一样,但两情况下电流做功及做功功率不一样.
三.自感现象
1.自感现象:由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象.
2.自感电动势:自感现象产生的感应电动势叫自感电动势.
自感电动势大小: E L i t
L 为自感系数,
a.L 跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系.
注意:①楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象.“总要”——指无一例外. ②当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;当原磁场的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁
场方向相同.
③要分清产生感应电流的“原磁场”与感应电流的磁场. ④楞次定律实质是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式. 判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产 生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生 了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法:
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相反,C 点电势高于 J 点电势. ④过灯泡的电流方向与开关闭合时的电流方向相反,a、b 两点电势,开关闭合时 Ua>Ub,开关断开后瞬间 Ua<Ub. 4.镇流器 是一个带铁芯的线圈,起动时产生瞬间高电压点燃日光灯,目光灯发光以后,线圈中的自感电动
势阻碍电流变化,正常发光后起着降压限流作用,保证日光灯正常工作. 线圈作用:起动时产生瞬间高电压,正常发光后起着降压限流作用。 5.日光灯的工作原理
磁通量变化
产生
感应电流
阻碍
产生
感应电流的磁场
散第 2 课 法拉第电磁感应定律、自感
高三物理《电磁感应》知识点总结_1
高三物理《电磁感应》知识点总结1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。
产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
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,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
2.磁通量定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。
如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。
任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。
反之,磁通量为负。
所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
3.★楞次定律楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线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简便。
对楞次定律的理解①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。
②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。
④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。
楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化。
★★★★4.法拉第电磁感应定律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。
表达式E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。
高三物理课件电磁感应现象
电磁学(电磁感应)
第1章 电磁感应
电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象; 产生的电流叫做感应电流;
§1 磁生电的探索
1、历史的回顾 (1)奥斯特:1820年通过实验发现了电流的磁效应;
(电流能够产生磁场)—— 拉开序幕
(2)利用磁场能否产生电流?科学家进行了大量的探索 在相当长的时间里,并没有得到预期的效果;
× × ××× × × ×××
× × ×××
1
× × ×××
2
× × ×××
产生感应电流的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化; (1)闭合电路; (2)磁通量发生变化; 例:下图中能产生感应电流的是( )
归纳—— 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化, 闭合电路中就会产生电流;
判断下列几幅图中,哪些图能产生感应电流?
O B
Байду номын сангаас
O
xxxxx B
xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx
O’
O’
Ⅰ
a
d
v
b
c
Ⅰ
a
d
b
c
v
如图所示,让闭合线圈由位置1通过一个有明 显边界的匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程 中,什么时候有感应电流,什么时候没有感应电 流?为什么?
(3)法拉第:1831年发现了由磁场产生电流的条件和规律;
—— 划时代的伟大发现
2、科学探究——感应电流产生的条件
探究1—— 闭合电路的一部分导体切割磁感线,产生感应电流;
探究2—— 磁铁相对线圈运动,产生感应电流;
探究3—— 改变螺线管A中的电流,从而改变螺线管A产生的磁场 的强弱,进而改变螺线管B内的磁通量,产生感应电流;
高中物理电磁感应知识点汇总
电磁感应(磁生电)第一部分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B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是: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.产生的电流叫做感应电流。
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的运动.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。
理解:电磁感应的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;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: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的变化.3.判断感应电流方向的思路: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”,如下:根据原磁场(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).重点题型汇总一、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。
高三物理教案电磁感应(优秀4篇)
高三物理教案电磁感应(优秀4篇)物理电磁感应教案篇一[要点导学]1. 这一节学习法拉第电磁感应定律,要学会感应电动势大小的计算方法。
这部分内容和楞次定律是本章的两大重要内容,应该高度重视。
2. 法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟成正比。
若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈,且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同,则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。
3. 直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时,如果运动方向与磁感线垂直,那么导线中感应电动势的大小与、和三者都成正比。
用公式表示为E= 。
如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线方向有一夹角,我们可以把速度分解为两个分量,垂直于磁感线的分量v1=vsin,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线,对感应电动势没有贡献。
所以这种情况下的感应电动势为E=Blvsin。
4.应该知道:用公式E=n/t计算的感应电动势是平均电动势,只有在电动势不随时间变化的情况下平均电动势才等于瞬时电动势。
用公式E=Blv计算电动势的时候,如果v是瞬时速度则电动势是瞬时值;如果v是平均速度则电动势是平均值。
5.公式E=n/t是计算感应电动势的普适公式,公式E=Blv则是前式的一个特例。
6.关于电动机的反电动势问题。
①电动机只有在转动时才会出现反电动势(线圈转动切割磁感线产生感应电动势);②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反,所以称为反电动势;③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能,它输出的机械能功率P=E反I;④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir(r是电动机线圈的电阻),电动机的总功率为P=UI,发热功率为P热=I2r,正常情况下E反Ir,电动机启动时或者因负荷过大停止转动,则I=U/r,线圈中电流就会很大,可能烧毁电动机线圈。
[范例精析]例1法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小( )A、跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B、跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D、跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比解析:E=/t,与t的比值就是磁通量的变化率。
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电磁感应一. 典例精析题型1.(楞次定律的应用和图像)如图甲所示,存在有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,在磁场区域的左侧相距为L 处,有一边长为L 的形导体线框,总电阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直. 现使线框以速度v 匀速穿过磁场区域. 以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B 垂直纸面向里时为正,则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流、和电功率的四个图象描述不正确的是( )解析:在第一段时间,磁通量等于零,感应电动势为零,感应电流为零,电功率为零。
在第二段时间,BLvt BS ==Φ,BLv E =,R BLvR E I ==,R BLv P 2)(=。
在第三段时间, BLvt BS 2==Φ,BLv E 2=,R BLvR E I 2==,R BLv P 2)2(=在第四段时间, BLvt BS ==Φ,BLv E =,REI =,R BLv P 2)(=。
此题选B 。
规律总结:对应线圈穿过磁场产生感应电流的图像问题,应该注意以下几点:⑴要划分每个不同的阶段,对每一过程采用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析。
⑵要根据有关物理规律找到物理量间的函数关系式,以便确定图像的形状。
⑶线圈穿越方向相反的两磁场时,要注意有两条边都切割磁感线产生感应电动势。
题型2.(电磁感应中的动力学分析)如图所示,固定在绝缘水平面上的的金属框架cdef 处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab 电阻为r ,跨在框架上,可以无摩擦地滑动,其余电阻不计.在t =0时刻,磁感应强度为B 0,adeb 恰好构成一个边长为L 的形.⑴若从t =0时刻起,磁感应强度均匀增加,增加率为k (T/s),用一个水平拉力让金属棒保持静止.在t =t 1时刻,所施加的对金属棒的水平拉力大小是多大?⑵若从t =0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属棒以速度v 向右匀速运动时,可以使金属棒中恰好不产生感应电流则磁感应强度B应怎样随时间t 变化?写出B 与t 间的函数关系式. 解析:规律总结:题型3.(电磁感应中的能量问题)如图甲所示,相距为L 的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO ′为右边界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R ,导轨电阻忽略不计. 在距边界OO ′也为L 处垂直导轨放置一质量为m 、电阻r 的金属杆ab .B d c a bef(1)若ab 杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L 距离,其速度一位移的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量). 求此过程中电阻R 上产生的焦耳Q R 及ab 杆在刚要离开磁场时的加速度大小a . (2)若ab 杆固定在导轨上的初始位置,使匀强磁场保持大小不变,绕OO ′轴匀速转动. 若从磁场方向由图示位置开始转过2π的过程中,电路中产生的焦耳热为Q 2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少?解析:(1)ab 杆离起起始位置的位移从L 到3L 的过程中,由动能定理可得 )(21)3(2122v v m L L F -=- (2分)ab 杆在磁场中由起始位置发生位移L 的过程,根据功能关系,恒力F 做的功等于ab 杆杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和,则总Q mv FL +=2121 (2分) 联立解得4)3(2122v v m Q -=总,(1分) R 上产生热量)(4)3(2122r R v v Rm Q R +-=(1分)ab 杆刚要离开磁场时,水平向上受安培力F 总和恒力F 作用,安培力为:rR v L B F +=122安(2分)由牛顿第二定律可得:ma F F =-安(1分)解得)(41222122r R m v L B L v v a +--=(1分) (2)磁场旋转时,可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动,所以闭合电路中产生正弦式电流,感应电动势的峰值ωω2BL BS E m ==(2分)有效值2mE E =(2分) 422T r R E Q ⋅+= (1分) 而ωπ2=T (1分)题型4.(电磁感应中的电路问题)如图所示,匀强磁场的磁感应强度1.0=B T,金属棒AD长0.4m,与框架宽度相同,电阻=R1/3Ω,框架电阻不计,电阻R1=2Ω,R2=1Ω.当金属棒以5m/s速度匀速向右运动时,求:(1)流过金属棒的感应电流为多大?(2)若图中电容器C为0.3μF,则电容器中储存多少电荷量?题型5.(电磁感应定律)穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如下图①~④所示。
下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是:A图①中回路产生的感应电动势恒定不变B图②中回路产生的感应电动势一直在变大C图③中回路0~t1时间产生的感应电动势小于在t1~t2时间产生的感应电动势D图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:tnEEttnE∆∆Φ==∆∆Φ∆∆Φ=)(为图像斜率是定值乙图:丙图:0~t0斜率(不变)大于t0~2t0的斜率(不变)丁图:斜率先减小后增大D选项对。
题型6.(流过截面的电量问题)如图7-1,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面),磁场方向垂直于纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。
保持导轨之间接触良Φ①ΦΦ③t tt1t2Φ④o o o好,金属导轨的电阻不计。
现经历以下四个过程:①以速度v 移动d ,使它与ob 的距离增大一倍;②再以速率v 移动c ,使它与oa 的距离减小一半;③然后,再以速率2v 移动c ,使它回到原处;④最后以速率2v 移动d ,使它也回到原处。
设上述四个过程过电阻R 的电量的大小依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4,则( )A 、Q 1=Q 2=Q 3=Q 4B 、Q 1=Q 2=2Q 3=2Q 4C 、2Q 1=2Q 2=Q 3=Q 4D 、Q 1≠Q 2=Q 3≠Q 4解析:设开始导轨d 与Ob 的距离为x 1,导轨c 与Oa 的距离为x 2,由法拉第电磁感应定律知移动c 或d 时产生的感应电动势:E =t ∆∆φ=tSB ∆∆,通过R 的电量为:Q =I =R E Δt =R S B ∆。
可见通过R 的电量与导体d或c 移动的速度无关,由于B 与R 为定值,其电量取决于所围成面积的变化。
①若导轨d 与Ob 距离增大一倍,即由x 1变2x 1,则所围成的面积增大了ΔS 1=x 1·x 2;②若导轨c 再与Oa 距离减小一半,即由x 2变为x 2/2,则所围成的面积又减小了ΔS 2=2x 1·x 2/2=x 1·x 2;③若导轨c 再回到原处,此过程面积的变化为ΔS 3=ΔS 2=2x 1·x 2/2=x 1·x 2;④最后导轨d 又回到原处,此过程面积的变化为ΔS 4=x 1·x 2;由于ΔS 1=ΔS 2=ΔS 3=ΔS 4,则通过电阻R 的电量是相等的,即Q 1=Q 2=Q 3=Q 4。
选A 。
规律总结:计算感应电量的两条思路:思路一:当闭合电路中的磁通量发生变化时,根据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势E=N Δφ/Δt ,平均感应电流I =E/R =N Δφ/R Δt ,则通过导体横截面的电量q=I t ∆=N Δφ/R 思路二:当导体棒在安培力(变力)作用下做变速运动,磁通量的变化难以确定时,常用动量定理通过求安培力的冲量求通过导体横截面积的电量。
要快速求得通过导体横截面的电量Q ,关键是正确求得穿过某一回路变化的磁通量ΔΦ。
题型7.(自感现象的应用) 如图1所示电路中, D 1和D 2是两个相同的小灯泡, L 是一个自感系数很大的线圈, 其电阻与R 相同, 由于存在自感现象, 在开关S 接通和断开瞬间,D 1和D 2发亮的顺序是怎样的?解析:开关接通时,由于线圈的自感作用,流过线圈的电流为零,D 2与R 并联再与D 1串联,所以两灯同时亮;开关断开时,D 2立即熄灭,由于线圈的自感作用,流过线圈的电流不能突变,线圈与等D 1组成闭合回路,D 1滞后一段时间灭。
规律总结:自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化,不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化.原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零 ,在自感现象发生的一瞬间电路中的电流为原值,然后逐渐改变。
OR ac db题型8.(导体棒平动切割磁感线问题)如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻。
导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交放置,交点为c、d,当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:(1)电阻R中的电流强度大小和方向;(2)使金属棒做匀速运动的拉力;(3)金属棒ab两端点间的电势差;(4)回路中的发热功率。
解析:金属棒向左匀速运动时,等效电路如图、所示。
在闭合回路中,金属棒cd部分相当于电源,阻r cd=hr,电动势E cd=Bhv。
(1)根据欧姆定律,R中的电流强度为0.4A,方向从N经R到Q。
(2)使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,方向向左,大小为F=F安=BIh=0.02N。
(3)金属棒ab两端的电势差等于U ac、U cd与U db三者之和,由于U cd=E cd-Ir cd,所以U ab=E ab-Ir cd =BLv-Ir cd=0.32V。
(4)回路中的热功率P热=I2(R+hr)=0.08W。
规律总结:①不要把ab两端的电势差与ab棒产生的感应电动势这两个概念混为一谈。
②金属棒匀速运动时,拉力和安培力平衡,拉力做正功,安培力做负功,能量守恒,外力的机械功率和回路中的热功率相等,即。
题型9.(导体棒转动切割磁感线问题)一直升飞机停在南半球某处上空.设该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B.直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示.如果忽略到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则()A.E = πfl2B,且a点电势低于b点电势B.E = 2πfl2B,且a点电势低于b点电势C.E = πfl2B,且a点电势高于b点电势D.E = 2πfl2B,且a点电势高于b点电势解析:棒转动切割电动势E=BLV棒中,选A。
规律总结:①若转轴在0点:)2(LBLBLvE•==ω棒中②若转轴不在棒上:)2(1LLBLBLvE+==ω棒中二、专题突破针对典型精析的例题题型,训练以下习题。