重点高中物理电磁感应讲义

合集下载

高中物理电磁感应定律PPT课件

高中物理电磁感应定律PPT课件

M
a
N
(2)维持ab做匀速运动的外力多大? R B r v
F=0.1N
(3)ab向右运动1m的过程中,
P
b
Q
外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少?
WF=0.1J Q=0.第13J2页/共44页
问题1:在P16图4.4-3中, 电源在电动机线圈中产生电流的方向怎样? AB边、CD边受力方向怎样? 线圈的运动方向怎样?
(2)公式②中v若代表平均速度,则E 为平均感应电动势。
第30页/共44页
例与练9
如图,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀
强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场
的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差.
E 1 BL2
2
A' ω A
O
第31页/共44页
例与练10
如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金
第四章《电磁感应》
第四节 《法拉第电磁感应定律》
第1页/共44页
教 学目标
• (一)知识与技能 • 1.知道什么叫感应电动势。 • 2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能
区别Φ、ΔΦ、。
• 3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
• 4.知道E=BLvsinθ如何推得。
• 5.会用法拉第电磁感应定律解决问题。 • (二)过程与方法
第39页/共44页
小结:也可用 E Blv
进行计算,因为从O→A,各点的线速度 是均匀变化的,故取棒中点的速度代表 棒的平均速度,由
E Blv中 BL(L / 2) BL2 / 2
仍得到上面的结果.
第40页/共44页
d B
的感应电动势哪个时刻最大?

高中物理人教必修三第13章第1节磁感应强度磁通量 讲义

高中物理人教必修三第13章第1节磁感应强度磁通量 讲义

2 磁感应强度 磁通量1.理解磁感应强度的概念,知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量.2.知道什么是匀强磁场,知道匀强磁场磁感线的特点.3.理解磁通量的概念,会计算磁通量的大小.一、磁感应强度1.定义:一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值,叫磁感应强度.2.定义式:B =F Il. 3.单位:特斯拉,简称特,符号为T.4.B 反映了磁场的强弱.5.磁感应强度是矢量,小磁针的N 极在磁场中某点受力的方向,就是这点磁感应强度的方向.二、匀强磁场1.概念:各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场.2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线.三、磁通量1.定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积.即Φ=BS .2.拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S ′与磁感应强度的乘积表示磁通量.3.单位:国际单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb =1 T·m 2.4.引申:B =ΦS ,表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.一、磁感应强度1.物理意义:磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量.2.大小:当导线方向与磁场方向垂直时B =F Il.3.方向:磁感应强度的方向就是小磁针北极在磁场中某点受力的方向,也就是该处的磁场方向.4.描述:磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向.5.匀强磁场如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同,则该磁场为匀强磁场.二、磁通量1.磁通量的计算:(1)公式:Φ=BS.适用条件:①匀强磁场;①磁感线与平面垂直.(2)若磁感线与平面不垂直,则Φ=BS cos θ.其中S cos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1,如图所示.2.磁通量的正负:磁通量是标量,但有正负,若磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时则为负值.3.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).三、磁感应强度矢量的叠加磁感应强度是矢量,当空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则.1.如图所示,矩形线框平面与匀强磁场方向垂直,穿过的磁通量为Φ,若线框绕某条边转过90°角,则磁通量变为()A.0B.12ΦC.ΦD.2Φ2.如图所示为某匀强磁场的磁感线分布,则磁场中各点的磁感应强度( )A .大小相等,方向相同B .大小不等,方向相同C .大小相等,方向不同D .大小不等,方向不同 3.下列物理量中属于矢量的是( )A .磁感应强度B .感应电动势C .电流D .磁通量4.如图所示,直角三角形abc 中,①abc =30°,将一电流为I 、方向垂直纸面向外的长直导线放置在顶点a 处,则顶点c 处的磁感应强度大小为B 0。

电磁感应定律PPT课件

电磁感应定律PPT课件
21 B1 I1
12
互感电动势
N 221 M21I1
N112 M12 I2
21
M 21
dI1 dt
12
M 12
dI 2 dt
N1 N2
互感系数 M12 M 21 M
21 M
dI1 dt
12
M
dI 2 dt
.
21
例 11-11 在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中,一
无限长直导线与一宽、长分别为b 和 l 的矩形线圈共
.
26
3 麦克斯韦方程组的积分形式
(Maxwell equations)

电场
LE
dl
S
B t
dS
变化磁场可以 激发涡旋电场
克 斯
S D dS qi i
电场是有源场
韦 方 程
H dl
L
(
s
jc
D ) t
ds
传导电流和 变化电场可 以激发磁场
组 磁场
B dS 0 S
I2
互感线圈周围没有铁磁质时其互感系数是常数,仅
取决于线圈的结构、相对位置和磁介质。
2
M
dI1 dt
1
M
dI2 dt
M、L的单位:H
.
30
五、磁场的能量
自感磁能:
Wm
1 LI 2
2
磁场能量密度:
wm
B2
2
1 H 2
2
1 BH 2
磁场的能量:
Wm V wmdV
.
31
六、麦克斯韦的电磁场理论
(D)电子受到洛伦兹力而减速。
a
[A ]
F洛
a

高中物理必修三 讲解讲义 18 B电磁感应现象及应用 中档版

高中物理必修三 讲解讲义 18 B电磁感应现象及应用 中档版

电磁感应现象及应用知识点:电磁感应现象及应用一、划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫作感应电流.二、感应电流的产生条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.技巧点拨一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况:(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.二、感应电流产生的条件1.实验:探究感应电流产生的条件(1)如下图所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中________电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(2)如下图所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中________电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(3)如下图所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中________电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中________电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中________电流通过.(均选填“有”或“无”)(4)归纳总结:实验一中:导体棒切割磁感线运动,回路面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二中:磁铁插入或拔出线圈时,线圈中的磁场发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验三中:开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时,A线圈中电流变化,从而引起穿过B的磁通量变化,产生了感应电流.三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化.2.感应电流产生条件的理解不论什么情况,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,且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.例题精练1.(珠海二模)高频加热是一种利用电磁感应来加热材料的方式,其基本原理如图所示,给线圈两端ab通电,然后将材料棒放进线圈中,就能在材料内部产生涡流,达到加热的效果下列说法正确的是()A.材料棒一般是金属等导体B.材料棒是绝缘体也能有很好的加热效果C.线圈两端接恒定电流D.材料棒的发热主要是因为线圈通电发热热传导引起2.(浙江模拟)“探究电磁感应的产生条件“实验的部分装置如图所示,正确连接时两虚线方框A、B内的器材分别是()A.直流电源、交流电流表B.交流电源、直流电流表C.直流电流表、直流电源D.交流电流表、交流电源随堂练习1.(鼓楼区校级期中)涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象,三者常常有紧密联系,下列说法正确的是()A.图甲中,如果在上下振动的碰铁下固定一个铝板,磁铁振动时,铝板中会产生涡流,涡流对碰铁总有吸引作用B.图甲中,如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板,磁铁振动时,铝板中会产生涡流,涡流对磁铁总有排斥作用C.图乙中,竖直放置的蹄形磁铁转动后,同轴的闭合线圈会同向转动,这是电磁驱动现象D.图乙中,蹄形磁铁匀速转动时间足够长,闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速2.(杭州期末)现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。

高中物理课件-:电磁感应

高中物理课件-:电磁感应

解析:(1)从ab棒以a端为轴旋,直到b端脱离导轨的过
程中,其感应电动势不断增大,对C不断充电,同时又
与R构成回路,如图所示.
R上的最大电压:
Um Em B2Lv均 B2L L 2BL2
通过R的最大电流:Im
Em R
2BL2
R
(2)ab脱_离导轨前通过R的电量:
_ E BS B 1
3BL2
第二课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流
一.感应电动势
1、概念:在电磁感应现象中产生的电动势.
2、条件:无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量
发生变化,电路中就一定有感应电动势.
3、方向:产生感应电动势的那部分导体就相当于电
源.导体的电阻相当于电源内阻,其中电流方向由低
电势指向高电势.
B减小
B减ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ +
第一课时 电磁感应现象 楞次定律 一.电磁感应现象 1、产生感应电流的条件: 穿过闭合电路的磁通量发生变化. 2、引起磁通量变化的常见情况 ⑴闭合电路的部分导体做切割磁感线运动. ⑵线圈在磁场中转动. ⑶磁感应强度B变化.
A
v
B
3、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.
外,还需B、l、v三者相互垂直.实际问题中当它们不
相互垂直时,应取垂直的分量进行计算.
②导体平动切割磁感线时,若v为平均速度,则E为平均 感应电动势;若v为瞬时速度,则E为相应的瞬时感应电 动势.
③公式中的l为有效切割长度.
如图,棒的有效长 度为ab的弦长
v
v
v
v
ab
cd

甲:l=cd·sinβ(容易错认为l=ab·sinβ).

《电磁感应定律及其应用》 讲义

《电磁感应定律及其应用》 讲义

《电磁感应定律及其应用》讲义一、电磁感应现象在 1831 年,英国物理学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象。

这一现象是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。

简单来说,如果我们有一个闭合的导线回路,当通过这个回路的磁场发生改变,比如磁场的强度变大或变小,或者磁场的方向发生变化,那么在这个回路中就会产生电流。

举个例子,我们拿一根条形磁铁,迅速插入一个闭合的线圈中,这时线圈中就会有电流产生。

电磁感应现象的发现,为后来的电学发展奠定了重要的基础。

二、电磁感应定律电磁感应定律是描述电磁感应现象中感应电动势大小的定律。

法拉第电磁感应定律指出:闭合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。

用公式表示就是:$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$ 表示感应电动势,$n$ 是线圈的匝数,$\Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量,$\Delta t$ 表示变化所用的时间。

磁通量是一个很重要的概念,它等于磁感应强度$B$ 与垂直于磁场方向的面积$S$ 的乘积,用$\Phi = BS$ 来计算。

需要注意的是,磁通量是一个标量,但有正负之分,其正负取决于磁场方向与面积法线方向的夹角。

三、楞次定律楞次定律是用来确定感应电流方向的定律。

它指出: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。

比如说,当磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,以阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,以阻碍磁通量的减少。

楞次定律可以用“增反减同”这四个字来简单概括。

我们通过一个具体的例子来理解楞次定律。

假设一个闭合回路处于一个增强的磁场中,那么根据楞次定律,回路中产生的感应电流的磁场方向会与外部磁场方向相反,从而阻碍磁通量的增加。

四、电磁感应定律的应用1、发电机发电机是电磁感应定律最常见的应用之一。

新人教版高中物理《电磁感应》PPT课件

新人教版高中物理《电磁感应》PPT课件
B原↑
E感
四、感生电动势
例:磁感应强度为B的匀强磁场充满半径为 r的圆柱形区域内,其方向与圆柱的轴线平 行,其大小以△B/△t的速率增加,一根长 为r的细金属棒与磁场方向垂直的放在磁场 区域内,杆的两端恰好在圆周上,求棒中 的感应电动势。
例:(2003年上海交大冬令营)如图9所示,半径为R的 圆形区域内有随时间均匀变化的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t均匀增加的变化率为k(k为常数),t=0时的磁 感应强度为B0,B的方向与圆形区域垂直,在图中垂直纸 面向内。一长为2R的金属杆AC也处在圆形区域所在平面, 并以速度v扫过磁场区域。设在t时刻杆位于图示位置, 此时杆的AB段正好在磁场内,BC段位于磁场之外,且 AB=BC=R,求此时杆的感应电动势。
电磁感应
感生感应
一、磁通量
BS cos
BS cos
注意:磁通量是标量,但从不同方向穿过同 一曲面时磁通量有正负之分
例:(2006年北大自招)如图3所示,一个电阻为 R的长方形线圈abcd沿着图中所指的南北方向平放 在北半球的一个水平桌面上,ab边长为L1,bc边 长为L2,现突然将线圈翻转1800,使ab与dc互换位 置,用冲击电流计测得导线中流过的电荷量Q1, 然后维持ad边不动,将线圈绕ad边转动,使之突 然竖直,这次测得导线中流过的电荷量为Q2 。求 该处的地磁场的磁感应强度的大小。
图所示。在圆环所围成的区域内,存在垂直于圆
指向纸面里的匀强磁场。磁场的磁感强度的大小 随时间增大,变化率为恒定值b。已知圆环中的感 应电动势是均匀分布的。设MN为圆环上的两点, MN间的弧长为半圆弧PMNQ的一半。试求这两点 间的电压。
三、涡旋电场
麦克斯韦电磁场理论表明:变化的磁场在 周围空间会激发出感生电场。

(完整)高中物理电磁感应讲义

(完整)高中物理电磁感应讲义

高中物理电磁感应讲义•、电磁感应现象1电磁感应现象与感应电流(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。

(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。

二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路中磁通量发生变化。

2、产生感应电流的方法.(1) 磁铁运动。

(2 )闭合电路一部分运动。

(3 )磁场强度B变化或有效面积S变化。

注:第(1) (2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流” 。

不管是动生电流还是感生电流,我们都统称为"感应电流”。

3、对“磁通量变化”需注意的两点(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。

(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。

导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件, 归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。

4、分析是否产生感应电流的思路方法(1 )判断是否产生感应电流,关键是抓住两个条件:①回路是闭合导体回路。

②穿过闭合回路的磁通量发生变化。

注意:第②点强调的是磁通量“变化”,如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么不论低通量有多大,也不会产生感应电流。

(2 )分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。

②闭合回路的面积S发生变化。

③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。

三、感应电流的方向1、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。

①凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。

②凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。

(2 )楞次定律的因果关系:闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果,简要地说,只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。

高二物理电磁感应知识点ppt

高二物理电磁感应知识点ppt

高二物理电磁感应知识点ppt引言:电磁感应是物理学中的重要概念,在我们的日常生活中起到了关键作用。

本篇文章将着重讲解高二物理电磁感应的知识点,帮助读者更好地理解相关概念和原理。

同时,我们将介绍适用于PPT的格式和排版技巧,以便读者能够制作出整洁美观的高质量PPT。

1. 电磁感应的基础概念电磁感应是指导体中的电流在磁场中受到力的作用,或磁场的变化引起导体中的电流产生。

当导体相对于磁场运动或磁场相对于导体发生变化时,就会产生电磁感应现象。

2. 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基本规律。

它表明,当导体中的磁通量发生变化时,导体两端会产生感应电动势,其大小与磁通量变化率成正比。

公式表达为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,dt表示时间变化的微小量。

3. 磁通量和磁感应强度磁通量是磁场穿过某一面积的总磁力线的数量,通常用Φ表示。

磁感应强度是描述磁场强度的物理量,用B表示。

磁通量与磁感应强度之间的关系由磁场的面积和夹角决定,可以用以下公式表示:Φ = BAcosθ其中,A表示磁场的面积,θ表示磁场与垂直于该面积的单位法向量的夹角。

4. 涡电场和感应电流当导体中的磁通量发生变化时,导体中会产生涡电场。

涡电场沿着导体的边界形成闭合回路,使得电荷在导体中移动从而产生感应电流。

5. 自感和互感自感是导体中的感应电动势由于自身的磁场变化而产生的现象。

互感是导体中的感应电动势由于外部磁场变化而产生的现象。

自感和互感在电子技术和电力传输中有重要的应用,例如变压器和感应电炉等。

6. 电感和感应电磁场电感是指导体中由于电流的变化而产生的自感现象。

当电流变化时,自感会产生感应电动势,从而阻碍电流的变化。

感应电磁场是由于电流的变化而产生的电场和磁场,其强度与电流变化率成正比。

7. 工业和科学应用电磁感应在工业和科学领域有广泛的应用。

例如,电磁感应技术被用于磁浮列车的悬浮和推进系统中,使列车能够高速稳定地行驶。

高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2

高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2

第3节楞次定律1.楞次定律的内容: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。

2.楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”,常见的有三种: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”)。

3.闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时,可用右手定则判断感应电流的方向。

一、楞次定律1.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。

(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。

(3)实验分析:①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。

表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。

2.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阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

二、右手定则1.内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

如图所示。

2.适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。

1.自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。

(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。

(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。

(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。

(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。

(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。

(×)2.合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别?提示:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。

高中物理总复习高二下《电磁感应》讲义A4

高中物理总复习高二下《电磁感应》讲义A4

高二物理下册——电磁感应【一、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与磁场方向的夹角.3、磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入,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.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.(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.【典型例题解析:】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】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= .1、在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm 2,在竖直方向加以如图9-1-2所示的磁场,则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正)( ) A. 前2s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0 B. 前1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30Wb C. 第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3Wb D. 第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3Wb 二、感应电流方向的判定感应电流方向的判定方法:方法一:右手定则(部分导体切割磁感线) 方法二:楞次定律 【例2】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( ) A. a →○G →b B.先a →○G →b,后b →○G →aC.先b →○G →aD.先b →○G →a,后a →○G →b2、如图9-1-4所示,用一根长为L 质量不计的绝缘细杆与一个上弧长为0l 、下弧长为d 0的金属线框的中点连结并 悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为20l 、下弧长为2d 0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且 d 0 <<L先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a →b →c →d →aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a →d →c →b →aC.金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等图9-1-2图9-1-3图9-1-4图9-1-1D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动 三、楞次定律推论的应用在实际问题的分析中,楞次定律的应用可拓展为以下四个方面 ① 阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”; ② 阻碍相对运动,即“来拒去留”;③ 使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“大小小大”; ④ 阻碍导体中原来的电流发生变化,即“自感现象”. 四、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应有解决此类问题的关键是抓住因果关系:① 因电而生磁(I →B)→安培定则② 因动而生电(v 、B →I 感)→右手定则 ③ 因电而受力(I 、B →F 安)→左手定则【例3】在图9-1-6中,CDEF 为闭合线圈,AB 为电阻丝.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF 中的感应 电流在G 处产生的磁感强度的方向是“·”时,电源的哪一端是正极?3、两圆环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9-1-7所示的方向,绕中心转 动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示的感应电流,则( ) A. A 可能带正电且转速减小 B. A 可能带正电且转速增大 C. A 可能带负电且转速减小 D. A 可能带负电且转速增大4、电阻R 、电容器C 与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图9-1-8所示.现使磁铁 开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( ) A. 从a 到b,上极板带正电 B. 从a 到b,下极板带正电 C. 从b 到a,上极板带正电 D. 从b 到a,下极板带正电【学生课后练习题:】1、如图9-1-9所示,a 、b 、c 三个闭合线圈,放在同一平面内,当a 线圈中有电流I 通过时,它们的磁通量分别为Фa 、Фb 、Фc 下列说法中正确的是( )A. Φa <Φb <ΦcB. Φa >Φb >ΦcC. Φa <Φc <ΦbD. Φa >Φc >Φb图9-1-6图9-1-11图9-1-10图9-1-7图9-1-9图9-1-82、如图9-1-10所示,面积为S 的线圈放在磁感应强度为B 的竖直向上的匀强磁场中,若线圈平面与水平面所成的 夹角为θ,那么穿过线圈的磁通量为( )A. Φ=BScos θB.Φ=BSsin θC.Φ=BStan θD.Φ=BScot θ3、在水平面上有一固定的U 形金属框架,上置一金属杆ab,如图9-1-11所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有 一匀强磁场,则( )A. 若磁感应强度方向垂直纸面向外并增大时,杆ab 将向右移动B. 若磁感应强度方向垂直纸面向外并减小时,杆ab 将向右移动C. 若磁感应强度方向垂直纸面向里并增大时,杆ab 将向右移动D. 若磁感应强度方向垂直纸面向里并减小时,杆ab 将向右移动4、如图9-1-12所示,线框面积为S ,线框平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直.则穿过线框平面的磁通量 为 ;若使线框绕轴OO ´转过600的角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过900角, 则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化量大小为 . 若将单匝线框换成50匝线框,上述各空的结果将 (填“变化”或“不变”).5、用如图9-1-13所示的电路来研究电磁感应现象.A 、B 为规格相同的电流表,D 是两个套在一起的大小线圈, 绕线方向如图.小线圈与A 构成回路,大线圈与B 构成闭合电路.闭合电键K ,稳定后电流表 A 指针位置如 图.当电键K 突然断开时,电流表B 指针将向 偏(填“左”或“右”).6、磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2L 的正方形范围内,有一个电阻为R 、边长为L 的正方形导线框 abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v 匀速通过磁场,如图9-1-14所示,从ab 进入磁场时开始计时,到线框离开 磁场为止.(1) 画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2) 判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.图9-1-12图9-1-13图9-1-167、如图 9-1-16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 在外力作用下运动时,MN 在磁场力作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )A. 向右加速运动B. 向左加速运动C. 向右减速运动D. 向左减速运动【二、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,为了区别反电动势,可以约定电动势的方向就是电源内部电流的方向. 二、感应电动势的大小 1、法拉第电磁感应定律(1) 内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比. (2) 公式:n t∆ΦE =∆(3) 公式说明: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. 2、导体切割磁感线产生的感应电动势:(1) 公式: E=BL v sin θ(2) 对公式的理解: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122L ωE =3、反电动势:反电动势对电路中的电流起削弱作用.【典型例题解析:】一、Ф、ΔФ、ΔФ/Δt 三者的比较:【例1】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0.05s 内由0.1T 增加到0.5T ,则0.05s 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. 1、如图9-2-1所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圈内有磁场,磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸 面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到板,关于电子在一 个周期内的加速度的判断正确的是 ( )A. 第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越小B. 第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越大C. 第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越大D. 第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越小 二、公式nt∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较磁通量Φ磁通量变化ΔΦ磁通量变化率ΔФ/Δt物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数穿过某个面的磁通量随时间的变化量 穿过某个面的磁通量随时间变化的快慢大小 计算 Φ=B.S,S 为与B 垂直的面积,不垂直时,取S 在与B 垂直方向上的投影ΔΦ=Φ1-Φ2 ΔΦ=B ·ΔS ΔΦ=S ·ΔBt S B t ∆∆=∆∆Φ.tS t ∆∆B =∆∆Φ 注意当穿过某个面有方向相反的磁场时,则不能直接用Φ=B ·S.应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量开始和转过1800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 而不是零既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少.在Φ-t 图像中,用图线切线的斜率表示附注线圈平面与磁感线平行时,Φ=0,ΔФ/Δt 最大,线圈平面与磁感线垂直时,Φ最大,ΔФ/Δt 为零图9-2-11、E= n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.2、E=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.(1) E = 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. (2) 122L 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.(3) E=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.【例2】如图9-2-2所示,导线全部为裸导线,半径为r 的圆环内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一根长 度大于2r 的导线MN 以速度v 在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R ,其余电阻不计. 试求:MN 从圆环的左端滑到右端的过程中,电阻R 上的电流的平均值及通过的电荷量.2、如图9-2-3所示,矩形线圈abcd 由n=50匝组成,ab 边长L 1=0.4m,bc 边长L 2 =0.2m,整个线圈的电阻R =2Ω, 在B =0.1T 的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求:(1) 线圈从图示位置转动900过程中的平均电动势; (2) 线圈转过900时的瞬时电动势.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 E =0 (2) 以端点为轴时 122L ωE =B (平均速度取中点位置线速度v =ωL/2)(3) 以任意点为轴时122()122L L ωE =B -(与两段的代数和不同)【例3】如图9-2-4所示,长为6m 的导体AB 在磁感强度B =0.1T 的匀强磁场中,以AB 上的一点O 为轴,沿着顺 时针方向旋转。

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

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
高考一轮总复习•物理
第26页
高考一轮总复习•物理
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
高考一轮总复习•物理
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.
高考一轮总复习•物理
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
高考一轮总复习•物理
第12页
重难考点 全线突破
高考一轮总复习•物理
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
高考一轮总复习•物理
2.应用楞次定律的思路
第14页
高考一轮总复习•物理
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( )

2025年高考物理总复习专项讲义法拉第电磁感应定律

2025年高考物理总复习专项讲义法拉第电磁感应定律

2025年高考物理总复习专项讲义电磁感应法拉第电磁感应定律1. 高考真题考点分布常考考点真题举例法拉第电磁感应定律的表述和表达式2024·广东·高考真题导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势2024·浙江·高考真题计算导轨切割磁感线电路中产生的热量2024·海南·高考真题求导体棒运动过程中通过其截面的电量2024·贵州·高考真题2. 命题规律及备考策略【命题规律】通过对近年来高考物理电磁感应命题趋势的分析,我们可以看出高考对这一部分知识的考查不仅局限于基础知识的记忆和理解,更倾向于考查考生的综合应用能力和解决实际问题的能力。

因此,考生在备考过程中应该全面准备,注重知识的整合和应用,以更好地应对高考的挑战【备考策略】针对电磁感应的复习,考生应该全面掌握相关知识点,注重基础知识的巩固和理解,同时通过大量的练习来提高解决综合问题的能力。

【命题预测】高考物理命题会随着教育改革和科技进步而不断更新。

例如,新课标中对动量部分的调整可能影响电磁感应部分的命题方向。

一、磁通量1.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。

(2)公式:Φ=BS(B⊥S);单位:韦伯(Wb)。

(3)矢标性:磁通量是标量,但有正负。

2.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。

3.磁通量的变化率:磁通量的变化量与所用时间的比值,即ΔΦΔt,与线圈的匝数无关;表示磁通量变化的快慢。

二、电磁感应现象1.电磁感应现象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的现象。

2.产生感应电流的条件(1)闭合导体回路;(2)磁通量发生变化。

三、感应电流的方向判断1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

(2)适用范围:一切电磁感应现象。

“四步法”判断感应电流方向楞次定律的推论内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”阻碍原电流的变化——“增反减同”使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠”当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈2.右手定则(1)内容:如图所示,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步讲义

高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步讲义

高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步
讲义
1. 电磁感应
1.1 磁场
- 磁场的基本概念和性质
- 磁感线的表示和性质
- 磁场强度和磁感应强度的概念
1.2 电磁感应现象
- 素导磁感应定律和法拉第电磁感应定律
- 电磁感应实验和应用
- 感应电流的产生和性质
1.3 感生电动势和电磁感应定律
- 感生电动势的产生和性质
- 磁通量的概念和计算
- 法拉第电磁感应定律的推导和应用2. 电磁现象
2.1 电磁波的基本特性
- 电磁波的概念和性质
- 电磁波的传播和干涉
- 电磁波的谱系
2.2 光的电磁波性质
- 光的电磁波性质的实验证明
- 光的偏振现象及其实验和应用
2.3 光的干涉和衍射现象
- 光的干涉现象和干涉条纹的产生- 光的衍射现象和衍射图样的产生
2.4 声的电磁波性质
- 声的电磁波性质的实验证明
- 声的吸收和反射
3. 应用实例
- 电磁感应的应用实例
- 电磁现象的应用实例
以上是对高中物理必修三电磁感应与电磁现象内容的初步讲义,希望可以帮助同学们更好地理解和掌握相关知识。

高中物理电磁感应讲义

高中物理电磁感应讲义

电磁感应一、电磁感应现象1.产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化。

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,电路中有感应电流产生。

2.感应电动势产生的条件穿过电路的磁通量发生变化。

无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。

由磁场变化引起的感应电动势叫做感生电动势,其本质是变化的磁场在空间激发出电场;由导体切割磁感线产生的感应电动势叫做动生电动势,其本质与导体内部的自由电荷随导体运动时在磁场中运动受到的洛伦兹力有关。

3.磁通量和磁通量变化如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示,即Φ=BS。

Φ是标量,但是有方向(分进、出该面两种方向)。

单位为韦伯,符号为Wb。

1Wb=1Tm2=1kgm2/(As2)。

可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。

在匀强磁场的磁感线垂直于平面的情况下,B=Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。

当匀强磁场的磁感应强度B与平面S的夹角为α时,磁通量Φ=BSsinα(α是B与S的夹角)。

磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1。

磁通量是有方向的,当初、末状态磁通量方向相同时,计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相减;当初、末状态的磁通量方向相反时,计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相加。

例1.如图所示,矩形线圈沿a →b →c在条形磁铁附近移动,试判断穿过线圈的磁通量如何变化?如果线圈M沿条形磁铁从N极附近向右移动到S极附近,穿过该线圈的磁通量如何变化?解:⑴矩形线框由上到下移动时,穿过线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变为方向向上增大。

⑵M沿条形磁铁轴线向右移动,穿过线圈的磁通量先增大再减小,方向始终向左。

例2.如图所示,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。

穿过线圈b、c的磁通量各是什么方向?穿过哪个线圈的磁通量更大?解:b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的,但向里的更多,所以总磁通量都是向里的。

高中物理竞赛讲义:电磁感应

高中物理竞赛讲义:电磁感应

高中物理竞赛讲义:电磁感应
电磁感应是许多物理现象的基础,广泛应用于工业和科研技术领域。

电磁感应的概念和法则,有助于理解电的电压、电流的方向,以及电场和磁场的作用机理,熟练掌握电磁感应知识,对于物理高考也是十分重要。

电磁感应可以分为对磁场的电磁感应和对电场的电磁感应。

1. 对磁场的电磁感应:
当某一磁体中有磁通时,如果将该磁体放置于一外加的磁场中,该磁体会在引起的力作用下产生电流。

这种现象叫磁感应电流。

它的磁场特征可由于各种不同原因而改变,其磁通的力正比于外加磁场的强度,反比于磁体的两端的磁电阻(非导体类型的磁电阻),并且受其体积影响。

因此,当一磁体移动到另一外加磁场中时,这种磁感应电流产生的电动势就是电磁感应势。

电磁感应的概念和法则可以帮助学生全面了解电的基本原理和机理,加深学生对电的理解。

在高考中,电磁感应也是一个重要的考试知识点,学生在复习中要认真掌握,提高自己的成绩。

电磁感应现象(第1课时)讲课稿

电磁感应现象(第1课时)讲课稿

试验过程及现象如下:
磁铁动作
表针 是否偏转
磁铁动作
表针 是否偏转
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈 中
S极停在线圈中
N极从线圈抽 出
S极从线圈抽出
归纳:在这个实验中,什么情况下能够产生感应电流?
现象:当磁铁相对线圈运动时,有感应电流产生
线圈闭合电路所在位置的磁场发生变化时, 有感应电流产生
“磁场”和“部分导体”不 发生相对运动时
法拉第实验再现
探究电磁感应的产生条件
操作 开关闭合瞬间
现象 有电流产生
开关断开瞬间
有电流产生
开关总是闭合,滑 动变阻器不动
开关总是闭合,迅 速移动变阻器的滑 片
无电流产生 有电流产生
实验结论:只有当线圈A中电流发生变化,线
圈B中才有感应电流
只有当线圈A中电流发生变化,线圈B 中才有感应电流
线圈B中的磁场发生了变化,所以 B产生了感应电流
电能生磁,磁能生电吗?
法拉第是英国物理学家。
1820年奥斯特发现电流的磁效应 之后,法拉第于1821年提出
“由磁产生电”的大胆设想,
并开始了十年艰苦的探索。 在这 十年中,他失败了,再探索,再 失败,再探索... ...终于 于1831年8月29日发现了电磁感 应现象,开辟了人类的电气化时 代。----勇于探索,不畏艰难。
大家谈 遗憾出自哪里?
1.导体在磁场中产生电流的条件:闭合电路
的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(1)当前后移动导 线AB时,产生感应 电流。 (2)当上下移动导 线AB时,不产生感 应电流
2、线圈在磁场中产生电流的条件
磁生电是一种在变化过程中才出现的现象
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
重点高中物理电磁感应讲义
———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期:
高中物理电磁感应讲义
一、电磁感应现象
1、电磁感应现象与感应电流 . (1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。 (2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。
3、对“磁通量变化”需注意的两点 . (1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面 的磁感线的净条数)。 (2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条 件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法 . (1)判断是否产生感应电流,关键是抓住两个条件:
(2)作用:判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系。 (3)适用范围:导体切割磁感线。
(4)研究对象:回路中的一部分导体。 (5)右手定则与楞次定律的联系和区别 .
① 联系:右手定则可以看作是楞次定律在导体运动情况下的特殊运用,用右手定则和楞次定律 判断感应电流的方向,结果是一致的。
① 回路是闭合导体回路。 ② 穿过闭合回路的磁通量发生变化。 注意:第②点强调的是磁通量“变化”,如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么不论低通
量有多大,也不会产生感应电流。 (2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:
① 穿过闭合回路的磁场的磁感应强度 B 发生变化。 ② 闭合回路的面积 S 发生变化。 ③ 磁感应强度 B 和面积 S 的夹角发生变化。
左手定则
安培定则
基本现象 作用
部分导体切割磁感线 磁场对运动电荷、电流的作用力 运动电荷、电流产生磁场
判断磁场 B、速度 v、感 判断磁场 B、电流 I、磁场力 F 电流与其产生的磁场间的
应电流 I 方向关系
方向
方向关系
图例 因果关系
v( (×○因B)

因动而电

(×○ B 因)F (
二、产生感应电流的条件
1、产生感应电流的条件:闭.合.电.路.中磁.通.量.发.生.变.化.。 2、产生感应电流的方法 .
(1)磁铁运动。 (2)闭合电路一部分运动。 (3)磁场强度 B 变化或有效面积 S 变化。
注:第(1)(2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流”。不 管是动生电流还是感生电流,我们都统称为“感应电流”。
(3)就相对运动而言,由于相对运动导致的电磁感应现象,感应电流的效果阻碍 相对运动.(“来拒去留”)
(4)就闭合电路的面积而言,电磁感应应致使回路面积有变化趋势时,则面积收 缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化.(“增缩减扩”)
(6)适用范围:一切电磁感应现象 . (7)研究对象:整个回路 . (8)使用楞次定律的步骤:
① 明确(引起感应电流的)原磁场的方向 . ② 明确穿过闭合电路的磁通量(指合磁通量)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 .
2、右手定则 . (1)内容:伸开右手,让拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直(或 倾斜)从手心进入,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。
② 区别:右手定则只适用于导体切割磁感线的情况(产生的是“动生电流”),不适合导体不运 动,磁场或者面积变化的情况,即当产生“感生电流时,不能用右手定则进行判断感 应电流的方向。也就是说,楞次定律的适用范围更广,但是在导体切割磁感线的情况 下用右手定则更容易判断。
3、“三定则” . 比较项目
右手定则
三、感应电流的方向
1、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。 ① 凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ② 凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
(2)楞次定律的因果关系: 闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存
(4)“阻碍”的作用 . 楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在客服这种阻碍的过程中,
其他形式的能转化成电能。
(5)“阻碍”的形式 .
(1)就磁通量而言,感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化(. “增反减同”)
感应电流的效 果总是要反抗 (或阻碍)引 起感应电流的 原因
பைடு நூலகம்
(2)就电流而言,感应电流的磁场阻碍原电流的变化,即原电流增大时,感应电 流磁场方向与原电流磁场方向相反;原电流减小时,感应电流磁场方向与原电流 磁场方向相同. (“增反减同”)
在的结果,简要地说,只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。
(3)“阻碍”的含义 . ①“阻碍”可能是“反抗”,也可能是“补偿”. 当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反, 感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的 方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。(“增反减同”) ②“阻碍”不等于“阻止”,而是“延缓”. 感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化,只是延缓了原磁通量的变化。当由于原磁通量 的增加引起感应电流时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,其作用仅仅使原磁通量的增 加变慢了,但磁通量仍在增加,不影响磁通量最终的增加量;当由于原磁通量的减少而引起感 应电流时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了,但 磁通量仍在减少,不影响磁通量最终的减少量。即感应电流的磁场延缓了原磁通量的变化,而 不能使原磁通量停止变化,该变化多少磁通量最后还是变化多少磁通量。 ③“阻碍”不意味着“相反”. 在理解楞次定律时,不能把“阻碍”作用认为感应电流产生磁场的方向与原磁场的方向相 反。事实上,它们可能同向,也可能反向。(“增反减同”)
相关文档
最新文档