2013电磁感应及光汇总-n电磁感应3

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初三物理电磁感应知识点总结归纳

初三物理电磁感应知识点总结归纳电磁感应是物理学中的重要概念，也是初中物理课程中的重点内容之一。

它描述了电流和磁场相互作用产生的现象，包括电磁感应定律、法拉第电磁感应定律等。

本文将对初三物理学中涉及到的电磁感应知识点进行总结归纳，以帮助同学们更好地理解和掌握这一部分知识。

一、电磁感应的基本概念在电磁感应过程中，当导体中的磁束发生变化时，导体中就会产生感应电动势。

电磁感应的基本概念主要包括以下几个方面：1. 磁感应强度（B）：刻画磁场的强弱，单位是特斯拉（T）。

2. 磁通量（Φ）：描述一个平面内的磁场强度，与磁感应强度乘以所穿过的面积之积成正比，其单位是磁特斯拉（T·m²）。

3. 磁感应线（磁力线）：用来表示磁场的方向和强度的线。

4. 磁场方向：按照磁感应线的方向来决定。

二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化对感应电动势的影响，可以用以下公式表示：ε = -ΔΦ/Δt其中，ε表示感应电动势，ΔΦ表示磁通量的变化，Δt表示时间的变化。

根据法拉第电磁感应定律，我们可以得出以下几个重要结论：1. 电磁感应的产生需要磁场和导体的相对运动或磁场的变化。

2. 感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。

3. 当磁通量增加时，感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反；当磁通量减小时，感应电动势的方向与磁通量变化的方向相同。

三、洛伦兹力和感应电动势根据洛伦兹力的定律，当导体中的电子受到磁场的力作用时，会出现感应电动势。

洛伦兹力和感应电动势的关系可以通过以下公式表示：F = BIL其中，F表示洛伦兹力，B表示磁感应强度，I表示电流，L表示导体的长度。

四、发电机和电磁铁发电机是利用电磁感应的原理将机械能转化为电能的装置。

它的基本结构包括磁场、线圈和电刷等部分。

当发电机的转子旋转时，磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电动势。

电磁铁是利用电磁感应的原理将电能转化为机械能（磁力）的装置。

它的基本结构包括电源、线圈和铁芯等部分。

高三物理必修三知识点汇总

高三物理必修三知识点汇总一、电磁感应电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了通过磁场与导体间的相互作用，从而在导体中产生电流的现象。

电磁感应的理论基础是法拉第电磁感应定律，它可以用如下数学表达式表示：ε = -dφ/dt其中，ε表示感应电动势，dφ/dt表示磁通量的变化率。

根据电磁感应的原理，我们可以推导出一系列与电磁感应相关的重要知识点。

1. 磁通量磁通量是描述磁场经过某个平面的量度，在单位时间内通过平面的磁感线数量越多，磁通量的值就越大。

磁通量的单位是韦伯（Wb），常用符号是Φ。

2. 感应电流当导体中的磁通量发生变化时，根据法拉第电磁感应定律，会在导体中产生感应电动势，从而形成感应电流。

感应电流的大小取决于感应电动势以及导体的电阻。

3. 永磁感应永磁感应是指通过改变磁场中的磁通量，从而在一个闭合电路中产生感应电流的现象。

这种感应方式没有外接电源的参与，主要应用于发电机等设备。

4. 洛伦兹力洛伦兹力是指导体中的电荷在磁场中受到的力。

根据右手定则，当电荷运动的方向与磁场的方向垂直时，电荷所受的力方向与速度方向垂直，并且大小与电荷的电量、速度以及磁场的强度都有关。

5. 感应电磁石通过将导体绕成线圈的形式，通电后在导线周围产生的磁场称为感应电磁石。

感应电磁石可以根据右手螺旋定则来判断导线的方向，从而确定磁场的方向。

二、电磁振荡与电磁波电磁振荡与电磁波是物理学中另一重要的知识点，它们描述了电磁场的振动和传播特性。

电磁振荡与电磁波是建立在电磁感应的基础之上的，涉及了电场、磁场和速度三个主要参数。

1. 电磁振荡电磁振荡是指在电磁场中，通过某种方式激发系统产生电流和电荷振荡的现象。

常见的电磁振荡方式包括电容器放电、谐振电路等。

2. 电磁波电磁波是一种由时变电场和时变磁场相互作用而产生的波动现象。

电磁波具有振幅、波长、频率等特性，可以分为不同频段的射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。

3. 电磁谐振电磁谐振是指在某一频率下，电磁振荡能达到最大强度的现象。

电磁感应第三课

第三课楞次定律【学习目标】1．掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式；(重点)2．理解并掌握楞次定律的内容；3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力．(重点＋难点)【知识梳理】1．右手定则(1)内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向．(2)适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动．2．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．(2)利用楞次定律判断感应电动势和感应电流方向的方法归纳为4个步骤：①分辨引起电磁感应的原磁场B0的方向．②确定B0通过闭合回路磁通量的增减．③根据楞次定律，确定感应电流的磁场B′的方向．④用安培定则判断感应电流的方向3．感应电流的磁场与磁通量变化的关系感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量增减有关．当引起感应电流的原磁场B0穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场B′方向与原磁场B0方向相反；当B0穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流的磁场B′方向与原磁场B0的方向相同．【基础自测】1.判断下列说法的正误.(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.(×)(2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.(√)(3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化.(×)2.如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________.(填“M→N”或“N→M”)答案N→M M→N【考点应用】考点一：对楞次定律的理解及应用1．因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因．2．“阻碍”的含义谁阻碍谁是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什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行的过程中，其他形式的能转化为电能，常见的情况有以下四种：(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)；(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)；(3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)；(4)阻碍自身电流的变化(自感现象将在后面学习到)．提示：(1)“阻碍”并不意味着“相反”．在理解楞次定律时，有些同学错误地把“阻碍”作用认为感应电流产生磁场的方向和原磁场方向相反，事实上，它们可能同向，也可能反向，需根据磁通量的变化情况判断．(2)“阻碍”的结果是实现了其他形式的能向电能转化，这和能量守恒定律相吻合，如果没有“阻碍”，将违背能量守恒定律．【例1】如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A．始终有感应电流自a向b流过电流表GB．始终有感应电流自b向a流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流[思路点拨] 应用楞次定律判断感应电流的方向时，关键是分析原磁场方向和穿过回路的磁通量的变化情况．[解析]条形磁铁从左边进入螺线管的过程中，在螺线管内产生的磁场方向向右，穿过螺线管的磁通量不断增加，根据楞次定律，感应电流的方向是a→G→b.条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中，在螺线管内产生的磁场方向仍向右，穿过螺线管的磁通量不断减小，根据楞次定律，感应电流的方向是b→G→a，故C正确．[答案]C总结：应用楞次定律时应依次确定的物理量【跟进训练1.1】如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长解析：选D.当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗．故D正确．考点二：楞次定律、右手定则、左手定则1．楞次定律与右手定则的区别及联系楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例2.右手定则左手定则作用判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力的方向已知已知切割运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向条件图例因果关系运动→电流电流→运动应用实例发电机电动机(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；安培定则判断电流产生磁场的方向．【例2】图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，其中能产生由a到b 的感应电流的是()[思路点拨] 部分导体切割磁感线运动时，一般用右手定则判断感应电流方向，其方法是：掌心——磁感线穿过；拇指——导体运动方向；四指——感应电流方向．[解析]题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流沿a→c→b→a方向，D中电流方向为b→a.故选A.[答案]A【跟进训练2.1】(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F 拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是() A．感应电流的方向是N→MB．感应电流的方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右[思路点拨][解析]以导体棒为研究对象，导体棒所处位置磁场的方向向下，运动方向向右，根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是N→M，再根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向水平向左，选项A、C 正确．[答案]AC总结：“三定则一定律”的比较适用的基本物理现象应用的定则或定律判断电流(运动电荷)产生的磁场的方向安培定则判断安培力、洛伦兹力的方向左手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的右手定则感应电流的方向判断穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生的感应电流楞次定律的方向【例3】如图所示，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在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()A．向右加速运动B．向左匀速运动C．向右减速运动D．向左减速运动[思路点拨] (1)PQ匀速运动→恒定电流→L1中磁通量不变→MN不动．(2)PQ变速运动→变化的电流→L1中磁通量变化→L1中产生感应电流→MN受安培力作用而运动．[解析]当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流方向是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A 错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C是正确的；同理可判断D项是错误的．PQ匀速运动时，MN中无感应电流，MN不受安培力，B项错．[答案]C总结：电磁感应现象中导体运动问题的分析方法(1)确定所研究的闭合电路；(2)明确闭合电路所包围的区域磁场的方向及磁场的变化情况；(3)确定穿过闭合电路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线；(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向；(5)根据左手定则或“来拒去留”“增缩减扩”等判断导体所受安培力及运动的方向．【跟进训练3.1】如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向解析：选D.金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来T 中的磁场方向垂直于纸面向里，金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过T的磁通量减小，根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，可知A、B、C项错误，D项正确．考点三：楞次定律的推广应用【例4】(多选)如图所示，光滑固定的导轨m、n水平放置，两根导体棒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()A．p、q将互相靠拢B．p、q将互相远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g[思路点拨] 有两种方法可以解答本题：(1)直接应用楞次定律，根据楞次定律中的“阻碍”直接判断出闭合回路面积的变化趋势和导体棒的运动趋势；(2)首先判断出感应电流的方向，再利用左手定则判断安培力的方向．[解析]条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过闭合回路中的磁通量将增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场将阻碍这一磁通量的增加，具体表现应为：使回路面积减小，延缓磁通量的增加；对磁铁产生向上的磁场力，延缓磁铁的下落．故选项A、D正确．[答案]AD总结：发生电磁感应时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定，可能是阻碍导体的相对运动，也可能是通过改变线圈面积来阻碍原磁通量的变化．若原磁通量增加，则通过减小面积起到阻碍的作用；若原磁通量减小，则通过增大面积起到阻碍的作用．这种方法用来判断“动”的问题非常有效．【跟进训练4.1】如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在fe右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向上，在fe左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界fe处由静止开始向右运动后，() A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势解析：选C.由于金属棒向右运动的加速度减小，速度增加变慢，则电流增加的也变慢，则单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小．由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abdc回路中产生顺时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向里的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大．【课时练习】1.(楞次定律的理解)根据楞次定律知，感应电流的磁场一定是()A.阻止引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同答案C解析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，故选C.2.(楞次定律的应用)某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针答案C解析自A处落至题图虚线所示位置的过程中，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，从题图虚线所示位置落至B处的过程中，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确.3.(楞次定律的应用)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图7所示方向的感应电流，则磁铁()A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动答案B4.(右手定则的应用)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是()答案BC解析图A中导体不切割磁感线，导体中无电流；由右手定则可以判断B、C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外.【课后练习】1.如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源，在接通电源的瞬间，A、C两环()A．都被B吸引B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥D．A被排斥，C被吸引解析：选B.在接通电源的瞬间，环B可等效为一短小的条形磁铁．左边为N极右边为S极，穿过A、C环的磁通量在增加．两环A、C为了阻碍磁通量的增加，都应朝环B外部磁场较小的方向运动，即A向左而C向右运动，两环都受到B环的排斥作用．2．磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上而不用塑料做骨架是因为() A．塑料材料的坚硬程度达不到要求B．在铝框和指针一起摆动时更容易使指针很快停止摆动C．其他条件相同下，在通电后铝框比塑料框更容易摆动起来D．塑料是绝缘体，塑料框和指针一起摆动时更容易使指针很快停止摆动解析：选B.把线圈绕在铝框上而不用塑料做骨架是因为：在铝框和指针一起摆动时，铝框切割磁感线产生感应电流，此时铝框受安培力作用，阻碍铝框的相对运动，故更容易使指针很快停止摆动，故选B. 3．如图所示，光滑的金属导轨置于水平面内，匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁场区域足够大．导线ab、cd平行放置在导轨上，且都能自由滑动．当导线ab在拉力F作用下向左运动时，下列判断错误的是()A．导线cd也向左运动B．导线cd内有电流，方向为c→dC．磁场对ab的作用力方向向右D．磁场对ab和cd的作用力方向相同解析：选D.当导线ab在力F作用下向左运动时，由右手定则知，电流方向为b→a，故cd内电流的方向为c→d，B正确；由左手定则知，ab边所受安培力方向向右，cd边所受安培力方向向左，且导线cd向左运动，故A、C项正确，D项错误．4.两个环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以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图所示方向的感应电流．则()A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速恒定C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大解析：选C.因为当A带负电按顺时针方向旋转时等效于逆时针方向的环形电流，根据右手定则将产生向外的磁场，当转速减小时，穿过B的向外的磁通量减少，根据楞次定律，在B中将产生逆时针方向的感应电流．选项C正确．5．（多选）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是()A．河北岸的电势较高B．河南岸的电势较高C．电压表记录的电压为9 mVD．电压表记录的电压为5 mV解析：选AC.海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场．根据右手定则，北岸电势高，南岸电势低，A对，B错．根据E＝BL v＝4.5×10－5×100×2 V＝9×10－3V 可知，C对，D错．6．（多选）如图所示，用细线悬挂一个很轻的铝环，铝环可以自由摆动．甲、乙两图的不同在于甲图中的铝环是完整闭合的，乙图中的铝环下端沿直径方向裂开了一个狭缝，不闭合．下列实验现象中正确的是() A．甲图中当磁铁向铝环靠近时，铝环后退B．乙图中当磁铁向铝环靠近时，铝环后退C．甲图中当磁铁离开铝环时，铝环被吸引D．乙图中当磁铁离开铝环时，铝环被吸引解析：选AC.由于甲图中的铝环是完整的、闭合的，当磁铁靠近或远离它时，铝环中产生感应电流，感应电流自身产生的磁场对磁铁有排斥或吸引的力；而乙图中的铝环不闭合，不能产生感应电流，与磁铁间没有磁场力作用，铝环位置不会受磁铁运动的影响．7．（多选）如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()A．两小线圈会有相互靠拢的趋势B．两小线圈会有相互远离的趋势C．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D．左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向解析：选BC.金属框接通电流的瞬间，两个小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律，为了阻碍磁通量的增大，它们必须相互远离，选项A错误，B正确；由环形电流的磁场分布规律知两小线圈中原磁场方向均垂直纸面向外，根据“增反减同”原则得，C正确，D错误．8．如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动，并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势．解析：P向左移动，螺线管中的电流增大，环中磁通量增大，由楞次定律“阻碍”的含义可知，环A 向左移动，且有收缩趋势．答案：左收缩9如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向．(1)开关S闭合时；(2)开关S闭合后；(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强；(4)开关S断开时．解析：开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示．(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量Φ增强，由楞次定律可知，感应电流b→a，再由安培定则可知，N极向纸面外偏转．(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量Φ不变，不产生感应电流，小磁针不偏转．(3)此种情况同(1)现象相同，即N极向纸面外偏转．(4)此种情况与(1)现象相反，即N极向纸面里偏转．答案：见解析。

电磁感应基础知识归纳

1.感应电动势大小的计算公式(1):E ＝tn ∆∆Φ〔任何条件下均适用；t ∆∆Φ为斜率，斜率的符号相同，表示感应电流的方向相同。

斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕(2):E ＝tB nS ∆∆〔S 为有磁感线穿过的面积，适用于S 不变时；t B ∆∆为斜率，斜率的符号相同，表示感应电流的方向相同。

斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕 (3):E ＝nBLV适用于导体棒垂直切割磁感线时；B 、L 和V 两两互相垂直，不垂直时，把B 或V 正交分解 L 为有效长度；切割的磁感线越多，E 就越大，切割的磁感线相同，E 就相同 B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小 B 可为非匀强磁场(4):E ＝nB 1L 1V 1 ± nB 2L 2V 2适用于两根以上导体棒垂直切割磁感线时，B 、L 和V 两两互相垂直，不垂直时，把B 或V 正交分解感应电流相互抵消时用减号L 为有效长度；切割的磁感线越多，E 就越大； B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小； B 可为非匀强磁场(5):E ＝ω221BL 用于导体一端固定以角速度ω旋转切割磁感线，ω单位必须用rad/s ；B 、L 和V 两两互相垂直，不垂直时，把B 或V 正交分解；L 为有效长度；切割的磁感线相同，E 就相同，切割的磁感线越多，E 就越大；； B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小； B 可为非匀强磁场(6):e= θωsin NBS = t NBS ωωsin 〔用于从中性面开始计时，即线圈垂直于磁感线开始计时〕e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕； B 为匀强磁场(T)；S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度，其单位必须用rad/s ；450=4π rad ；5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω＝2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和中性面的夹角〔rad 〕；线圈处于中性面时，Φ最大，感应电动势e=0应从切割磁感线的角度理解该公式，切割的磁感线越多，E 就越大；(7):e= βωcos NBS =t NBS ωωcos (从线圈平行于磁感线开始计时)e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕； B 为匀强磁场(T)；S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度，其单位必须用rad/s ；300= 6π rad ；5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω＝2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和磁感线的夹角〔rad 〕；线圈和中性面垂直时，即线圈和磁感线平行，Φ=0，感应电动势e 最大应从切割磁感线的角度理解该公式，切割的磁感线越多，E 就越大；(8):E=U 外+Ir 〔适用条件：适用于任何电路；U 外为电源两端的电压〔即外电路的总电压〕，I 为总电流，r 为电源的内阻〕2：公式的推导：（1）:E = BLV (如右图)E=t n ∆∆Φ=n BLv tBLdvt d BL tBLdS d BL tt ===-+-+∆Φ-∆Φ)()(0 （2）:E=NBS ωsin θ(如右图)一矩形线圈绕oo ´轴转动〔t=0时，线圈处于中性面〕E=BL ad V ad sin θ + BL bc V bc sin θ E=BL ad ω21L ab sin θ + BL bc ω21L ab sin θE=21B ωS sin θ+ 21B ωS sin θ E=B ωS sin θ当线圈有N 匝时：E=NBS ωsin θθ=ωt∴ E=NBS ωsin ωt 即 e=NBS ωsin ωt3.磁通量:表示穿过某截面的磁感线数量，穿过的磁感线数量越多，磁通量越大；穿过的磁感线数量相同，磁通量就相同〔1〕：Φ＝BS 使用条件：B 和S 垂直时，S 为有磁感线穿过的面积(m 2) 〔2〕：Φ＝0 使用条件：B 和S 平行时〔3〕：当B 、S 既不平行也不垂直时，可以把B 拿来正交分解或把S 投影到B 的方向上，0<Φ<BS〔4〕：0Φ-Φ=∆Φt ，Φ是标量，但是它有正负，如：某线圈的磁通量为6 wb ，当它绕垂直于磁场的轴转过1800，此时磁通量为-6 wb ，在这一过程中，∆Φ=12 wb 而不是04：感应电动势E 与∆Φ的大小、B 的大小无关，E 与B 的变化快慢、∆Φ的变化快慢有关。

高二物理必修三电磁感应知识点

高二物理必修三电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念，是指由磁场的变化引起的感应电流或感应电动势。

电磁感应在我们日常生活中有着广泛的应用，例如发电机、变压器等。

下面将介绍高二物理必修三中的相关电磁感应知识点。

一、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。

它的表达式如下：ε = - N ∆Φ/∆t其中，ε表示感应电动势，N表示线圈匝数，∆Φ表示磁通量的变化量，∆t表示时间的变化量。

二、感应电动势的方向根据“左手定则”，我们可以确定感应电动势的方向。

左手握住导线，拇指指向运动方向，其他四指弯曲的方向即为感应电流的方向。

三、自感和互感自感是指磁场变化时，线圈自身感应出的感应电动势。

互感是指线圈之间的磁场相互影响而产生的感应电动势。

四、楞次定律楞次定律描述了感应电流的方向，根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起它产生的磁场的变化。

五、电感电感是指电流在闭合线路内感应自生电动势的能力。

它的单位是亨利，常用的符号是L。

电感和线圈匝数、磁通量以及线圈的几何尺寸有关。

六、互感系数互感系数是用来描述两个线圈之间互相影响程度的物理量。

两个线圈的互感系数越大，它们之间的互感效应就越强。

七、电磁感应的应用1. 发电机：通过恒定的磁场和旋转的线圈，将机械能转化成电能。

2. 变压器：利用电磁感应的原理，改变交流电的电压和电流。

3. 电磁感应炉：利用感应电流的热效应，将电能转化为热能，用于熔炼和加热等工艺。

4. 感应电动机：利用交变磁场在导体内产生感应电流，使电动机转动。

以上是关于高二物理必修三电磁感应的相关知识点。

通过学习和理解这些知识，我们可以更好地理解电磁感应的原理和应用。

电磁感应是现代社会中不可或缺的一部分，它在工业、交通、通信等各个领域都有着广泛的应用，对我们的生活产生着深远的影响。

希望通过本文的介绍，能为大家对电磁感应有更深入的认识和理解。

电磁感应现象及应用(高中物理教学课件)

切割类本质： S发生了变化Ф=BS
变化类本质： B发生了变化Ф=BS
共同点：磁通量变了
四.产生感应电流产生的条件
1.电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2.产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。思考：地球周围存在磁场, 我们能够在地表通过摇“绳”来发电吗？若可以，当沿哪个方向站立，发电的可能性比较大？
例3.如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线框中产生感应电流且磁通量逐渐变大，则线框的运动情况应该是（ A ）
A．向右平动（ad边还没有进入磁场） B．向上平动（ab边还没有离开磁场） C．以bc边为轴转动（ad边还没有转入磁场） D．以ab边为轴转动（转角不超过90°）
例4.某学生做观察电磁感应现象的实验时，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是（ ABD ）
五.电磁感应现象的应用无线充电：
五.电磁感应现象的应用
五.电磁感应现象的应用
分析下列情况是否会产生感应电流。
例1.如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与通电直导线共面，下列情况中能产生感应电流的是( ABD ) A．电流I增大时 B．线圈向右平动 C．线圈向下平动 D．线圈绕ab边转动
A．线圈A插入线圈B的过程中，有感应电流 B．线圈A从线圈B中拔出过程中，有感应电流 C．线圈A停在线圈B中，有感应电流
D．线圈A拔出线圈B的过程中，线圈B的磁通量在减小
例5.如图所示，条形磁铁放置在金属圆环的正中
央，圆环和小型条形磁铁处在同一平面内，轴线 OO'与圆环平面重合。现要在圆环中产生感应电流，下列办法中可行的是（ A ） A.让磁铁绕其轴OO'转动600 B.让环在纸面内绕环心顺时针转动600 C.让环沿纸面向上移动一小段距离 D.让磁铁绕其几何中心在纸平面内顺时针转动600

电磁感应优秀课件

自感系数
电磁感应
对于一个任意的回路
L
d dt
d dI
dI dt
L
L
dI dt
L dΨ Ψ dI I
自感（系数）的物理意义：
① L dΨ Ψ dI I
在数值上等于回路中通过单位电流时，通过自身回路所包围面积的磁通链数。
电磁感应
②
L
d
dt
d( LI ) L dI I dL
解： r R E涡 • dl L
B
•
dS
t
S
分布。 E
L E涡dl
S
B dS t
dB
R L E
d
t
E r
0
B E
E涡
2r
dB dt
r 2
E涡
r 2
dB dt
方向：逆时针
电磁感应
r R
L E涡 •
dl
S'
B t
•
dS
在圆柱体外，由于
l H • dl NI
H 2r NI
H NI 2r
I
R2 R1
B NI
2r
d
B
•
dS
NI
hdr
2r
h
r dr
电磁感应
d
B
•
dS
NI
hdr
2r
d
NIh 2
R2
R1
dr r
NIh ln( R2 )
2
R1
N N 2Ih ln( R2 )
2
R1
L
N 2h
ln(
R2
)
I 2
R1
电磁感应

电磁感应的三中原理及应用

电磁感应的三中原理及应用1. 简介电磁感应是物理学中重要的概念，它涉及到电流、磁场和导体之间的相互作用。

在我们日常生活和工业领域中，电磁感应有着广泛的应用。

本文将介绍电磁感应的三种原理以及这些原理在实际应用中的具体情况。

2. 法拉第定律法拉第定律是电磁感应的基本原理之一。

根据法拉第定律，当导体中的磁通量发生变化时，在导体中将会产生感应电动势。

这个电动势的大小正比于磁通量的变化率。

如果导体形成一个闭合回路，这个感应电动势将会产生感应电流。

法拉第定律可以用以下列点方式总结：•磁通量的变化会导致感应电动势的产生。

•感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。

•如果导体形成一个闭合回路，将会有感应电流产生。

法拉第定律在电动机、发电机、变压器等许多电子设备中有着广泛的应用。

例如，发电机是利用法拉第定律的原理来将机械能转化为电能。

3. 楞次定律楞次定律是另一个重要的电磁感应原理。

楞次定律表明，感应电流的方向总是使得其产生的磁场与原始磁场相对抗。

这可以用以下方式总结：•感应电流的方向总是使得其产生的磁场与变化磁场相对抗。

楞次定律在感应耦合等许多应用中有着重要的作用。

例如，感应加热是利用楞次定律的原理来加热导体。

4. 自感现象自感是电磁感应的另一种形式。

自感现象表明，通过变化的电流所生成的磁场会对导体本身产生感应电动势。

这可以用以下方式总结：•变化的电流会导致自感电动势的产生。

自感现象在电感器、变压器和高频电路中有着广泛的应用。

例如，变压器就是利用自感的原理将电能从一个线圈传递到另一个线圈。

5. 应用案例电磁感应的三种原理在现实生活和工业中有着广泛的应用。

以下是一些典型的应用案例：•发电机：利用法拉第定律的原理将机械能转换为电能。

•感应加热：利用楞次定律的原理来加热导体。

•电感器：利用自感的原理来检测电流或测量物体的距离。

•变压器：利用自感的原理将电能从一个线圈传递到另一个线圈。

•无线充电：利用法拉第定律和自感的原理来实现无线充电。

高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步知识汇总笔记(带答案)

高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步知识汇总笔记单选题1、下列情况能产生感应电流的是（）A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时答案：DA．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。

B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。

C．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。

D．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。

故选D。

2、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

当开关闭合后，下列判断正确的是（）A．灯泡L1的电阻为10ΩB．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75WD．灯泡L2消耗的电功率为0.75W答案：CAC．当开关闭合后，灯泡L1两端的电压U1=3V，由题图乙读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻R1=U1I1=12Ω功率P1=U1I1=0.75W故A错误，C正确；BD．灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由题图乙读出其电流I2=I3=0.20A，灯泡L2、L3的功率P=1.5V×0.20A=0.30W故BD错误。

故选C。

3、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（）A．线圈不动，磁铁插入线圈时B．磁铁插在线圈内不动C．线圈不动，磁铁拔出线圈时D．磁铁和线圈相对移动时答案：BACD．只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中就会由感应电流，指针便会偏转。

电磁感应知识总结

电磁感应知识总结盘州市第七中学王富瑾一、磁通量1、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。

2、物理意义：穿过某一面积的磁感线的净条数。

3、定义式:Φ=BS。

S为有效面积，即垂直于磁场方向上的投影面积S国际单位:Wb（韦伯）4、标矢性：标量。

但有正负。

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。

5、同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的磁感线条数一样多时,磁通量为零。

二、磁通量的变化量1、定义式：△Φ=Φ2-Φ12、当磁感应强度B不变,改变线圈平面面积时，公式可变形为：△Φ=Φ2-Φ1=B（S2-S1）=B△S3、当线圈平面面积不变，改变磁感应强度B时，公式可变形为：△Φ=Φ2-Φ1=（B2-B1）S=△BS4、当磁感应强度B改变,线圈平面面积也改变时△Φ=Φ2-Φ1= B2S2- B1S1三、电磁感应现象1、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的现象产生。

2、物理学史：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。

3、感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。

4、实质：磁通量发生变化产生了感应电动势，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。

①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。

②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

5、感生电流与动生电流：①感生电流：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。

②动生电流：闭合电路的一部分导体切割磁感线。

5、常见的产生感应电流的三种情况四、楞次定律1、物理学史：楞次提出判断感应电流方向的定律——楞次定律。

2、内容：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。

3、适用范围：电磁感应现象的所有情形。

4、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。

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; 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900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,穿过线圈的磁通量是由正向BSsin θ减小到零,再由零增大到负向BScos θ,所以,磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ2-Φ1=-BScos θ-BSsin θ=-BScos θ+sin θ答案-BScos θ+sin θ点拨磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负.穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量. 二、感应电流方向的判定:方法一:右手定则部分导体切割磁感线;方法二:楞次定律例某实验小组用如图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D →→bB.先a →→b,后b →→a C.先b →→aD.先b →→a,后a →→b第二部分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,感应电动势的方向就是电源内部电流的方向,由电源的负极指向电源的正极; 二、感应电动势的大小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:nt∆ΦE =∆图9-1-3图9-1-1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. 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. ⑤n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成; 2.导体切割磁感线产生的感应电动势公式:θsin Blv E =,对公式的理解如下：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ω221Bl v Bl E==-3.反电动势：反电动势对电路中的电流起削弱作用.三、几个总结：重点难点解析一、公式nt∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较=n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.=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.1E=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.2122L 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.3E=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.二、Ф、ΔФ、ΔФ/Δt 三者的比较例一个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,若磁感应强度在内由增加到,则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.解析始、末的磁通量分别为:Φ1=B 1Ssin θ=×20×10-4×1/2Wb=10-4Wb Φ2=B 2Ssin θ=×20X10-4×1/2Wb=5×10-4Wb 磁通量变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=4×10-4Wb磁通量变化率05.01044-=∆∆Φx t Wb/s=8×10-3Wb/s感应电动势大小nt∆ΦE =∆=200×8×10-3V=点拨Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 均与线圈匝数无关,彼此之间也无直接联系;感应电动势Ε的大小取决于ΔΦ/Δt 和线圈匝数n,与Φ和ΔΦ无必然联系. 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Ε=02以端点为轴时122L ωE =B 平均速度取中点位置线速度v =ωL/23以任意点为轴时122()122L L ωE =B -与两段的代数和不同第三部分互感和自感涡流一、互感与互感电动势1.互感现象:一个线圈中的电流变化时,所引起的磁场的变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象.2.互感电动势:在互感现象中产生的电动势叫做互感电动势. 二、自感现象1.自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象.2.自感电动势1.定义:在自感现象中产生的电动势,叫做自感电动势. 2.作用:总是阻碍导体中原电流的变化.3.自感电动势的方向:自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.即当电流增大时,自感电动势阻碍电流增大;当电流减小时,自感电动势阻碍电流减小.4.自感电动势的大小:Lt∆I E =∆,自感电动势的大小与电流的变化率成正比,其中L 为自感系数.3.自感系数:自感系数也叫自感或电感.自感系数L 由线圈本身的特性决定.L 的大小与线圈的长度、线圈的横截面积等因素有关,线圈越长,单位长度的匝数越多,横截面积越大,自感系数L 越大.另外,若线圈中有铁芯,自感系数L 会大很多.4.自感现象与互感现象的区别和联系区别:1互感现象发生在靠近的两个线圈间,而自感现象发生在一个线圈导体内部; 2通过互感可以把能量在线圈间传递,而自感现象中,能量只能在一个线圈中储存或释放. 联系:二者都是电磁感应现象.通电自感和断电自感的比较例如图9-3-6所示,A 、B 是两个完全相同的灯泡,L 是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计.当电键K 闭合时,下列说法正确的是比B 先亮,然后A 熄灭比A 先亮,然后B 逐渐变暗,A 逐渐变亮、B 一齐亮,然后A 熄灭、B 一齐亮．然后A 逐渐变亮.B 的亮度不变正解电键闭合的瞬间,线圈由于自感产生自感电动势,其作用相当于一个电源,这样对整个回路图9-3-6图9-3-7而言相当于两个电源共同作用在同一个回路中.两个电源各自独立产生电流,实际上等于两个电流的叠加.根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向.图9-3-7a、b是两电源独立产生电流的流向图,C图是合并在一起的电流流向图.由图可知在A灯处原电流与感应电流反向,故A灯不能立刻亮起来.在B灯处原电流与感应电流同向,实际电流为两者之和,大于原电流,故B灯比正常发光亮因正常发光时电流就是原电流.随着自感的减弱,感应电流减弱,A灯的实际电流增大,B灯实际电流减少,A灯变亮,B灯变暗,直到自感现象消失,两灯以原电流正常发光,应选B.三、三、涡流1.涡流:当线圈的电流随时间变化时,线圈附近的任何导体中都会产生感应电流,电流在导体内形成闭合回路,很像水的漩涡,把它叫做涡电流,简称涡流.特点:整块金属的电阻很小,涡流往往很大.四．电磁阻尼与电磁驱动1电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼.(2)电磁驱动:磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力,安培力使导体运动,这种作用称为电磁驱动.注意:电磁阻尼与电磁驱动也是一种特殊的电磁感应现象,原理上都可以用楞次定律解释.五、电磁感应中的能量问题1.电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能量.安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程.安培力做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.2.解决这类问题的一般步骤:1用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向2画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式3分析导体机械能的变化,用动能定理或能量守恒关系,得到机械功率的改变所满足的方程。

电磁感应现象及应用

电磁感应现象及应用电磁感应是指在导体中由于磁场的变化而产生电动势（电压）的现象。

1845年，英国科学家法拉第发现了这一现象，并建立了电磁感应定律，这一发现为后来的电工技术奠定了基础。

电磁感应不仅是电能的生产与传输的重要现象，同时也广泛应用于现代科技的各个领域，本篇文章将详细探讨电磁感应的基本原理、实验过程、公式推导以及其在各个领域中的应用。

电磁感应的基本原理电磁感应的核心原理在于法拉第电磁感应定律。

该定律指出，变化的磁通量会在闭合导体中感应出电动势，电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

具体来说，在任意时间内，导体回路中产生的电动势E 可以表示为：[ E = - ]其中，()为穿过回路的磁通量，(d/dt)是单位时间内的磁通量变化率。

负号代表了楞次定律，它表明感应电动势的方向总是与引起感应的原因相反。

磁通量磁通量是指经过某一面积的磁场强度（B）在该面积上的投影值。

通过数学表达，磁通量可用下式表示：[ = d ]这里，()为磁场强度，(d)为面积元向量。

当外部条件（如运动、外部磁场变换等）导致穿过某闭合回路的总磁通量发生变化时，该回路内部就会产生感应电流。

电磁感应实验法拉第最初是通过一系列简易实验发现了电磁感应，并最终总结出了相应规律。

以下是几个经典实验示例。

实验一：动圈与静态磁场该实验使用一个环形导体和一个强恒定磁场。

在这个实验中，如果将环形导体迅速地移动到静态的磁场中，或将静态导体从静态磁场中移开，就会在环形导体中产生一个可测得的电流。

实验二：导线与变化的磁场在相同逻辑下，将一根导线放入一个处于变化状态的固定磁场中，当导线穿过这个区域时，会因所受的变化密度而诱发电动势。

通过检测连接在导线末端的仪器，可以看到电流随时间的波动。

这些实验验证了法拉第定律，并让我们能够理解在不同条件下如何产生电动势及其可能影响。

电动势公式推导基于法拉第定律，我们可以推导出其具体公式。

在一闭合回路中的重要参数包括：N：线圈绕组数B：每单位面积上的平均磁场强度A：回路表面积由此得出：[ E = - N = - N ]如果需要考虑更高阶速度和加速度作用时，还需综合多个因素进行更复杂分析，但对于基础理解来说，此公式涵盖了大部分情况。

电磁感应与电磁感应现象

电磁感应与电磁感应现象电磁感应是电磁学中的一个重要概念，它指的是通过磁场的变化引起电场的产生，或是通过电场的变化引起磁场的产生。

这一现象的研究和应用极大地推动了科学技术的发展。

本文将介绍电磁感应的基本原理、电磁感应现象的实验以及相关应用。

I. 电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理建立在法拉第电磁感应定律上。

根据这个定律，当磁通量Φ通过一个线圈发生变化时，线圈中产生感应电动势E，其大小与磁通量变化的速率成正比。

即E=-dΦ/dt。

这意味着磁场的变化可以引起线圈中的电动势。

II. 电磁感应现象的实验为了验证电磁感应现象，科学家们进行了一系列实验。

其中最经典的实验是法拉第传统实验。

在这个实验中，将一个线圈放置在一个磁场中，当通过磁场的磁通量发生变化时，线圈中会产生电动势。

通过连接一个电流表，我们可以测量到产生的感应电流的大小。

另一个常见的实验是使用一个磁铁和一个线圈。

将磁铁靠近或远离线圈时，线圈中会产生电流。

这是因为磁铁的运动改变了线圈中的磁通量，从而产生感应电动势。

III. 电磁感应的应用电磁感应的应用非常广泛，几乎在我们的日常生活中随处可见。

1. 电动发电机电动发电机利用电磁感应原理实现将机械能转化为电能。

通过旋转的励磁装置产生的磁场，可以改变线圈中的磁通量，从而产生感应电动势，进而产生电流。

这种转换提供了我们所使用的大部分电力。

2. 变压器变压器也是电磁感应的应用之一。

变压器通过共享磁力线而在主次线圈之间转换电压和电流的设备。

当主线圈中的电流变化时，它创造和改变磁场，导致在次线圈中产生感应电动势。

3. 电磁感应传感器电磁感应传感器广泛用于测量各种物理量，如温度、湿度、压力等。

传感器中的线圈可以根据外部物理量的变化产生不同的感应电动势，从而实现测量。

4. 感应炉感应炉利用电磁感应产生的感应电流进行加热，可以用于金属熔炼、焊接以及工业生产等领域。

在科学研究和工程技术中，电磁感应现象也有着广泛的应用。

电磁感应

v r r dεi =(υ ×B)⋅dl
= ω lB sin α d l cos θ
= Bωsin α ldl
2 L
r B
z
ω
r l
ε i = ∫ dε i = Bωsin α ∫ ldl
2 0
α
a
r
l
r b dl v r υ×B
θ= π
2 −α
Bω L 2 = sin α >0 2 正号说明电动势方向与积指向b 分方向相同从 a 指向
o
b
r B(t)
a
解：补上两个半径 ob和ao 与ba构成回路构成回路obao 和构成回路由法拉第电磁感应定律，由法拉第电磁感应定律，有 dΦ ε i = ε ob + ε ba + ε ao = − dt 由 ε ao = 0 ε ob = 0 得
dB εba = −SΔ dt
求如图所示的ab段内的电动势又如求如图所示的段内的电动势 εab 解：补上半径 oa bo 设回路方向如图由电动势定义式和法拉第定律有关系式：有关系式： oB
4）电动势）
ε i ≈ El = Blv
B
•
+
r r F = −eE
结论：动生电动势的本质是洛伦兹力结论：动生电动势的本质是洛伦兹力, 洛伦兹力是形成动生电动势的非静电力。洛伦兹力是形成动生电动势的非静电力。
3 动生电动势的一般情况 1）非静电场强）
r s r Fk = qv × B
2）动生电动势）
• 解法设想一个回路，金属解法1.设想一个回路，设想一个回路棒的旋转使回路面积变化磁通量变化，磁通量变化，则 • 解法棒上离端点处解法2 棒上离端点x处 v=ωx 方向指向达端点 ω

高中物理《电磁感应》核心知识点归纳

高中物理《电磁感应》核心知识点归纳高中物理《电磁感应》核心知识点归纳一、电磁感应现象1、产生感应电流的条件感应电流产生的条件是：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。

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，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

2、感应电动势产生的条件。

感应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，就一定有感应电动势产生。

这好比一个电源：不论外电路是否闭合，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，磁通量的变化有多种形式，主要有：①S、α不变，B改变，这时②B、α不变，S改变，这时③B、S不变，α改变，这时二、楞次定律1、内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。

（1）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。

（2）从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。

又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。

磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。

（3）从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。

自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。

2、实质：能量的转化与守恒3、应用：对阻碍的理解：（1）顺口溜“你增我反，你减我同”（2）顺口溜“你退我进，你进我退”即阻碍相对运动的意思。

“你增我反”的意思是如果磁通量增加，则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。

“你减我同”的意思是如果磁通量减小，则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。

电磁感应3

R1 R2 I
r
2
µoI B= 2πr
µoI W = ∫ wmdV = ∫ ⋅ 2πlrdr m 2 2 V R 8 r 1 π
R 2 2
B µoI wm = = 2 2 2µo 8π r
dV = 2πrldr
µoI W = ∫ wmdV = ∫ ⋅ 2πlrdr m 2 2 V R 8 r 1 π
N N2I1S ΦN21 = B 2= µo 1 SN l
N1 I1 B= µo l
I
l
dΦ N 21 µ o N 1 N 2 S −5 = 2.51 × 10 ( H ) = M= dI1 l
dI 1 − ε 21 = − M = −2.51 ×10 − 5 × 10 = −2.51 ×10 4 ( V ) dt
ΦN1= N 1Φ 1 =
µ o N 12 I 1 S
2 1
l dΦ N 1 µ o N S = L 1= dI1 l dΦ N 2 µo N 22S = 同理：同理： L2 = dI 2 l 2 2 2 2 µ oN N2 S 2 1 LL = =M 1 2 2 l
一般情况：一般情况：
l
M= µo N1 N 2 S l
M= L L = 1 2
M= k L L 1 2
0 ≤ k ≤1
K称为“耦合系数” 称为“耦合系数”
例、在磁导率为µ 的均匀无限大的磁介质中，有一无的均匀无限大的磁介质中，限长直导线，的矩形线圈在同一限长直导线，与一边长分别为b和l的矩形线圈在同一平面内，求它们的互感系数。平面内，求它们的互感系数。解：给导线通以电流I 给导线通以电流I
H
1. 位移电流在产生磁场这一点上与传导电流完全相同，所产生的磁场也是有旋场电流完全相同，所产生的磁场也是有旋场 2. 和构成右旋关系。构成右旋关系。

电磁感应3

µI dΦ = BdS = ldr 2π r
a +b
µI B= 2π r
I r a
dr
l
µIl µIl a + b dr = ln Φ= ∫ a 2π r 2π a Φ µl a + b ln M= = I 2π a
b
若将载流导线放入线框中部，若将载流导线放入线框中部，如图再求其互感系数M 再求其互感系数M
N B=µ I 2 l N IS Φ N = NBS = µ
I
l
l
2 ΦN N N L= =µ S = µ 2 lS l I l
2
线圈体积：线圈体积：
V = lS
N n= l
L = µn V
2
例2、有一电缆，由两个“无限长”的同轴圆桶状导有一电缆，由两个“无限长” 磁导率为µ 体组成，其间充满磁导率为的磁介质，电流I 体组成，其间充满磁导率为µ的磁介质，电流I从内桶流进，外桶流出。设内、外桶半径分别为R 流进，外桶流出。设内、外桶半径分别为R1和R2 ，求长为l的一段电缆的自感系数的一段电缆的自感系数。长为的一段电缆的自感系数。
2
I
法二：法二：先计算自感系数
µol R2 L= ln 2π R1
2
1 2 µo I l R2 ln Wm = LI = 2 4π R1
一根长直同轴电缆，导线和例2、一根长直同轴电缆，由半径为R1导线和R2的圆筒组成，导线和圆筒间充满磁导率为的介质。间充满磁导率为µ 组成，导线和圆筒间充满磁导率为µ的介质。电缆中有内层流进外层流出形成回路形成回路。稳恒电流I，经内层流进外层流出形成回路。内层导线的一段电缆内的磁横截面电流均匀分布试计算长为 l 的一段电缆内的磁场能量和自感系数。场能量和自感系数。解：

电磁感应定律中的n

电磁感应定律中的n
电磁感应定律中的n：
1、什么是电磁感应定律？
电磁感应定律是基础物理定律，描述电磁场之间的交互作用。

它是由爱因斯坦首次发现的，经过他的理论研究被完善的发现，这一定律是电磁学的基础。

它由电磁学之父J. C. Maxwell表达并公布。

2、电磁感应定律中的n
电磁感应定律中的n是指通过受外界电磁场影响产生电动势变化的数字，描述了受外界电磁场影响后积存在物体上的电动势和外界电磁场强度之间的关系。

其物理定义为：如果物体允许产生电动势变化，当外界电磁场强度变化一个单位w时，物体上的电动势变化nw。

这里，w表示电磁场强度，而n则表示电磁感应性。

3、电磁感应定律的n的重要性
电磁感应性n代表了物体对外界电磁场的可感应性，也反映了物体是否具有电磁性能。

n大小不同，对电磁工程来说有不同的应用价值。

n大，表示物体对外界电磁场敏感，有明显的电压产生，比如铁、铜，是不同程度上的电磁导体；n小，表示物体对外界的电磁场影响较小，电动势变化基本可以忽略，比如木头、水等；n为0，表示物体对外界的电磁场没有反应，它们对电磁感应的响应是完全的抵消，一般的绝缘体属于这种类型。

因此，电磁感应定律中的n是电磁学中最重要的因素之一，是判断物体是否具有电磁感应能力的参考标准，是电磁学研究和工程应用中不可缺失的参数。

电磁感应

电磁感应电磁感应现象愣次定律一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正)．即：四指指向正极。

导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便．2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的) 变化原因产生结果；结果阻碍原因。

(2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。

阻碍磁通量变化指：磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)；磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”．(3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍．．(．或反抗．．．)．产生感应电流的原因. (F 安方向就起到阻碍的效果作用)①常规法：据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)−−−−→−楞次定律确定感应磁场(B 感方向)−−−−→−安培定则判断感应电流(I 感方向)−−−−→−左手定则导体受力及运动趋势.②效果法：由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、迅速. (如F 安方向阻碍相对运动或阻碍相对运动的趋势)B 感和I 感的方向判定：楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I 感的B 是阻碍产生I 感的原因)B 原方向?；B 原?变化(原方向是增还是减)；I 感方向?才能阻碍变化；再由I 感方向确定B 感方向。

2013电磁感应及光汇总-m电磁感应2

四、涡电流大块金属导体在磁场中运动或处于变化磁场中,在金属导体内部产生自行闭合的电流,称为涡电流. 1.热效应
2.机械效应 3.趋肤效应
作业： 14-11 14-15 14-17 14-20
ò 在drei<=eRab的E=i区⋅ d域yab=EiE⋅iEddily=co2rsddqBt
= r dB h dy 2 dt r
= h dB dy 2 dt
ò ò e = ab
b a
d
e i
=
L
2 -L
2
h 2
dB dt
dy
=
hL 2
dB dt
e ab
>
0
则方向a b
(2) 用法拉第电磁感应定律
14-3 感生电动势和感生电场
一、感生电场(涡旋电场)
假设:变化的磁场在其周围空间也激发一种电场.这电场叫做涡旋电场。
电荷在涡旋电场中将受到涡旋电场力的作用
涡旋电场力它提供一种非静电力
从电磁感应定律寻求涡旋电场与变化磁场的关系
e i
=-
dF dt
=
-òò S
¶B ¶t
⋅ dS
ò e = i
0
I
e kt
0
h
ln
4x
l 4 2r
2
l
l4 x
i
d dt
0 I0khekt 2
ln 4x l
0 I0hekt 2x
dx dt
0I0khekt ln 3 20I0hvekt
2
3l
三、电子感应加速器
在磁场中安置一环形管真空管作为电子运行的轨道。
环形真空管的轴线半径为 R