高二物理电磁感应复习
有关高二物理期末电磁感应现象必背知识点
有关高二物理期末电磁感应现象必背知识点高二物理期末电磁感应现象必背知识点电磁感应现象的产生条件;感应电流的大小及方向的确定;电磁感应现象的应用第一部分:12节第一节划时代的发现历史背景:1、奥斯特发现电流磁效应:电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的联系。
2.法拉第发现电磁感应现象:(1)磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
(2)五类情况:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。
第二节探究感应电流的产生条件产生感应电流的条件:1.闭合回路2.穿过回路的磁通量发生变化第二部分:第3节第三节楞次定律1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律2.应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:(1)明确原磁场的方向。
(2)判断穿过闭合电路的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。
3.右手定则:导体切割磁感线引起感应电流的方向可以由右手定则来判断。
伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。
第三部分:第4---5节第四节法拉第电磁感应定律1、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2、电磁感应定律(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即e。
这就是法拉第电磁感应定律(2)表达式:e=n3、导线切割磁感线时的感应电动势e=blv该式通常用于导体垂直切割磁感线,且导线与磁感线互相垂直(l^b)。
一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角时,e=blv1=blvsin 第五节:电磁感应规律的应用1.电磁感应现象中的感生电场(感生电动势)磁场的变化而激发的电场叫感生电场。
感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。
高二物理电磁感应复习
时,感应电流的方向如何? S
v
a d
N
b c
变式:若导体棒ab、bc不固定,在磁铁插入时,怎
样运动?
靠近
思考:若把abcd的“环形”电流的磁场等效为小磁 铁,请判断它的极性。
总结
1 理解磁通量概念 2 熟练运用楞次定律,右手定则判定
感应电流的方向 3 理解法拉第电磁感应定律的内容,
色的乱蓬蓬,软绒绒的豪华地毯……远远看去,这次理论实践所用的器物很有特色。只见在硕然奇物下面摆放着闪着奇光的七鸡美人桌!那上面悬浮着四块破地毯!在
四块破地毯上面悬浮着缓慢旋转的四只哈巴狗,再看硕然奇物的上空,只见那上面悬浮飘动着壮观的九大广场,这九大广场一边晃动、一边发出古怪声响,此时硕然奇
物顶部十分奇异的计量仪器
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
下列图中能产生感应电流的是[ BCF
]
ω
v0
v0
A
B
C
Sv
D
E
F
雾的骨架构成。一缕阳光透过云层照在雄浑的峨然神果体上,让洒满金辉的峨然神果在雪白色的天空和墨黑色的云朵映衬下越发怪异夺目。远远看去。峨然神果的底部
,五十根墨灰色的狗眉桐和很多粗大的水绿色弯月形龙骨将峨然神果高高托起,峨然神果周围彩曲水滴形的春虹水晶雕塑闪着美丽的奇光。峨然神果中部的搜体,全部
3、判断感应电流的方向 楞次定律 楞次定律的理解 1)“阻碍”的含义 “阻而不止”
2)应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 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
例题:如图所示,导体棒ab、bc放在两水平
高二物理 第四章《电磁感应 》期末复习提纲
高二物理第四章《电磁感应》期末复习提纲一、感应电流的产生和方向1、磁通量(1)概念:(2)公式:(3)磁感应强度:(4)磁通量的变化:(5)磁通量的变化率2、什么是电磁感应现象?3、感应电流方向的判断有几种方法?4、楞次定律的内容是什么?注意:右手定则与左手定则应用区别的关键是“因果关系”,“因动而电”用右手,“因电而动”用左手二、感应电动势,自感1、法拉第电磁感应定律(1)内容:(2)公式:(3)一种特殊情形:当导体在匀强磁场中平行切割磁感线时,E=BLVsin,其中B与L垂直,V与L垂直,V与B成2、自感现象(1)什么是自感现象:(2)产生原因:(3)什么是自感电动势:(4)自感电动势的作用:(5)自感系数由什么因素决定?3、什么是互感现象?哪一种仪器是利用互感原理制成的?4、什么是涡流?涡流的应用有哪些?课堂练习:1、关于磁通量,下列叙述正确的是[ ]A.穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该面积的磁感线条数B.穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该平面单位面积的磁感线条数C.磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量D.磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量2、于磁通量,下列叙述正确的是( )A.在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈的大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C.把一个线圈放在M、N两处,若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大,则M处的磁感应强度一定比N处大D.同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大3.在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化E、感应电流的磁场方向取决于磁通量是增加还是减少4、如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁可能是( )A.向下运动 B.向上运动C.向左平移 D.以上都不可能5、如图9-1-8所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.不能判定6、关于自感现象,正确的说法是:()A、感应电流一定和原电流方向相反;B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大;C、对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势也越大;D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。
高二物理第四章_电磁感应复习课件+++++
l
b
24
第一类问题:与闭合电路欧姆定律相结合
例题1:如图,边长为L均匀的正方形金属框 架abcd总电阻为R,框架以速度v向右匀速 平动,经过磁感强度为B的匀强磁场。求下 列三种情况ab之间的电势差。(1) 只有ab进 入磁场。(2) 线框全部进入磁场。(3) 只有 ab边离开磁场。 a d
7
感应电流(电动势)方向的判定: 2.右手定则 伸开右手,让大拇指跟 其余四指垂直,并与手掌在 同一平面内,让磁感线垂直 (或斜着)穿过掌心,大拇指 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.
8
1
N
S S
线圈如何运动?
9
【例】如图所示,固定在水平面内的两光滑平行金 属导轨M、N,两根导体棒中P、Q平行放于导轨上, 形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近 回路时( ) AD
(2) I=E/R=4A F=BIL=0.4N a=(mg-F)/m=6m/s2; (3) F=BIL=B2 L2 vm /R =mg vm=mgR / B2 L2 =10m/s, 36
解:PQ滑动时产生感应电动势 E=B l v 画出等效电路如图示:R外=2R/9 I总=E /( R外+r )=9B l v/11R
v r=R
d Q c
a R/3 P 2R/3 b
E
R
IaP=2I总/3 = 6B l v/11R
电流方向由 P→a
d
Q
29
c
4、一金属圆环位于纸面内,磁场垂直纸面,规定向里 为正,如图所示。现今磁场B随时间变化是先按oa图 线变化,又按图线bc和cd变化,令E1、E2、E3分别表 示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分 别表示对应的感应电流,则E1、E2、E3的大小关系是 ___________;电流I1的方向是___________;I2的方向是 E2=E3>E1 逆时针方向 ___________;I3的方向是____________. 顺时针方向 顺时针方向
高二物理下期电磁感应专题复习二
电磁感应专题复习二电磁感应的综合应用知识点一——电磁感应中的电路问题1.求解电磁感应中电路问题的关键是分析清楚内电路和外电路。
“切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”,该部分导体的电阻相当于内电阻,而其余部分的电路则是外电路。
2.几个概念(1)电源电动势或。
(2)电源内电路电压降,r是发生电磁感应现象导体上的电阻。
(r是内电路的电阻)(3)电源的路端电压U,(R是外电路的电阻)。
例:图中EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH 上滑动的导体横杆。
有均匀磁场垂直于导轨平面。
若用和分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB()A.匀速滑动时,=0,=0B.匀速滑动时,≠0,≠0C.加速滑动时,=0,=0D.加速滑动时,≠0,≠0知识点二——电磁感应中的动力学问题1.受力情况、运动情况的动态分析思路导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环,直至最终达到稳定状态,此时加速度为零,而速度v 通过加速达到最大值,做匀速直线运动或通过减速达到稳定值做匀速直线运动。
例:水平放置的光滑导轨和间接有电阻R,导轨左右区域分别处于不同方向的匀强磁场中,磁场方向如图所示,磁感应强度分别为和,虚线为两区域的分界线,一根金属棒ab放在导轨上且与其垂直,金属棒与导轨电阻均不计,金属棒在水平向右的恒力F作用下,经过左、右两区域,已知金属棒在左面区域中恰好做速度为v的匀速运动,则金属棒进人入右面区域中,下列说法不正确的是()A.若,金属棒所受磁场力方向不变,金属棒仍做匀速运动B.若,金属棒所受磁场力方向改变,金属棒不再做匀速运动C.若,金属棒先做加速运动,然后以大于v的速度做匀速运动D.若,恒力F对金属棒做功的功率将先变小后不变知识点三——电磁感应中的能量转化问题1.电磁感应过程往往涉及多种能量的转化如图所示金属棒ab沿导轨由静止下滑时,重力势能减少,一部分用来克服安培力做功,转化为感应电流的电能,最终在R上转化为焦耳热;另一部分转化为金属棒的动能,若导轨足够长,棒最终达到稳定状态匀速运动时,减小的重力势能完全用来克服安培力做功,转化为感应电流的电能.因此,从功和能的观点入手,分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系,是解决电磁感应中能量问题的重要途径之一。
高二物理电磁感应复习
定则
1、磁通量
BS BS cos
磁通量的变化量 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
2 1
下列图中能产生感应电流的是[ BCF ω v0 v0
A B C
S v
]
D
E
F
a
× × × × × × × × b × × 如图所示的线圈,有一 × × × × × 半面积在匀强磁场中, 若使线圈中产生感应电流, × × × × × 下面办法中可行的是
B 解:由乙图有: t 2(T/s) B S 由甲图: N N 6(V)
t t
由闭合电路欧姆定律有: 6
I R1 R2 r 3.5 25 1.5
0.2(A)
2 R2的功率:. P I R2 1(W) 2
粗细均匀的电阻丝围成正方形线框置于匀强磁 场中如图,现以同样的速度大小垂直磁场边界平 移出磁场,移出过程中线框的一边ab两点间的 电势差的绝对值最大的是 ( B )
d
× × × × × c × × × × ×
ABC
A 将线框向左拉出磁场
B 以ab为轴转动(小于90 ° )
C 以ad边为轴转动(小于60 °) D 以bc边为轴转动(小于60 °)
3、判断感应电流的方向 楞次定律
楞次定律的理解 1)“阻碍”的含义 “阻而不止” 2)应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
电磁感应
本章复习
刘翠芝 二00八年 一月二日
产 生 感应电 应 感 磁 电 条件 : 感 应 动 势大 应 穿 过 电 流 小 的 计 用 : 某 一 方 向 算 : 法 自 回 路 的 判 拉 第 电 感 的 磁 断 : 磁 应 现感 通 量 楞 次 定律 象 生 发 定律 和 变化 特 : 涡例 特 例: E=BLV 流 手 右
高二物理电磁感应复习
高二物理期末复习专题:电磁感应一、自主学习1、电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中产生,这种利用产生电流的现象叫做电磁感应。
2、感应电流的方向(1)楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要。
(2)从不同的角度来看楞次定律的内容,从磁通量变化的角度来看,感应电流总要。
从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要。
因此,产生感应电流的过程实质上是能的转化和转移的过程。
(3)用楞次定律判断感应电流方向的步骤:①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向;穿过回路的磁通量如何变化②由楞次定律判定出;③根据感应电流的磁场方向,由判定出感应电流方向。
(4)右手定则:伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个面内,让磁感线垂直,拇指指向,则其余四指指的就是。
3.感应电动势:无论电路是否闭合,只要穿过电路的发生变化,电路中就一定有,若电路是闭合的就有.产生感应电动势的那部分导体就相当于一个.4. 法拉第电磁感应定律文字表述:。
表达式∆φ表示____________ 。
为。
式中n表示_______,ΔΦ表示________,Δt表示_______,t∆5.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,若B、L、V两两互相垂直,则导体中的感应电动势为____________6.一段长为L的导体,在匀强磁场B中,以角速度ω垂直于磁场的方向绕导体的一端做切割磁感线运动,则导体中的感应电动势为_________________。
7.自感现象:线圈中电流发生变化而在它本身激发出感应电动势的现象叫_________。
这种电动势叫________。
自感电动势的大小与____________________________成正比,比例系数叫做__________,与________________________________________等因素有关。
二、基础练习1、于电磁感应现象,下列说法中正确的是()A.只要有磁通量穿过电路,电路中就有感应电流B.只要闭合电路在做切割磁感线运动,电路中就有感应电流C.只要穿过闭合电路的磁通量足够大,电路中就有感应电流D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流2、某实验小组用如图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,通过电流计的感生电流方向是()B.C. D.3、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()A.回旋加速器B.电磁炉C.质谱仪D.速度选择器4、如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是( )A.释放圆环,环下落时产生感应电流B.释放圆环,环下落时无感应电流C.释放圆环,环下落时环的机械能减小D.释放圆环,环下落时环的机械能增大5.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈均与传送带以相同的速度匀速运动。
高二物理第四章 电磁感应 本章知识复习归纳人教实验版知识精讲
高二物理第四章 电磁感应 本章知识复习归纳人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:第四章 电磁感应 本章知识复习归纳二. 重点、难点解析:(一)产生感应电动势、感应电流的条件导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体内就产生感应电动势;穿过线圈的磁量发生变化时,线圈里就产生感应电动势。
如果导体是闭合电路的一部分,或者线圈是闭合的,就产生感应电流。
从本质上讲,上述两种说法是一致的,所以产生感应电流的条件可归结为:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
对感应电动势、感应电流要注意理解:① 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
② 产生感应电动势与电路是否闭合无关,而产生感应电流必须闭合电路。
③ 产生感应电流的两种叙述是等效的,即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。
判断磁通量的变化是关键:由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin (θ是B 与S 的夹角)看,磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起;可由磁感应强度B 的变化∆B 引起;可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起;也可由B 、S 、θ中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
(二)对楞次定律的理解1. 1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化产生−→−−感应电流建立−→−−感应电流磁场阻碍−→−−磁通量变化。
2. 当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
根据楞次定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。
我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁通”。
因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。
所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。
高二物理-电磁感应复习
电磁感应复习本章的知识点:一、知识结构二、重点和难点分析:(一)产生感应电流的条件、楞次定律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。
它有两种情况:⑴切割(闭合电路的部分导体切割磁感线)2、右手定则适用于判断闭合电路中一部分导体切割磁感线时感应电流的方向。
3、楞次定律的实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现,其应用步骤:⑴明确闭合电路中的原磁场方向;⑵分析穿过闭合电路的磁通量的变化;⑶根据楞次定律判定感应电流的磁场方向;⑷利用安培定则,判定感应电流的方向。
(二)法拉第电磁感应定律1、公式⑴感应电动势的大小与电路的电阻及电路是否闭合等无关;⑵一般而言,公式求的是Δt内的平均感应电动势;⑶在电磁感应中,产生感应电动势的那部分导体可等效成一个电源,感应电动势的方向和导体(电源)内的电流方向一致。
2、公式⑴若B、l、v三者互相垂直,;若直导线与B、v不垂直,则应取B、l、v互相垂直的分量;⑵若导体是弯曲的,则l应取与B、v垂直的有效长度;⑶若v是瞬时速度,则E为瞬时电动势;若v为平均速度,则E为平均电动势。
3、公式为导体棒绕其一端转动切割磁感线时产生的感应电动势。
(三)自感由于线圈自身的电流发生变化而产生感应电动势的电磁感应现象。
三、本章的疑难点辨析:12磁通量磁通量的变化率是与线圈平面与磁感线平行时,=,但线圈平面与磁感线垂直时,最大,但要严格区分、、的含义,的大小与、无关。
3、对楞次定律中“阻碍”的理解⑴“阻碍”是指感应电流产生的磁场要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化,与引起感应电流的磁场的磁通量原来的大小没有关系;⑵“阻碍”不是“阻止”,“阻碍变化”是使变化进行得缓慢些,但并没有被终止;⑶“阻碍”不等于“反向”,实际上是增“反”减“同”。
例1:如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。
当一条形磁铁从高处下落接近回路时,P、Q将如何运动?磁铁的加速度怎样变化?解析:P、Q将互相靠拢;磁铁加速度减小。
高二物理电磁感知识总复习
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理电磁感应知识总复习【本讲主要内容】电磁感应知识总复习电磁感应知识总复习:理解产生感应电流的条件;掌握感应电流方向的判别方法;掌握感应电动势大小的求法;电磁感应知识与动量、能量相结合。
【知识掌握】 【知识点精析】本讲重点:产生感应电流条件的理解、感应电流方向的判别、公式E=tn ∆∆Φ和Blv E =的掌握和应用;难点:磁通量、磁通量变化及磁通量的变化率之间的区别和联系。
知识结构 知识要点复习1、感应电流的产生及方向判断(1)电磁感应现象:磁场——电流 (2)感应电流产生的条件:课本实验 ①闭合电路的一部分导体切割磁感线 ②穿过闭合电路的磁通量发生变化 说明:能量转化守恒(3)感应电流的方向判定: ①右手定则A 、适用范围:导体切割磁感线产生感应电流;B 、方法:右手定则 ②楞次定律A 、适用范围:磁通量变化产生感应电动势;B 、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。
说明:a 、两个磁场:原磁场-------感应电流磁场; b 、阻碍:增反减同。
C 、应用:(1)明确闭合电路内原磁场方向;(2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少; (3)根据“阻碍—变化”,判定感应电流磁场方向; (4)根据“安培定则”,判定感应电流的方向。
D 、楞次定律的另一种描述:A 、感应电流的效果总是阻碍物体间的相对运动;B 、原因有三个:面积变化、磁场变化、导体相对运动。
例1. 判断闭合线圈abcd 在通过通电导线时,其中感应电流的方向 解析:根据楞次定律得先adcba 、后abcda 、再adcba 。
例2. 闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面跟磁感线平行,为了使线圈中能够产生感应电流,可以采用的办法是( ) A. 使线圈垂直于磁感线方向加速平动 B. 使线圈绕垂直于线圈平面的轴线转动C. 使线圈绕在线圈平面内垂直于磁感线的轴线转动D. 使线圈绕平行于磁感线的轴线转动解析:根据感应电流产生的条件,答案为C 。
高二物理选修电磁感应复习
a=(F-f)/m
v
E=BLv
I= E/R
f=BIL
最后,当f=F 时,a=0,速度达到最大,
F=f=BIL=B2 L2 vm /R
a
vm=FR / B2 L2
vm称为收尾速度.
R f1
F
F
f2
之比是1∶5 B.第一次插入与第二次插入线圈中产生的平均
电动势之比是5∶1 C.第一次插入与第二次插入产生的热量之比
是1∶1 D.第一次插入与第二次插入线圈中时的平均
感应电流之比为5∶1
8 f.y.
三、正确理解并灵活应用楞次定律 判断感应电流方向的方法:
•右手定则 •楞次定律
“阻碍原磁场的变化”
9 f.y.
D
B
da
c bo
x
i
D
B da c bo
t
i E BLV 0.1 0.2 0.2 2103 A
RR
2
F
F BIl 0.1 21030.2 2105 N
t
x
练习1:如图(甲)所示,一闭合金属圆环处在垂直圆环平 面的匀强磁场中。若磁感强度B随时间t按如图(乙)所示 的规律变化,设图中磁
•若它们有电阻
相当于内阻
•它们两端电压
相当于路端电压ຫໍສະໝຸດ •其余部分相当于外电路
画出等效电路,按电路题处理.
13 f.y.
[例8]
如图所示,两个线圈套在
同一个铁芯上,线圈的绕向
在图中已经表示.左线圈连
着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直
[高二物理]高二电磁感应期末复习(7课时)江苏要点
电磁感觉一、复习课时:10 课时第 1 课时——电磁感觉现象,楞次定律第 2 课时——法拉第电磁感觉定律第3 课时——电磁感觉中的力学问题第4 课时——电磁感觉中的电路问题第 5、6 课时——电磁感觉中的能量问题第 7 课时——自感日光灯原理第 8-10 课时——练习与检测讲评二、知识结构三、难点提示:1.产生感觉电流的条件感觉电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
无论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感觉电流;反之,只要产生了感觉电流,那么电路必然是闭合的,穿过该电路的磁通量也必然发生了变化。
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,电路中有感觉电流产生。
这个表述是充分条件,不是必要的。
在导体做切割磁感线运动时用它判断比较方便。
2.感觉电动势产生的条件。
感觉电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就必然有感觉电动势产生。
这恰似一个电源:无论外电路可否闭合,电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
3.关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量Φ =B S sinα(α是 B 与 S 的夹角),磁通量的变化ΔΦ = Φ2-Φ1有多种形式,主要有:① S、α 不变, B 改变,这时Φ= B Ssinα② B、α不变, S 改变,这时Φ= S Bsinα③ B、 S 不变,α改变,这时Φ=BS(sinα2-sin α1)当 B、S、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算Φ 1、Φ2,再求Φ 2-Φ 1 了。
在非匀强磁场中,磁通量变化比较复杂。
有几种情况需要特别注意:①以下列图,矩形线圈沿 a →b →c 在条形磁铁a bc周边搬动,试判断穿过线圈的磁通量如何变化?若是线圈 M 沿条形磁铁轴线向右搬动,穿过该线圈的磁通M N S量如何变化?(穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零,再变成方向向下增大;右侧线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变成方向向上增大)②以下列图,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。
物理高二选修2电磁感应知识点
物理高二选修2电磁感应知识点一、电磁感应的基本原理电磁感应是指通过磁场和导体之间的相互作用产生电流的现象。
在物理高二选修2中,我们主要学习了电磁感应的基本原理和相关知识。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述导体中感应电动势大小的定律。
它的表达式为:ε = -dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
法拉第电磁感应定律告诉我们,磁通量的改变会导致感应电动势的产生。
2. 洛伦兹力和电磁感应定律洛伦兹力是描述电荷在磁场中受力的定律。
当导体中的电子受到洛伦兹力的作用,就会发生感应电流。
电磁感应定律指出,感应电流的大小和方向与洛伦兹力成正比。
二、电磁感应的应用1. 电磁感应在发电机中的应用发电机是利用电磁感应原理来转换机械能为电能的装置。
其基本原理是通过旋转的导体在磁场中感应电动势,从而产生电流。
这一原理被广泛应用于电力工业中,为我们提供了丰富的电力资源。
2. 电磁感应在变压器中的应用变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压大小的设备。
它主要由高压线圈和低压线圈构成,通过磁场的变化来感应电动势,并实现电压的升降。
变压器在电力传输和分配中起到了至关重要的作用。
3. 电磁感应在感应炉中的应用感应炉是利用电磁感应原理来加热物体的装置。
通过交变的电流在导体中产生交变磁场,从而感应出感应电流。
这样,导体就会发生电阻加热效应,实现对物体的加热。
感应炉广泛应用于冶金、炼钢等行业。
4. 电磁感应在感应电动机中的应用感应电动机是利用电磁感应原理来转换电能为机械能的装置。
通过感应电动势的产生,使转子在磁场的作用下转动,从而实现机械能的输出。
感应电动机是最常用的电动机之一,广泛应用于各种机械和工业设备中。
三、电磁感应的衍生知识1. 自感现象自感是指导体中的自感电动势。
当电流改变时,导体中会产生变化的磁场,从而感应出自感电动势。
自感现象主要应用于电路中的电感元件,如变压器、感应线圈等。
2. 磁场的能量电磁感应过程中,磁场对电荷做功,将机械能转化为电能。
高二物理期末复习电磁感2
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理期末复习—电磁感应人教实验版【本讲教育信息】 一. 教学内容:期末复习——电磁感应 二. 复习过程:知识结构(一)电磁感应现象当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,在闭合回路中产生感应电流的现象叫电磁感应现象.由⊥⋅=S B φ可知有三种情况可以使闭合电路中产生感应电流:1. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,实际上此时闭合电路的面积发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化;2. 闭合电路所在处磁场的磁感应强度发生变化,引起闭合回路中磁通量变化;3. 闭合电路垂直于磁感线的面积发生变化,引起闭合回路中的磁通量变化.注意,若电路不闭合,则在电路两端产生感应电动势,而电路中没有感应电流.(二)法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比:tn E ∆∆=φ ,这里注意区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
公式tn E ∆∆=φ计算出来的是在时间内的平均感应电动势,而瞬时感应电动势要取时的极限值.或用公式E =BLv 来求。
(三)楞次定律 1. 内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系:因——穿过闭合电路的磁通量发生变化,果——产生感应电流,方法是由因求果. 2. 解决问题的步骤:①弄清原磁场的方向以及原磁场磁通量的变化;②判断感应电流的磁场方向:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同;③用安培定则判断出感应电流的方向.3. 阻碍意义的推广:(1)阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)“阻碍”的具体应用为:研究磁场的关系时遵循“增反减同”原则;研究相互作用力的效果时遵循“来拒去留”原则.(5)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.4. 电势高低的判断①分清内外电路:产生感应电动势的那部分导体为内电路,其余部分为外电路.②判定电势的高低:在内电路中,感应电流从电源的负极流向电源的正极;在外电路中,感应电流从电源的正极流向负极.(四)自感现象自感现象是指当线圈自身电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象,当线圈中的电流增加时,自感电流的方向与原电流方向相反;当线圈中电流减小时,自感电流的方向与原电流的方向相同.自感电动势的大小与电流的变化率成正比.自感系数L由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关.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.自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生.在判断电路性质时,一般分析方法是:当流过线圈L的电流突然增大瞬间,我们可以把L看成一个阻值很大的电阻;当流经L的电流突然减小的瞬间,我们可以把L看作一个电源,它提供一个跟原电流同向的电流.图2电路中,当S断开时,我们只看到A灯闪亮了一下后熄灭,那么S断开时图1电路中有没有自感电流?能否看到明显的自感现象,不仅仅取决于自感电动势的大小,还取决于电路的结构.在图2电路中,我们预先在电路设计时取线圈的阻值远小于灯A的阻值,使S断开前,并联电路中的电流I L>>I R,S 断开瞬间,虽然L中电流在减小,但这一电流全部流过A灯,仍比S断开前A 灯的电流大得多,且延滞了一段时间,所以我们看到A灯闪亮一下后熄灭,对图1的电路,S断开瞬间也有自感电流,但它比断开前流过两灯的电流还小,就不会出现闪亮一下的现象.(五)电磁感应中的几类典型问题例1. 如图所示,有一个弹性的轻质金属圆环,放在光滑的水平桌面上,环插着一根条形磁铁.突然将条形磁铁迅速向上拔出,则此时金属圆环将()A. 圆环高度不变,但圆环缩小B. 圆环高度不变,但圆环扩张C. 圆环向上跳起,同时圆环缩小D. 圆环向上跳起,同时圆环扩张分析与解答:在金属环中磁通量有变化,所以金属环中有感应电流产生,按照楞次定律解决问题的步骤一步一步进行分析,分析出感应电流的情况后再根据受力情况考虑其运动与形变的问题.也可以根据感应电流的磁场总阻碍线圈和磁体间的相对运动来解答。
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l的正方形,棒的电阻为RB,其变余而部导分体电不阻不计
,t=0时磁感应强度为B0. 运动模型 (1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒
增量为k, 同时保持静止,求棒中感应电流大小
和(I2)方在k向上l 2.述情况中,始终保持棒 d
静止,R当t=t1末时需加的垂直
于棒的水平拉力kl为3 多大?
A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,
c点电势高于d点
B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,
c点与d点等电势
C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,
c点电势高于d点
D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,
d点电势高于c点
14 f.y.
例1.如图,电阻R和线圈自感系数L的值都较大, 电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯 泡,当开关S闭合时,电路可能出现的情况是 C A.A、B一起亮,然后B熄灭 B.A比B先亮,然后A熄灭 C.A、B一起亮,然后A熄灭 D.B比A先亮,然后B熄灭
•若它们有电阻
相当于内阻
•它们两端电压
相当于路端电压
•其余部分
相当于外电路
画出等效电路,按电路题处理.
13 f.y.
[例8]
如图所示,两个线圈套在
同一个铁芯上,线圈的绕向
在图中已经表示.左线圈连
着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直
方向上放着金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁
场中。下列说法中正确的是( B)D
[例4]
如图所示,导线框abcd与通电 直导线在同一平面内,直导线 通有恒定电流并通过ad和bc的 中点,当线框向右运动的瞬间, 则( B)
A.线框中有感应电流,且按顺时针方向 B.线框中有感应电流,且按逆时针方向 C.线框中有感应电流,但方向难以判断 D.穿过线框的磁通量为零,线框中没有感应
电流
转过90º时,没有感应电流; 转过180º时,有感应电流。
4 f.y.
二、正确理解法拉第电磁感应定律及推论
•法拉第电磁感应定律:
n
t
(区分 :、)、
t
与ε无关
决定ε有无
决定ε大小
•推论(适用于简单切割):
BL sivn
1 2
BL2
(转动 切割)
5 f.y.
[例2]
选修 3-2期末复习
第一章 电磁感应
郑州一中刘准 f1.y.
一、正确认识电磁感应现象及其产生条件 •电磁感应现象: 导体中产生感应电动势的现象。 •产生条件: 磁通量Φ发生变化(ΔΦ≠0)
2 f.y.
[例1]
U形磁铁两个磁极间区域 通常可认为是匀强磁场,如 图所示是一矩形线圈在U形 磁铁上(或附近)的四个位 置。当矩形线圈发生下列运 动时,能产生感应电流的是 ( AC) A.将线圈由位置1移至2的过程中 B.将线圈按如图放置在位置3,并以较小的
图3
BD
例2.灯泡A1、A2的规格完全相同,线圈L的电阻 不计,连接如图所示,下列说法中正确的是: (A)当接通电路时,A1和A2始终一样亮 (B)当接通电路时,A2先达到最大亮度,A1后 达到最大亮度,最后两灯一样亮 (C)当断开电路时,A2立即熄灭、A1过一会儿 才熄灭 (D)当断开电路时,两灯都要过一会儿才熄灭
R=0.1Ω,其余电阻不计,则稳定后,ab导线的最大速
度是多少?FN
B
F
Ba
)α
mg
mg sin BIL
I E BLV m RR
v=2m/s
)α
b
)α
思考:如果磁 场竖直向上呢
?
模型2 例.固定于水平桌面上的金属框架cdef
处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框
架上,可无摩擦滑动,此时abed构成一个边长为
例2.弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,使磁 铁上下振动,磁铁的振动幅度不变。若在振动过 程中把线圈靠近磁铁,观察磁铁的振幅将会发现 : (A)S闭合时振幅逐渐减小,S断开时振幅不变 (B)S闭合时振幅逐渐增大,S断开时振幅不变 (C)S闭合或断开,振幅变化相同 (D)S闭合或断开,振幅都不发生变化
例题:如图所示导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电
阻为R,其他电阻不计,ef是一个不计电阻的水平放置的导
体能中无杆,磁摩,场杆擦方长地向为总的滑与l,变结质动框加量:.面整为速F垂个外m运直装恒,杆动置,现定的放到在,两在匀用端F磁安一速与感变个为导强大恒线止度力,框。为Fa良竖B变好的直小接匀向触强上,磁又拉场ef
10 f.y.
[例5]
如图(a)所示,在直导线MN上通有如图(b)所示 的交流电。设由M到N为电流的正方向,从t=0开 始的一个周期的时间内,线圈中感应电流的方 向变化情况是( A) A.先顺时针,后逆时针 B.先逆时针,后顺时针 C.顺时针→逆时针→顺时针→逆时针 D.逆时针→顺时针→逆时针→顺时针
⑵最小速度v; ⑶最小加速度;
B
H
(1) Q mgH
(2)线框cd边刚进入磁场时,速度最小 m(gh+L)1m2v+Q 2
(3)线框cd边刚进入磁场时,加速度最小
F安-mg=ma
F安
B2 L2v R
第四类问题:与图像问题相结合
例题1.匀强磁场磁感应强度B=0.1T, 宽度 D=0.6m,由粗细均匀的电阻丝制成的正方形线 框abcd边长L=0.20m, 电阻R=2,以速度 v=0.2m/s匀速通过该区域,以线框ab边刚好与 磁场左边界重合时为t=0 . (1)以逆时针电流为正,作I-t图象. (2)以x轴正向为正,作安培力F-t图象.
D
B
da
c bo
x
i
D
B da c bo
t
i E B L 0 .1 V 0 .2 0 .2 2 1 3 0 A
RR
2
F
F B 0 .1 I 2 l1 3 0 .2 0 2 1 5 N 0
t
x
练习1:如图(甲)所示,一闭合金属圆环处在垂直圆环平 面的匀强磁场中。若磁感强度B随时间t按如图(乙)所示 的规律变化,设图中磁
B.ε=2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.ε=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.ε=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
6 f.y.
n
t
(平均值)
BL sivn
(瞬时值)
用于求电量Q
7 f.y.
[例3]
将一条形磁铁插入一个线圈,第一次插入历时 0.2s,第二次插入历时1.0s,则( BD) A.第一次插入与第二次插入通过线圈的电量
之比是1∶5 B.第一次插入与第二次插入线圈中产生的平均
电动势之比是5∶1 C.第一次插入与第二次插入产生的热量之比
是1∶1 D.第一次插入与第二次插入线圈中时的平均
感应电流之比为5∶1
8 f.y.
三、正确理解并灵活应用楞次定律 判断感应电流方向的方法:
•右手定则 •楞次定律
“阻碍原磁场的变化”
9 f.y.
11 f.y.
[例6]
磁铁突然向铜环运动→ 沿o’o看,abcd顺时针 铜环怎么动? 旋转→ABCD怎么动?
条磁自由下落到O点→ 两根导线将怎么动?
螺线管中电流突然 增大→圆环会受到 什么方向的力?
12 f.y.
四、分析和计算含电磁感应的电路
•切割磁感线的导体
或 磁通量变化的线圈
相当于电源
(会判断电势高低)
f
F
又解:匀速运动时,拉力 所做的功使机械能转化为
b
电阻R上的内能。
B
F vm=I2 R= B2 L2 v2 m /R vm=FR / B2 L2
练习2:如图光滑的金属框架与水平面成α=30o角,匀
强磁场的B=0.5T,方向与框架平面垂直向上,金属导
体ab长为l=0.1m,质量m=0.01kg,具有的电阻为
第一类问题:与闭合电路欧姆定律相结合
例题1:如图,边长为L均匀的正方形金属框架 abcd总电阻为R,框架以速度v向右匀速平动,经 过磁感强度为B的匀强磁场。求下列三种情况ab 之间的电势差。(1) 只有ab进入磁场。(2) 线框全 部进入磁场。(3) 只有ab边离开磁场。
(1)Uab=3BLv/4 (2)Uab=BLv (3)Uab=BLv/4
感强度垂直纸面向里为正
B
方向,环中感生电流沿顺
t
时针方向为正方向。则环
0
T/2
T
中电流随时间变化的图象
甲
乙
可能是下图中的 (C)i源自iii0
0 T/2 T t
A
T/2 T
B
t0
T/2
T t0
C
T/2 T t D
练习.(06上海)如图所示,将边长为a、质量为m、电
da
v cb
解决问题的方法、步骤: (1)找到“等效电源”,分清内外电路 (2)必要时画出等效电路图 (3)运用闭合电路欧姆定律进行相关计算
练习1。在移出过程中线框的一边 a,b两点间电势差绝对值最大的是
1E 4
3E
1E
4
4
B
1E 4
例题2.100匝的线圈(为了表示线圈的绕向, 图中只画了2匝)两端AB与一个电压表相连, 线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁 通量在按图乙所示规律变化。
一直升飞机停在南半球
的地磁极上空。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a到转轴中心线的距离