XX届高考物理考点重点电磁感应复习
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年高考物理总复习课件专题十电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
高考总复习·物理
核心素养
重要考点
物理观念
(1)理解电磁感应现象、磁通量、自感、涡流 等概念;(2)掌握右手定则、楞次定律、法拉 第电磁感应定律等重要规律
1.电磁感应现象、 磁通量
科学思维
科学探究 科学态度
与责任
综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律分 析问题的能力
通过实验探究影响感应电流方向的因素,习·物理
2.实验步骤 (1)按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方 向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系. (2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路. (3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈 中拔出,每次记下电流计中指针偏转方向,然后根据步骤(1)的结论,判 定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向. (4)记录实验现象.
了解电磁感应知识在生活、生产和科学技术 中的应用
2.法拉第电磁感 应定律
3.楞次定律的应 用
4.自感、涡流现 象的分析理解
高考总复习·物理
一、磁通量 1.概念:磁感应强度B与面积S的__乘__积____. 2.公式:Φ=____B_S___.适用条件:匀强磁场;S是__垂__直____磁场的有效面 积. 单位:韦伯(Wb),1 Wb=__1_T_·_m__2_. 3.意义:穿过某一面积的磁感线的___条__数___. 4.标矢性:磁通量是___标__量___,但有正、负.
高考总复习·物理
例1 (2023年广东二模)如图甲所示,驱动线圈通过开关S与电源连接,
发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内.闭合开关S后,在0~t0内驱动 线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示.在这段时间内,下列说法正确的 是( B )
电磁感应现象 楞次定律(核心考点精讲精练)(解析版)—备战2025年高考物理一轮复习(新高考通用)
电磁感应现象楞次定律1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。
【备考策略】1.理解和掌握楞次定律、右手定则。
2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。
一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS,单位是韦伯,符号是Wb。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的有效面积。
4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
5.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1。
二、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(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。
如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
三、感应电流方向的判定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。
2.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。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
考点一电磁感应现象1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS。
适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直。
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。
电磁感应(解析版)—2025年高考物理一轮复习知识清单
电磁感应常考考点真题举例法拉第电磁感应定律的表述和表达式掌握电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题;掌握楞次定律、右手定则判断感应电流的方向的方法;掌握法拉第电磁感应定律,会应用公式计算动生电动势,会计算导体切割磁感线产生的感应电动势;掌握电磁感应中电路问题的求解方法,会计算电磁感应电路问题中电压、电流、电荷量、热量等物理量;掌握三大观点解决单杆、双杆和线框模型问题的方法。
核心考点01 电磁感应一、电磁感应现象 (3)二、楞次定律 (3)三、右手定则 (5)四、三个定则和一个规律的综合应用 (5)核心考点02法拉第电磁感应定律 (6)一、感应电动势 (6)二、法拉第电磁感应定律 (7)三、导体切割磁感线时的感应电动势 (7)四、电磁感应中的电路问题 (9)五、电磁感应的图像问题 (10)核心考点03动力学三大观点在电磁感应中的应用 (12)一、力学的观点二、能量的观点 (13)三、动量的观点 (14)四、单导体棒模型 (14)五、双导体棒模型 (19)六、线框模型 (23)核心考点04 电磁感应现象及其应用 (25)一、互感 (26)二、自感 (26)三、涡流 (27)四、电磁阻尼 (28)五、电磁驱动 (28)核心考点01 电磁感应一、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做电磁感应。
2、判断磁通量变化的方法根据公式Φ=BS sin θ(θ为B 与S 间的夹角)判断。
根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
3、感应电动势产生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,回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。
4、感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0 ΔΦ。
穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况:①磁感应强度B 不变,线圈面积S 发生变化;②线圈面积S 不变,磁感应强度B 发生变化③线圈面积S 变化,磁感应强度B 也变化,它们的乘积BS 发生变化;④线圈面积S 不变,磁感应强度B 也不变,但二者之间夹角发生变化。
高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些
高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些在高考物理中,电磁感应是一个重要且具有一定难度的考点。
理解和掌握电磁感应的相关知识,以及熟练运用解题技巧,对于在高考中取得优异成绩至关重要。
一、电磁感应的考点1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容之一。
其表达式为:$E = n\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$,其中$E$ 表示感应电动势,$n$ 为线圈匝数,$\Delta \Phi$ 表示磁通量的变化量,$\Delta t$ 表示变化所用的时间。
这个考点通常会要求我们计算感应电动势的大小,或者根据给定的条件判断感应电动势的变化情况。
2、楞次定律楞次定律用于判断感应电流的方向。
其核心思想是:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这一定律在解决电磁感应中的电流方向问题时经常用到,需要我们能够准确理解并运用“阻碍”这一概念。
3、电磁感应中的电路问题当导体在磁场中做切割磁感线运动或者磁通量发生变化时,会产生感应电动势,从而形成闭合回路中的电流。
在这类问题中,我们需要根据电路的基本规律,如欧姆定律、串并联电路的特点等,来计算电路中的电流、电压、电阻等物理量。
4、电磁感应中的能量转化问题电磁感应现象中,机械能与电能相互转化。
例如,导体棒在磁场中运动时,克服安培力做功,将机械能转化为电能;而电流通过电阻时,电能又转化为内能。
在解题时,需要运用能量守恒定律来分析能量的转化和守恒关系。
5、电磁感应与力学的综合问题这类问题通常将电磁感应现象与力学中的牛顿运动定律、功和能等知识结合起来。
例如,导体棒在磁场中受到安培力的作用,其运动情况会受到影响,我们需要综合运用电磁学和力学的知识来求解。
6、电磁感应中的图像问题包括磁感应强度$B$、磁通量$\Phi$、感应电动势$E$、感应电流$I$ 等随时间或位移变化的图像。
要求我们能够根据给定的物理过程,准确地画出相应的图像,或者从给定的图像中获取有用的信息,分析物理过程。
电磁感应高考物理知识点
电磁感应高考物理知识点电磁感应高考物理知识点电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势,此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流,下面是店铺整理的电磁感应高考物理知识点,希望能帮助到大家!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。
(1)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。
(2)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。
(3)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(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,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(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。
(2)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。
(3)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(自感)。
2024届高考物理二轮复习专题课件:+电磁感应
【考向】自感、互感
A.如图甲,人造地球卫星经过地面跟踪站上空,地面接收到信号频 率先增大后减小 B.如图乙,A、B两灯均发亮,若断开开关,A灯和B灯都会立即熄灭 C.如图丙,高频感应炉是利用炉外线圈产生的热量使炉内的金属熔 化 D.如图丁,利用该装置验证向心力与角速度的关系时,要保持皮带 连接的两个塔轮半径相同
A.线圈abcd中的电流方向为顺时针B.线圈abcd中的电流
方向为逆时针C.线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向
一致D.线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向相反
【答案】BC 【详解】AB.当汽车保险杠撞上前面的障碍物C时,电磁缓冲器是磁场相对于保 险杠上的线圈运动,可以反过来以磁场为参考系,则保险杠上的线圈abcd相对于 磁场反方向运动,根据右手定则或楞次定律,可知线圈abcd中的电流方向为逆时 针,故A错误,B正确; CD.根据左手定则可知bc边受到的安培力方向与车前行方向一致,故C正确,D 错误。故选BC。
二、网络构建、知识梳理
“三个定则”“一个定律”的比较
名称 电流的磁效应 磁场对电流的作用
电磁感应
应用的定则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律
基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流有作用力 部分导体做切割磁感线运动
闭合回路磁通量变化
自感、互感问题
通电自感和断电自感的比较
B.闭合回路中的感应电动势为 k S1 2S2
C.定值电阻两端的电流大小为 k S1 S2
D.定值电阻两端的电压为
Rk
S1
R
2S2
r
Rr
例2、如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ, 它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长 L=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀 强磁场中,磁感应强度B=0.4T,现使ab以=10m/s的速度向左做匀速运动.
2025年高考物理总复习课件专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流
解:(1)根据法拉第电磁感应定律有E=l22
·
ΔB Δt
=
k2l2.
(2)由图可知线框受到的安培力为F=k2lR3·kt,
当线框开始向上运动时有mg=F,
解得t0=mkg2·l23R.
高考总复习·物理
考点2 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 [能力考点] 1.E=Blv的特性 (1)正交性:要求磁场为匀强磁场,而且B、l、v三者互相垂直. (2)有效性:l为导体切割磁感线的有效长度.如图甲中,导体棒的有效长 度为a、b间的距离. (3)相对性:v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,则应注意速度 间的相对关系.
驱动停在轨道上的列车,则( BC )
A.图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B.列车运动的方向与磁场移动的方向相同 C.列车速度为v'时线框中的感应电动势大小为2NBL(v-v') D.列车速度为v'时线框受到的安培力大小为2NB2LR2(v−v′)
高考总复习·物理
【解析】线框相对磁场向左运动,根据右手定则可知图示时刻线框中感 应电流沿顺时针方向,A错误;根据左手定则,列车受到向右的安培力, 因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同,B正确;由于前后两个边 产生的感应电动势顺次相加,根据法拉第电磁感应定律 E=2NBLΔv=2NBL(v-v'),C正确;列车速度为v'时线框受到的安培力大小 为F=2NBIL=4N2B2LR2(v−v′),D错误.
内容
求的是Δt时间内的平均感应
①若v为瞬时速度,则求的是瞬时感 应电动势
电动势,E与某段时间或某 个过程对应
②若v为平均速度,则求的是平均感 应电动势
高考总复习·物理
适用 范围 对任何电路普遍适用
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。
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。
高考物理总复习 12.第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象
2.如图甲所示,N=200匝的线圈(图中只画了2匝),电阻r=2 Ω, 其两端与一个R=48 Ω的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁
场.线圈中的磁通量按图乙所示规律变化. (1)判断通过电阻R的电流方向; (2)求线圈产生的感应电动势E; (3)求电阻R两端的电压U.
考点二 导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算 E=BLv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场,而且B、L、v三者互相垂直
方形线框左边始终与磁场左边界平行,已知正方形线框的边长和圆形
线框的直径相等,两线框的电阻相同.两线框在匀速离开磁场的过程
中.
下列说法正确的是( ) A.外力对线框a、b做的功相等,线框a、b产生的热量也相等 B.线框a、b全部离开磁场过程中通过线框的电荷量之比qa∶qb= 4∶π C.线框a所受安培力的冲量大于线框b所受安培力的冲量 D.线框a、b中产生的最大感应电动势大小相等
关键能力·分层突破
【跟进训练】 1.[人教版选择性必修第二册P43T5改编]A、B两个闭合线圈用同样的导 线制成,匝数均为10匝,半径rA=2rB,分别按下图甲、乙两种方式放入 匀强磁场中,且磁感应强度随时间均匀减小,则下列说法正确的是( ) A.甲图中,A、B两线圈中电动势之比为4∶1 B.甲图中,A、B两线圈中电流之比为2∶1 C.乙图中,A、B两线圈中电动势之比为4∶1 D.乙图中,A、B两线圈中电流之比为4∶1
答案:D
角度2 旋转切割 例2 [2021·广东卷,10](多选)如图所示,水平放置足够长光滑金属导 轨abc和de,ab与de平行,bc是以O为圆心的圆弧导轨.圆弧be左侧和 扇形Obc内有方向如图的匀强磁场.金属杆OP的O端与e点用导线相接, P端与圆弧bc接触良好.初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨 上.若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有 电流,则此过程中,下列说法正确的有( ) A.杆OP产生的感应电动势恒定 B.杆OP受到的安培力不变 C.杆MN做匀加速直线运动 D.杆MN中的电流逐渐减小
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。
第24讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流(学生版) 2025届高考物理一轮复习考点精讲精练(全国通用
1、理解环和掌握法古拉第电滋感应定律。
2、会求感生电动势和动生电动势。
3、理解自感、祸流、电掬驱动和电嘟阻尼[例题1](2024•下城区校级模拟)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一闭合金属圆环,面积为A.0~1s内感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向上B.1~2s内通过圆环的感应电流的方向与图甲所示方向相反A.kL2 R例题3](2023秋•渝中区校级期末)如图甲,圆心为A .线圈受到的安培力的合力向右B .线圈中电流沿顺时针方向C .感应电流的大小πr 2B 0t 0RD .细杆对线框的弹力逐渐增大=MN ;沿v 2方向运动时,l =0.[例题4](2023秋•玄武区校级期末)如图所示,先后以速度A.线圈中的感应电动势之比为B.线圈中的感应电流之比为C.线圈中产生的焦耳热之比A.P点的电势高于Q点,B.P点的电势高于Q点,C.Q点的电势高于P点,A .Bv 2r 例题8](多选)(2024A .cd 棒全部进入磁场时,cd 棒产生的电动势大小为BLvB .t 1时刻cd 棒所受的安培力大小为BI 1L 2C .2t 1时刻ab 棒的速度大小为(1―I 22I 1)v mv匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝(狭缝宽度不计),取狭缝所在处O点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ,导轨左端通过单刀双掷开关S可以与电容C或电阻R相连,导轨上有一足够长且不计电阻的金属棒与x轴垂直,在外力F(大小未知)的作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,若某时刻开关S接1,外力用F1表示,通过金属棒电流的大小用I1表示;若某时刻开关S接2,外力用F2表示,通过金属棒电流的大小用I2表示。
关于外力、电流大小随时间变化的图象关系正确的是( )A.B.C.D.[例题10](2024•辽宁模拟)某小组设计了一种汽车电磁感应悬架系统模型,其原理示意图如图所示。
质量为m的重物系统MNPQ内存在方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,系统正下方的水平地面上固定有闭合的单匝矩形线圈,其电阻为R、ab边长为L。
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XX届高考物理考点重点电磁感应复习本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址第九章
电磁感应
、电磁感应属于每年重点考查的内容之一,试题综合程度高,难度较大。
2、本章的重点是:电磁感应产生的条件、磁通量、应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向、感生、动生电动势的计算。
公式E=Blv的应用,平动切割、转动切割、单杆切割和双杆切割,常与力、电综合考查,要求能力较高。
图象问题是本章的一大热点,主要涉及ф-t图、B-t图、和I-t图的相互转换,考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用。
3、近几年高考对本单元的考查,命题频率较高的是感应电流产生的条件和方向的判定,导体切割磁感线产生感应电动势的计算,电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合题,以及电磁感应与实际相结合的问题,如录音机、话筒、继电器、日光灯的工作原理等.
第一课时
电磁感应现象
楞次定律
【教学要求】
、通过探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
2、通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径,并用来分析一些实际问题。
【知识再现】
一、电磁感应现象—感应电流产生的条件
、内容:只要通过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生.
2、条件:①____________;
②____________.
二、感应电流方向——楞次定律
、感应电流方向的判定:方法一:右手定则;方法二:楞次定律。
2、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是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3、掌握楞次定律,具体从下面四个层次去理解:
①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量.
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,感应电流磁场方向与
原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流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.
知识点一磁通量及磁通量的变化
磁通量变化△ф=ф2-ф1,一般存在以下几种情形:
①投影面积不变,磁感强度变化,即△ф=△B•S;
②磁感应强度不变,投影面积发生变化,即△ф=B•△S。
其中投影面积的变化又有两种形式:A.处在磁场的闭合回路面积发生变化,引起磁通量变化;
B.闭合回路面积不变,但与磁场方向的夹角发生变化,从而引起投影面积变化.
③磁感应强度和投影面积均发生变化,这种情况少见。
此时,△ф=B2S2-B1S1;注意不能简单认为△ф=△B•△S。
【应用1】如图所示,平面m的面积为S,垂直于匀强磁场B,求水平面m由此位置出发绕与B垂直的轴转过60°和转过180°时磁通量的变化量。
导示:初位置时穿过m的磁通量为:ф1=B•S;
当平面m转过60°后,磁感线仍由下向上穿过平面,且θ=60°所以ф2=B•Scos60°=BS/2。
当平面转过180°时,原平面的“上面”变为“下面”,而“下面”则成了“上面”,所以对平面m来说,磁感线穿进、穿出的顺序刚好颠倒,为了区别起见,我们规定m位于起始位置时其磁通量为正值,则此时其磁通量为负值,即:ф3=-BS
由上述得,平面m转过60°时其磁通量变化为:
△ф1=│ф2-ф1│=BS/2
平面m转过180°时其磁通量变化为:
△ф2=│ф3-ф1│=2BS。
、必须明确S的物理意义。
2、必须明确初始状态的磁通量及其正负(一定要注意在转动过程中,磁感线相对于面的穿入方向是否发生变化)。
3、注意磁通量与线圈匝数无关。
知识点二安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
(1)应用现象
(2)应用区别:关键是抓住因果关系
①因电而生磁→安培定则
②因动而生电(v、B→I安)→右手定则
③因电而受力(I、B→F安)→左手定则
【应用2】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ab,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()
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点为等电势
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
导示:选择BD。
在图中ab棒和右线圈相当于电源。
当导体棒向右匀速运动时,根据右手定则,可以判断b点电势高于a点,此时通过右线圈在磁通量没有变化,所以,右线圈中不产生感应电流,c点与d点为等电势。
当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,此时通过右线圈在磁通量逐渐增大,根据楞次定律可以判定d点电势高于c点。
类型一探究感应电流产生的条件
【例1】如图,在通电直导线A、B周围有一个矩形线圈abcd,要使线圈中产生感应电流,你认为有哪些方法?
导示:当AB中电流大小、方向发生变化、abcd线圈左右、
上下平移、或者绕其中某一边转动等都可以使线圈中产生感应电流。
类型二感应电流方向的判定
判定感应电流方向的步骤:
①首先明确引起感应电流的原磁场方向.
②确定原磁场的磁通量是如何变化的.
③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向——“增反减同”.
④利用安培定则确定感应电流的方向.
【例2】如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线圈由左向右匀速通过直导线时,线圈中感应电流的方向是(
)
A.先abcd后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
c.始终dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
导示:选择D。
当线圈由左向右匀速通过直导线时,穿过线圈的磁通量先向外增大,当导线位于线圈中间时磁通量减小为o;然后磁通量先向里增大,最后又减小到o。
类型三楞次定律推论的应用
楞次定律的“阻碍”含义,可以推广为下列三种表达方
式:
①阻碍原磁通量(原电流)变化.(线圈的扩大或缩小的趋势)—“增反减同”
②阻碍(磁体的)相对运动,(由磁体的相对运动而引起感应电流).—“来推去拉”
③从能量守恒角度分析:能量的转化是通过做功来量度的,这一点正是楞次定律的根据所在,楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
【例3】如图所示,光滑固定导体m、N水平放置,两根导体捧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g
D、磁铁的加速度小于g
导示:方法一:设磁铁下端为N极,如图所示,根据楞次定律可判断P、Q中的感应电流方向。
根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向。
可见P、Q将互相靠拢。
由于回路所受安培力的合力向下,由牛顿第三定律,磁铁将受到反作用力,从而加速度小于g。
当磁铁下端为S极时,根据类似的分析可得到相同的结果。
所以,本题应选A、D。
方法二:根据楞次定律知:“感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化”,为阻碍原磁通量的增加,P、Q只有互相靠拢来缩小回路面积,故A正确,B错。
楞次定律可以理解为感应电流的磁场总要阻碍导体间的相对运动,可把PQmN 回路等看为一个柱形磁铁,为了阻碍磁铁向下运动,等效磁铁的上面必产生一个同名磁极来阻碍磁铁的下落,故磁铁的加速度必小于g,故c错D正确。
、如图是某同学设计的用来测量风速的装置。
请解释这个装置是怎样工作的。
2、已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成图示电路,当条形磁铁按如图所示情况运动时,以下判断正确的是()
A.甲图中电流表偏转方向向右
B.乙图中磁铁下方的极性是N极
c.丙图中磁铁的运动方向向下
D.丁图中线圈的绕制方向与前面三个相反
3、(赣榆县教研室XX年期末调研)如甲图所示,
光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线,可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线放在桌面上。
当长
直导线中的电流按乙图所示的规律变化时(甲图中电流所示的方向为正方向),则()
A.在t2时刻,线框内没有电流,线框不受力
B.t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda
c.t1到t2时间内,线框向右做匀减速直线运动
D.t1到t2时间内,线框受到磁场力对其做负功
答案:1.略
2.ABD
3.BD。