第十章 电磁感应
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
[考法全析]
考法(一) 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
[例1] 电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如
图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈固定在光滑绝缘杆MN上、导体
圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是
()
A．开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆
解析：只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B错误； 线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变化，电流表有变化，磁铁不动后电流 表无变化，C错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产 生感应电流，能观察到电流表的变化，D正确。 答案：D
2．[磁通量的大小]
如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场
D．线圈给磁铁的磁场力先向下再向上
[解析] 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合线圈靠近，要受阻力作 用，即磁场力向上，故A正确。
[答案] A
考法(三) 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
[例3] (多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一
螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电
一点一过
“四步法”判断感应电流方向
研清微点3 应用右手定则判断感应电流的方向
4．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，
导体ab上的感应电流方向为a→b的是
()
解析：ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向， 则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；ab向纸外运动，运用右手定则时， 磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错 误；穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→d→c， 则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；ab棒沿导轨向下运动，由右手定 则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
人教版高中物理第十章-电磁感应 第二课时 法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小
2.转动切割 E 1 Bl2
2
例1：关于感应电动势的大小，下列几种说法正确的是 A．线圈中磁通量越大，产生感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定
越大 C．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一
定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势一定
a O R1
R2
ω b
a O R1
R2
金属棒上距离O点为R2处的b点的线速度大小为： vb＝ωR2
金属棒产生的电动势大小为：
E
B(R2
解得
E
R1)v B(R2 R1)
1 2
B(R22
R12
)
v2
2
v1
正确的选项为：D
课堂练习1．关于电磁感应中感应电动势的大小，下列 说法正确的是（ ）
A．穿过线框的磁通量为零时，该线框中的感应电动 势一定为零
A．线圈匀速进入磁场和匀速穿出磁场过程中 B．线圈完全进入磁场后，在磁场中匀速运动过程 C．线圈完全进入磁场后，在磁场中加速运动过程 D．线圈完全进入磁场后，在磁场中减速运动过程
B
答案：A
课堂练习5．如图所示，有界匀强磁场的宽度为L，使
一长为2L的矩形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，
线框中产生感应电流的时间为（ ）
知识回顾
电磁感应现象
1.磁通量——垂直穿过某一面积的磁感线的条数。 Φ＝BS
单位：韦伯。符号，Wb 磁通量有正、负，但磁通量是标量。
2.产生感应电流的条件 （1）闭合电路； （2）穿过闭合电路的磁通量发生变化
既然电路中有感应电流，电路中应该有电动势。 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版
的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流
考法(二) 倾斜切割情形
[例 2] 如图所示，abcd 为水平放置的平行光滑金属导轨，间距
为 l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，
导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾斜放置，与导轨成 θ 角，单位长
度的电阻为 r。保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导
()
解析：在 t＝T4时，交流电图线斜率为 0，即磁场变化率为 0，由 E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBt S 知，E ＝0，故 A 正确。在 t＝T2和 t＝T 时，图线斜率最大，在 t＝T2和 t＝T 时感应电动势最大。 在T4到T2之间，电流由 Q 向 P 减弱，导线在 R 处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱， 由楞次定律知，R 产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里，则 R 中感应电动势沿 顺时针方向，同理可判断在T2到34T 时，R 中电动势也为顺时针方向，在34T 到54T 时，R 中电动势为逆时针方向，C 正确，B、D 错误。
2．涡流 (1)定义：块状金属放在变化磁场中，或在磁场中有相对运动时，金属块内产生的
旋涡状感应电流。
(2)产生原因：金属块内_磁__通___量__变化→感应电动势→感应电流。
情境创设 1．如图甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的
磁场，t＝0时刻起，穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化。
D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定
[解析] 经过时间 t，金属棒切割磁感线的有效长度 L＝2vttan θ，金属棒 切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLv＝2Bv2ttan θ，则电容器极板上的电荷量 Q＝CE＝2BCv2ttan θ，则通过金属棒中的电流 I＝ΔΔQt ＝2BCv2tan θ，A 正确； 当金属棒到达 x＝x0时，即 vt＝x0时，电容器极板上的电荷量 Q0＝2BCvx0tan θ， B 错误；根据楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向(从上往下看)，则电容器 的上极板带正电，C 错误；因为金属棒做匀速运动，所以外力 F＝F 安＝BIL， 外力做功的功率 P＝Fv＝4B2Cv4ttan2 θ，是变化的，D 错误。
高三物理第十章知识点归纳
高三物理第十章知识点归纳高三物理第十章主要讲解了电磁感应和电动机的相关知识。
在这一章中，我们将学习到电磁感应的原理、法拉第电磁感应定律以及电动机的工作原理等内容。
下面就让我们来归纳总结一下这些重要的知识点。
首先，我们来讨论电磁感应的原理。
电磁感应是指通过磁场和电场之间的相互作用产生电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，导线中会产生感应电动势。
而磁通量的变化可以通过改变磁场的强度、导线的长度或速度来实现。
接着，我们来详细讨论一下法拉第电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比。
其中，感应电动势的方向由洛伦兹力决定，即当导线内的电流方向与磁场中的磁力方向相反时，电动势的方向为正，否则为负。
在实际应用中，我们经常使用电磁感应来实现无线电、发电、变压器等设备的运行。
例如，在发电厂中，通过旋转发电机的励磁线圈，产生的磁通量变化就能够激发出感应电动势，从而实现电能的转化。
此外，我们还要了解电动机的工作原理。
电动机是利用电磁感应产生的感应电动势来驱动电流，从而实现机械能的转化。
电动机的核心部分是由导体线圈组成的转子和磁场所构成的定子。
当通过定子施加电流时，电流会形成磁场，与转子的磁场相互作用产生力矩，使转子开始转动。
除了以上的知识点外，在高三物理第十章还有一些与电磁感应相关的实验和应用。
例如，我们可以通过安培环实验来观察和研究磁场的分布情况；利用电磁感应原理，我们可以制作简单的发电机和变压器。
总结起来，高三物理第十章主要涉及了电磁感应和电动机的知识点。
我们学习了电磁感应的原理和法拉第电磁感应定律，了解了电动机的工作原理，并且学习了一些实验和应用。
通过掌握这些知识点，我们可以更好地理解电磁感应的过程，深入了解电动机的原理，为我们今后的学习和应用奠定基础。
希望在高三物理学习中，我们能够牢固掌握这些知识点，并能够通过实践提升自己的物理实验能力。
第十章 电磁感应
第十章⎪⎪⎪电磁感应第62课时 电磁感应现象和楞次定律(双基落实课)点点通(一) 对电磁感应现象的理解和判断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的现象。
2．产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
3．产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而无感应电流。
[小题练通]1.(鲁科教材原题)如图所示，条形磁铁以速度v 向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是( )A ．螺线管中不会产生感应电流B ．螺线管中会产生感应电流C ．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流解析：选B条形磁铁以速度v向螺线管靠近时，螺线管中磁通量增加，故会产生感应电流，B正确。
2.(多选)(沪科教材原题)如图所示，导线ab和cd互相平行，在下列情况中，使导线cd中有感应电流产生的是()A．将开关S闭合或断开B．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右移动C．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动D．开关S始终闭合，滑动变阻器的滑片P也不移动解析：选ABC开关S闭合或断开，以及滑动变阻器的滑片P向左、右移动时，ab中电流均会发生变化，导致电流周围磁场发生变化，穿过cd所在的闭合回路的磁通量发生变化，故cd中产生感应电流，A、B、C正确。
3．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左、右运动B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上、下运动C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：选C题图甲中线框左、右运动，题图乙中线框上、下运动，题图丁中线框绕与磁感线平行的轴线CD转动，穿过线框的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，只有题图丙中线框绕与磁感线垂直的轴线AB转动时，线框中磁通量会发生改变而产生感应电流。
高二物理第十章知识点总结
高二物理第十章知识点总结高二物理第十章主要讲述了电磁感应与电磁场的相关知识。
本章的内容包括电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感与互感、电磁场的概念及特性等。
以下是对这些知识点的详细总结。
1. 电磁感应现象电磁感应是指导体中的磁通量发生变化时，在导体两端产生感应电动势。
磁通量的变化可以通过改变磁场强度、磁场方向、导体面积或者改变磁场与导体之间的相对运动来实现。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与变化率之间的关系。
根据定律，感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
即E = -dΦ/dt，其中E表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
3. 楞次定律楞次定律是电磁感应的基本规律之一，它描述了感应电流的方向。
根据楞次定律，当导体中的磁通量发生变化时，感应电流的方向会使得产生的磁场阻碍磁通量的变化。
这个定律也可以用右手规则来判断感应电流的方向。
4. 自感与互感自感是指电流通过一个线圈时，该线圈本身所产生的感应电动势。
互感是指两个或多个线圈之间的相互感应现象。
自感与互感是电磁感应中的重要概念，它们在电路中起到了重要的作用。
5. 电磁场的概念及特性电磁场是指由电荷和电流所产生的空间中的力场和磁场。
电磁场具有电场强度、磁感应强度和能量密度等特性。
电场强度描述了电场对电荷施加力的强度，磁感应强度描述了磁场对带电粒子施加力的强度。
本章的知识点涉及了电磁感应与电磁场的基础概念和原理，这些知识在物理学与工程学中有着广泛的应用。
理解并掌握这些知识点，不仅有助于我们对电和磁的相互作用有更深入的理解，还能帮助我们解决实际问题，如电磁感应发电原理和变压器的工作原理等。
总结起来，本章内容涉及了电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感与互感以及电磁场的概念与特性。
这些知识点是理解电磁现象和解决相关问题的基础，通过深入学习与实践探索，我们能够更好地理解和应用这些知识，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
第十章 电磁感应3
我们现将研究随时间变化的磁场，电场， 我们现将研究随时间变化的磁场，电场，以进 一步揭示电与磁的联系。 一步揭示电与磁的联系。
稳恒－－ 不随时间变化， 稳恒－－ 不随时间变化， 注意区分 均匀－－ 不随位置变化， 均匀－－ 不随位置变化，
非稳恒 − 场量是时间的函数 非均匀－ 非均匀－场量是位置的 函数
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②式中的负号是楞次定律的数学表示 ③若为N 匝线圈，则 若为 匝线圈，
称作磁通匝链数，简称磁链。 式中 Ψ = N Φ 称作磁通匝链数，简称磁链。
(3）磁通计 (3） 如果闭合回路为纯电阻R 如果闭合回路为纯电阻 时，则回路中的感应电流为
1 dΦ I = =− R R dt
那么t 那么 1 ～ t2 时间内通过导线上任一截面的感应电量大 小为
ε
q=∫
t2
t1
1 Φ2 1 Idt = − ∫ dΦ = (Φ1 − Φ 2 ) R Φ1 R
时刻回路中的磁通。 式中 Φ1，Φ 2 是t1 , t2 时刻回路中的磁通。
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上式说明，在一段时间内， 上式说明，在一段时间内，通过导线截面的电量 与这段时间内导线所围磁通的增量成正比。 与这段时间内导线所围磁通的增量成正比。 ＊：如果能测出导线中的感应电量， ＊：如果能测出导线中的感应电量，且回路中的电 如果能测出导线中的感应电量 阻为已知时，那么由上面公式， 阻为已知时，那么由上面公式，即可算出回路所围 面积内的磁通的变化量——磁通计就是根据这个原 面积内的磁通的变化量 磁通计就是根据这个原 理设计的。 理设计的。
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一是磁场不变, 一是磁场不变,回路的一部分相对磁场运动或回 路面积发生变化致使回路中磁通量变化而产生的感 应电动势，谓之动生电动势 动生电动势。 应电动势，谓之动生电动势。 另一种情况是回路面积不变, 另一种情况是回路面积不变,因磁场变化使回路 中磁通量变化而产生的感应电动势,谓之感生电动势。 中磁通量变化而产生的感应电动势,谓之感生电动势。 感生电动势
物理高二知识点第十章
物理高二知识点第十章第十章物理高二知识点物理是一门关于自然界物质、能量与运动的科学，其知识点繁多而广泛。
在高中物理学习中，第十章是高二的重要内容，主要围绕电磁感应展开。
本章为了帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点，将会介绍与电磁感应有关的基本概念、法拉第电磁感应定律、楞次定律以及一些相关的应用。
一、电磁感应基本概念电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中感应出电流。
要理解电磁感应，我们首先需要了解电磁感应的两个基本概念：磁通量和电动势。
1. 磁通量磁通量（Φ）是描述磁场通过一个闭合曲面的物理量。
当磁场垂直于闭合曲面时，磁通量等于磁感应强度（B）与曲面面积（A）的乘积，即Φ=BA。
2. 电动势电动势（ε）是指导体中感应出的电流所产生的推动电荷运动的能力。
电动势可以通过磁通量的变化率来计算，即ε=-dΦ/dt，其中dΦ/dt表示单位时间内磁通量的变化量。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律，由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年提出。
该定律可以通过如下的公式表示：ε = -N * dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，N表示感应线圈的回路数，dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量的变化率发生改变时，感应电动势也会发生变化。
三、楞次定律楞次定律是电磁感应的基本定律之一，由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出。
楞次定律可以表述为：当感应回路中的电流发生变化时，它所产生的磁场将阻碍其自身的变化。
简言之，楞次定律指出，在电磁感应过程中，产生的感应电流会生成一个磁场，该磁场的作用是使感应电流阻碍磁通量的变化。
四、电磁感应的应用电磁感应不仅是物理学的基础知识，同时也有着广泛的应用。
以下是一些与电磁感应有关的应用：1. 发电机发电机是一种利用电磁感应原理产生电能的装置。
通过利用机械能驱动导体在磁场中运动，使得磁通量发生变化，产生感应电流，从而生成电能。
物理必修三第十章知识点总结
物理必修三第十章知识点总结第十章：电磁感应与电磁波电磁感应是指当导体中有磁通量的变化时，导体内产生感应电动势，并产生感应电流的现象。
电磁感应现象是电磁学中的重要基础，也是电磁场理论的重要组成部分。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律之一，它表明当磁通量的变化率发生变化时，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即感应电动势E等于磁通量变化率dΦ/dt乘以一个常数负号，该常数称为电磁感应系数，通常用负号表示。
2. 楞次定律楞次定律是描述电磁感应现象的另一个定律，它表明当感应电流产生时，其磁场会产生一个方向，使得磁场的变化趋势减弱或抵消感应电流产生的原因。
楞次定律是能量守恒定律的一个推论，它保证了感应电流产生时系统的能量不会凭空消失。
3. 磁通量磁通量是描述磁场穿过一个给定面积的量度，它是磁感应强度B与该面积A的乘积。
磁通量是一个标量，单位是韦伯(Wb)。
当磁场垂直于给定面积时，磁通量的大小等于磁感应强度的大小乘以该面积。
4. 电磁感应的应用电磁感应现象在现实生活中有着广泛的应用。
例如，电磁感应技术广泛应用于电力工业中的发电、变压器、电动机等设备中。
此外，电磁感应还常被应用于磁悬浮列车、电磁炉、感应加热器等领域。
5. 自感与互感自感是指导体中产生感应电流时，该导体本身产生的感应电动势。
互感是指在多个线圈之间产生的感应电动势。
自感和互感是电磁感应中的两个重要概念，它们在电路设计和电磁设备中起着重要的作用。
6. 电磁波的产生与传播当电场和磁场相互作用时，就会产生电磁波。
电磁波是一种能够在真空中传播的波动现象，其传播速度等于光速。
电磁波包括可见光、无线电波、微波等。
电磁波的传播是通过电场和磁场的相互作用不断地传递能量。
7. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、振幅等特性。
波长是指电磁波在垂直于传播方向的一个完整周期的长度，单位是米。
频率是指单位时间内经过一个点的电磁波的周期数，单位是赫兹。
物理高二知识点第十章总结
物理高二知识点第十章总结第十章：电磁感应本章主要介绍了电磁感应的相关知识点，包括法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感和互感等内容。
本文将对这些知识点进行总结和概括，以加深对物理高二电磁感应的理解。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础定律，描述了导体中感应电动势的大小和方向。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中磁通量发生变化时，会产生感应电动势。
其中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向由右手定则确定。
二、楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的补充，描述了电流在变化时的方向。
根据楞次定律，当电流发生变化时，会产生感应磁场。
感应磁场的方向与电流变化的方向相反，从而使得变化的电流受到阻力。
三、自感和互感自感是指导体中产生的感应电动势对自身的感应作用。
自感的大小与导体中电流的变化率成正比，方向由自感方向定则确定。
互感是指导体中产生的感应电动势对周围导体的感应作用。
互感的大小与磁通量的变化率和两个导体的相对位置有关，方向由互感方向定则确定。
四、电磁感应的应用电磁感应在实际应用中起着重要的作用。
其中，变压器是电磁感应的典型应用之一，通过互感实现电能的转换和传输。
发电机和电动机也是电磁感应的典型应用，分别将机械能转换为电能和将电能转换为机械能。
总结：电磁感应是电磁学的重要分支，通过法拉第电磁感应定律和楞次定律描述了电磁感应现象的基本规律。
自感和互感则进一步扩展了电磁感应的应用范围。
在实际应用中，电磁感应被广泛运用于变压器、发电机、电动机等设备中，对能源的转换和传输起着至关重要的作用。
通过本章的学习，我们对电磁感应有了更深入的了解。
掌握了法拉第电磁感应定律和楞次定律，能够解决与电磁感应相关的问题。
同时，理解了自感和互感的概念，能够更好地应用于实际问题的解决中。
希望本文的总结能够对大家对物理高二电磁感应的学习和理解有所帮助。
101 第十章电磁感应定律要点
一般空间中既可存在电荷又可存在变化的磁场。 所以空间中既存在库仑电场又存在感生电场。
E E E感
二. 感生电动势与感生电场的关系
作用于单位正电荷上的感生电场力的功是感生电动势 由电动势的定义： i
d m 由法拉第电磁感应定律： i dt d m 感 dl dt L S const d m d dB ( dS ) dS dt S dt dt
D
a
F
b
E
§13.3 感生电动势 涡旋电
场 一．变化的磁场产生感生电动势
1
当回路 1中电流发生 变化时，在回路 2中 出现感应电动势。
Φm 2 G
ε
R
洛仑兹力 非静电力
动生电动势 非静电力
电磁感应 感生电动势
？
关于电荷所受的力
电荷 运动电荷 库仑力 其他电荷激发 的电场 磁场
N
B
洛仑兹力
工频炉 中频炉 高频炉
增加能耗
弊
热效应过强--温度过高---易破坏绝缘--造成事故
如变压器铁芯。
应减少涡流
1、选择高阻值材料 减少涡流的途径
（电机变压器的铁芯 材料是硅钢而非铁） 2、多片铁芯组合
五. 感生电场的计算
dB i E感 dl dS L S dt
例1：局限于半径 R 的圆柱形空间内分布有均匀磁场， 方向如图。磁场的变化率 dB dt 0
直导线平动
闭合线圈平动
i BL sin
i 0
例
有一半圆形金属导线在匀强磁场中作切割磁 力线运动。 已知：, B, R.
求：动生电动势。
解： 方法一
作辅助线，形成闭合回路。
第十章 法拉第电磁感应定律
第10章法拉第电磁感应定律10.1 法拉第电磁感应定律 (2)10.1.1磁通量 (2)10.1.2 楞次定律 (4)10.2 动生电动势 (6)10.3 感生电场 (8)10.4 发电机 (10)10.5 涡电流 (11)10.6 总结 (12)10.7 附录：感生电动势与参照系 (12)10.8 解题技巧：法拉第定律和楞次定律 (13)10.9 解题 (14)10.9.1 导线附近的矩形线圈 (14)10.9.2 面积变化的线圈 (15)10.9.3 滑动的棒 (15)10.9.4 运动的棒 (16)10.9.5 时变磁场 (17)10.9.6 运动线圈 (18)10.10 概念题 (19)10.11 附加题 (20)10.11.1 滑动棒 (20)10.11.2 斜劈上的滑动棒 (20)10.11.3 磁场中的RC电路 (21)10.11.4 滑动棒 (21)10.11.5 转动棒 (22)10.11.6 通过磁场的矩形线圈 (22)10.11.7 磁棒穿过线圈 (22)10.11.8 交流发电机 (23)10.11.9 时变磁场的电动势 (23)10.11.10 正方形线圈通过磁场 (24)10.11.11 下落的线圈 (24)法拉第电磁感应定律10.1 法拉第电磁感应定律到目前为止，我们研究的电场和磁场分别是由静电荷和运动电荷（电流）产生的。
在导体内置入电场将引起电流，它反过来又会产生磁场。
人们不禁要问，磁场能不能产生电场呢？1831年，法拉第（Michael Faraday）发现，随时间变化的磁场会产生电场。
这种现象称为电磁感应。
图10.1.1展示了法拉第的实验。
图10.1.1 电磁感应法拉第证明了，当磁铁相对于线圈静止时，电流计里没有电流。
但只要磁铁与线圈之间存在相对运动，线圈中就会感应出电流。
具体地说，当磁铁靠近线圈时，电流计指针偏向一个方向，当磁铁远离线圈时，电流计指针偏向相反方向。
大学物理电磁学第十章电磁感应PPT课件
dI在圆心处产生的磁场
16
dB20R dI120 dR
由于整个带电园盘旋转，在圆心产生的B为
BR2d R1
B 1 20( R2R 1)
穿过导体小环的磁通
R2
Bd 1 2 S 0( R 2R 1)r2
r R1
R
导体小环中的感生电动势
d d t1 20 (R 2R 1)r2d d t
本质 ：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现
影响感生电流的因素 dm i
6
相对运动
dt R
B
切割磁力线
磁通量m变化
m变化的数量和方向 m变化的快慢
I感
I
•
v
感生电流
3. 电动势
Q
-Q
7
(1)电源
++ ++
仅靠静电力不能维持稳恒电流。
+ +
+ +
维持稳恒电流需要非静电力。
++ ++
F非
____________
r nˆ
B
o
d0
x
13
这是一个磁场非均匀且
随时间变化的题目。
h
r nˆ
1、求通过矩形线圈磁通 o
B
dBd cso s2 0rIbdx rx
d0
x
d d 0 0 a 2 a 2Bc do s sd d 0 0 a 2 a 22 0Ibx2 x h d 2 x
0Ibln 4
例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流 12
II0cost,导线距地面高为 h，D点在通电导线的
第十章第1讲电磁感应现象和楞次定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件
解析
高考一轮总复习•物理
第25页
1．[“三则一律”的应用](多选)如图所示，金属导轨上的导体棒 ab 在匀强磁场中沿 导轨做下列哪种运动时，铜制线圈 c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动 C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
答案
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第26页
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第9页
2．如图所示，两个单匝线圈 a、b 的半径分别为 r 和 2r.圆形匀强磁场 B 的边缘恰好 与 a 线圈重合，则穿过 a、b 两线圈的磁通量之比为 ( )
A．1∶1 C．1∶4
B．1∶2 D．4∶1
答案
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3．如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是( )
第22页
2.“三则一律”的应用技巧 (1)应用楞次定律，一般要用到安培定则． (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确 定安培力的方向，有时也可以直接用楞次定律的推广应用确定．
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第23页
典例 2 (2024·山西太原模拟)(多选)如图所示装置中，ab、cd 杆垂直放置在导轨上，与 导轨接触良好，杆与导轨之间的摩擦力不计．原来 ab、cd 杆均静止，当 ab 杆做如下哪些运 动时，cd 杆将向左移动( )
解析
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第12页
重难考点 全线突破
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考点 感应电流方向的判断
1．楞次定律中“阻碍”的含义
第13页
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2．应用楞次定律的思路
第14页
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第15页
典例 1 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 B1 和 B2 大小相等、方向相反．金属圆环 的直径与两磁场的边界重合．下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )
大学物理授课教案第十章电磁感应
第十章 电磁感应§10-1法拉第电磁感应定律一、电磁感应现象，感应电动势电磁感应现象可通过两类实验来说明： 1．实验1〕磁场不变而线圈运动 2〕磁场随时变化线圈不动2．感应电动势由上两个实验可知：当通过一个闭合导体回路的磁通量变化时，不管这种变化的原因如何〔如：线圈运动，变；或不变线圈运动〕，回路中就有电流产生，这种现象就是电磁感应现象，回路中电流称为感应电流。
3．电动势的数学定义式定义：把单位正电荷绕闭合回路一周时非静电力做的功定义为该回路的电动势，即()⎰•=lK l d K ：非静电力ε 〔10-1〕说明：〔1〕由于非静电力只存在电源内部，电源电动势又可表示为⎰•=正极负极l d Kε说明：电源电动势的大小等于把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时，非静电力所做的功。
〔2〕闭合回路上处处有非静电力时，整个回路都是电源，这时电动势用普遍式表示：()⎰•=lK l d K ：非静电力ε〔3〕电动势是标量，和电势一样，将它规定一个方向，把从负极经电源内部到正极的方向规定为电动势的方向。
二法拉第电磁感应定律 1、定律表述在一闭合回路上产生的感应电动势与通过回路所围面积的磁通量对时间的变化率成正比。
数学表达式：dtd k i Φ-=ε 在SI 制中，1=k ，〔S t V Wb :;:;:εΦ〕，有dt d i Φ-=ε 〔10-2〕 上式中“-〞号说明方向。
2、i ε方向确实定为确定i ε，首先在回路上取一个绕行方向。
规定回路绕行方向与回路所围面积的正法向满足右手旋不定关系。
在此根底上求出通过回路上所围面积的磁通量，根据dt d i Φ-=ε计算i ε。
,0>Φ00<⇒>Φi dt d ε ,0>Φ00>⇒<Φi dt d ε 沿回路绕行反方向沿回路绕行方向:0:0<>i ε 此外，感应电动势的方向也可用楞次定律来判断。
楞次定律表述：闭合回路感应电流形成的磁场关系抵抗产生电流的磁通量变化。
第十章 第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流
自测2 (多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图1所示，磁体附近的金属弦被
磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱
发出声音，下列说法正确的有
A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
√B.取走磁体，电吉他将不能正常工作
√C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
√D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
命题点三 自感现象
1.自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化. (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化. (3)电流稳定时，自感线圈相当于普通导体. (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进 行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向.
类型1 平动切割磁感线
例3 (多选)(2010·山东卷·21)如图6所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小
均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴.一导线折
成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运 动到关于OO′对称的位置时
√A.穿过回路的磁通量为零 √B.回路中感应电动势大小为2Blv0
良好，abcd和MN上单位长度的电阻皆为r.让MN从ad处开始以速度v向右匀速滑
动，设MN与ad之间的距离为x(0≤x≤2L)，则在整个过程中
A.当x＝0时，MN中电流最小
√B.当x＝L时，MN中电流最小
√C.MN中电流的最小值为 2Bv 5r
√D.MN中电流的最大值为6Bv 11r
图7
类型2 转动切割磁感线
1.自感现象 (1)概念：由于导体本身的 电流 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自 感而产生的感应电动势叫做自感电动势.
第十章电磁感应与电磁波
第⼗章电磁感应与电磁波第⼗章电磁感应与电磁波⼀、基本要求1．掌握法拉利电磁感应定律、动⽣电动势、感⽣电动势、⾃感和互感、磁场的能量。
2．理解感⽣电场、位移电流、麦克斯韦⽅程组。
3．了解电磁振荡、电磁波、电磁波谱。
4．了解⽣物电阻抗。
⼆、本章内容提要1．法拉第电磁感应定律2．动⽣电动势和感⽣电动势（1）动⽣电动势（2）感⽣电动势（3）全电场的环路定理：⼀般地，空间中静电场和感⽣电场并存，总电场（也称全电场）是⼆者的⽮量叠加，式是静电场的环路定理在⾮稳恒磁场下的推⼴。
3．⾃感和互感（1）⾃感电动势为线圈的⾃感系数，简称⾃感。
（2）互感电动势为两线圈的互感系数，简称互感。
（3）通电线圈的⾃感磁能4．磁场中的能量能量密度磁场能量5．位移电流6．麦克斯韦⽅程组（1）有介质存在时静电场的⾼斯定理（2）磁场中的⾼斯定理（3）全电场的环路定理（4）磁场中的安培环路定理（5）各向同性介质的补充关系7．电磁波的性质（1）电磁波的频率与波源的振荡频率相同；（2）电磁波在真空中以光速传播；电磁波在介质中的速度为；（3）电磁波为横被。
三、典型例题例10-1⼀根条形磁铁在空中⾃由下落，中途穿过⼀闭合⾦属环，则它在环的上⽅、下⽅的加速度的值⼤于还是⼩于重⼒加速度？答：当条形磁铁下落、还在⾦属环上⽅时，引起穿过⾦属环中磁通量增⼤变化，根据楞次定律，从⽽在环中产⽣逆时针（从上⾯往下看）流的感⽣电流，此感⽣电流产⽣的磁场总是要反抗磁通量的变化，使条形磁铁在⾦属环中磁通量增⼤变化的速度减慢，故使磁铁下落的加速度减⼩，则有。
当条形磁铁下落到⾦属环下⽅时，则引起穿过⾦属环中磁通量减⼩变化，根据楞次定律，从⽽在环中产⽣顺时针（从上⾯往下看）流的感⽣电流，此感⽣电流产⽣的磁场总是要反抗磁通量的变化，使条形磁铁在⾦属环中磁通量减⼩变化的速度减慢，故使磁铁下落的加速度减⼩，则也有。
例10-2如图，长为b、宽为a的矩形线圈ABCD与⽆限长直载流导线共⾯，且线圈的长边平⾏于长直导线，线圈以速度v向右平移，t时刻其AD边距离长直导线为x；且长直导线中的电流按规律随时间变化，如图所⽰。
高二物理第十章知识点归纳总结
高二物理第十章知识点归纳总结高二物理课程中的第十章主要讲述了电磁感应、电磁波、电磁振荡等内容。
本文将对这些知识点进行归纳总结，帮助学生更好地理解和掌握这些重要概念。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势的大小和方向。
∮E·dl=-dΦB/dt其中E为感应电动势，ΦB为磁通量，t为时间。
2. 感应电动势的产生当磁场穿过一个导体回路时，导体内就会产生感应电流。
感应电动势的大小与磁场变化的速率、导体回路的形状和磁场的强度有关。
3. 洛伦兹力和感应电动势的关系感应电动势的产生是由洛伦兹力作用于电子上引起的，导致电子运动。
二、电磁波1. 电磁波的概念电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的波动现象，可以在真空中传播。
2. 电磁波的特性电磁波有频率、波长、波速等特性。
波长和频率之间的关系为λv=c，其中λ为波长，v为频率，c为光速。
3. 光的电磁波性质光既具有粒子性又具有波动性，可以解释一些光的现象，如衍射和干涉。
三、电磁振荡1. 电磁振荡的概念电磁振荡是由振荡电场和振荡磁场相互耦合形成的周期性变化现象。
2. 振荡电路的特点振荡电路由电感、电容和电阻组成，能够产生稳定的振荡信号。
振荡电路中的电荷和电流随时间变化呈周期性。
3. LC振荡电路LC振荡电路由电感和电容组成，能够产生简谐振荡。
振荡频率与电感和电容的数值有关。
四、电磁感应与电磁波的应用1. 发电机的工作原理发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
发电机产生的电压和电流可通过导线传输和利用。
2. 变压器的工作原理变压器利用电磁感应的原理将交流电能从一个电路传输到另一个电路。
变压器能够改变电压的大小而不改变电能的大小。
3. 无线电的原理无线电是利用电磁波传输信息和能量的技术。
无线电技术已广泛应用于通信、广播和雷达等领域。
综上所述，高二物理第十章的知识点包括电磁感应、电磁波和电磁振荡等内容。
学生通过学习这些知识点，可以更好地理解电磁现象的本质和应用。
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10.1.2 楞次定律
定律内容：
闭合的导线回路中所 出现的感应电流，总是使 它自己所激发的磁场反抗
B
N
任何引发电磁感应的原因
（反抗相对运动、磁场变
F
S
v
化或线圈变形等）.
2013-5-31 上一页 下一页 返回目录
分析以下几个图：
i
a(增加）
i
b(增加）
dΦ K dt
伏特(V) 韦伯(Wb) 秒(s)
SI制
Φ t
K 1
dΦ dt
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闭合回路由 N 匝密绕线圈组成
dΦ d N dt dt
磁通链
NΦ
若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为
1 dΦ I R R dt
t1 到 t 2 时间内，通过回路导线感应电量
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规定回路的回转方向与B的方向构成右手螺旋关系， 设回路的回转方向为Er的正方向
dB 当 0 时，Er与回转方向相反；反之Er与回转方 dt
向相同.
E静 和 Ek 均对电荷有力的作用
静电场是保守场
感生电场和静电场的比较
dΦ 感生电场是非保守场 L Ek dl dt 0
dB 2 Er 2 r r dt r dB Er (r R) 2 dt
d 1 1 2 2 2 d 2 B L1 L L1 B L1 L L1 dt 2 dt 2
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与（1）求得的结果相同。动生电动势的方向也可用 楞次定律判断。当导线ab运动至 ab位置时，回路面积 减小，故由 楞次定律判断得出，这时导线上所产生的 动生电动势方向由a b。结果与上面一致
+ B
+
+ + + + + + +
+ + +
+F +
+ + + +
+ + +
I
+ v + +
+ +
机械能
焦耳热
+ + + + + +
+ + + +
+ + + +
维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克 服安培力做功转化为焦耳热.
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例10.1 一根无限长的直导线载 有交流电流i＝I0sinωt.旁边有一共 面矩形线圈abcd，如图所示. ab＝l1，bc＝l2，ab与直导线平行 且相距为d.求：线圈中的感应电 动势.
q
t2 t1
1 Φ2 1 Idt dΦ (Φ1 Φ2 ) R Φ1 R
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感应电动势的方向
dΦ dt
规定回路的正绕向，按右手螺旋关系确定回路所 围面积的法向并与B方向一致。
•若磁通量增加
dΦ 0 dt
dΦ 0 dt
0 0
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L
b
a
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' F e(u v) B eu B ev B f f
这个力 F 与合速度 V u v 的点
乘为功率，即
电子的总洛仑兹力：
' P F V ( f f ) (u v) ' f u f v evBu euBv 0
与规定的正绕向相反
•若磁通量减少
与规定的正绕向相同
试用电磁感应定律分析下面四图中的
方向。
n
n
i
绕行方向
i
绕行方向
(a ) 0, 增加
(b) 0, 增加
n
n
i
绕行方向
i
绕行方向
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(c) 0, 减少
(d ) 0, 减少
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10.2.1 动生电动势
f (e)v B 平衡时 f F eE e k f Ek v B e
动生电动势的非静电力场来源
洛仑兹力
b ab Ek dl (v B) dl a 任意形状导线L ( v B) dl
0 I B 2 r
dr dl sin
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b Iv 0 ab ( v B) dl sin 90 cos( )dl a a 2 r 2 b Iv rb I v 0 sin dl 0 dr a 2 r ra 2 r 0 I v d l sin ln 2 d b
解 取矩形线圈沿顺时针abcda方 向为回路正绕向，则
d l2 i 0il1 d l2 0 B dS l1dx ln S d 2 x 2 d
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线圈中感应电动势：
0l1 d l2 d I 0 cos t ln dt 2 d
dt
(1)圆柱形空间内、外涡旋电场Er的分布；
(2)若
ab放在圆柱截面上，则εab等 于多少？
dB 0 dt
，把长为L的导体
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解
(1) 过圆柱体内任一点P在截面上作半径为r的圆
形回路l，设l的回转方向与B的方向构成右手螺旋关
系，即设图中沿l的顺时针切线方向为Er的正方向.
B L Er dl S t dS
i
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i
c(减少）
d (减少）
感应电流方向的判断
用 楞 次 定 律 判 断 感 应 电 流 方 向
B
B
v
S N
I
I
N
S
v
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楞次定律也可表为：闭合回路中感应电流的方向，总是 使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变 化.(感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因.) 楞次定律是能量守恒 定律在电磁感应现象 上的具体体现.
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L b
dl v
L
a L1d a
O
b
b
L1 a
O
l
d
（b）
c
图a，ab上任一线元 dl （ dl 的方向取a点至线元 的矢径方向），其速度 v 与 与磁场 B 垂直，且 v B dl 同向.
（a）
设导线ab与假想线框adcb 构成闭合回路，并设ab在 dt时间内转过了d 角
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10.2.2 感生电动势 产生感生电动势的非静电场 感生电场
麦克斯韦尔提出： 变化的磁场在其周围空间激 发一种新的电场,这种电场叫感生电场 Er .
闭合回路中感生电动势
dΦ Er dl L dt
Φ B ds
d Er dl B ds l S dt S B l Er dl S t ds
ab 0
当θ＝90°时
电动势方向从b指向a.
0 I v d l ab ln 2 d
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例：在垂直于均匀恒定磁场B的平面内有一长为L的
直导线绕其延长线上的O点以匀角速度 转动，转轴 与B平行，Oa L1（如图a），求ab上的动生电动势 ab 。
第十章 电磁感应
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 电磁感应定律 动生电动势与感生电动势 电子感应加速器 涡电流 自感应与互感应 磁场能量
磁悬浮列车
§10-1 电磁感应定律
法拉第 （Michael Faraday,
1791-1867），伟大的英国物理学
家和化学家. 他创造性地提出场的 思想，磁场这一名称是法拉第最 早引入的. 他是电磁理论的创始人 之一ห้องสมุดไป่ตู้于1831年发现电磁感应现
象，后又相继发现电解定律，物
质的抗磁性和顺磁性，以及光的 偏振面在磁场中的旋转.
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10.1.1 法拉第电磁感应定律
电 磁 感 应 现 象
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法拉第电磁感应定律 不论任何原因使通过回 路面积的磁通量发生变 化时，回路中产生的感 应电动势与磁通量对时 间的变化率成正比.
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据感生电场与变化磁场的关系，有
d 2 dB L E感 dl r dt dt
1
对比上述两式，可得到在螺线管内距中心为r处的感生 电场的场强大小为 r dB
E感 2 dt
r R
L2
（2）在螺线管外，当r>R时，感生电场 的场强沿半径为r的圆周 L2 积分得
静电场由电荷产生；感生电场由变化的磁场产生
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L
E静 dl 0
例：在半径为R的长直螺线管中
通有变化的电流（如图所示）,使管 R 内磁场均匀增强，求螺线管内、外 感生电场的场强分布。