粤教版物理选修3-2《第一章电磁感应》知识点总结

选修3-2第一章电磁感应知识点总结

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。

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.

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（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.

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（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。

（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”）（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，在克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.

}

（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.（B o的方向）

②明确穿过闭合电路的磁通量（是指合磁通量）是增加还是减少.

③根据楞次定律（增反减同）确定感应电流的磁场方向.（B’的方向）

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）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。

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。

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【小技巧】：左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”。“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔

“乚”方向向右，用右手。

四、法拉第电磁感应定律 .

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变化率成正比。 >

（2）公式：t E ∆∆Φ=

（单匝线圈） 或 t

n E ∆∆Φ

=（n 匝线圈）.

对表达式的理解：

①t

E ∆∆Φ

=

。若线圈有n 匝，且穿过每匝线圈的磁通量变化率相同，则相当于n 个相同的电动势t ∆∆Φ串联，所以整个线圈中电动势为t

n E ∆∆Φ

= （本式是确定感应电动势的

普遍规律，适用于所有电路，此时电路不一定闭合）.

② 在t

n

E ∆∆Φ

=中（这里的ΔΦ取绝对值，所以此公式只计算感应电动势E 的大小，E 的方向根据楞次定律或右手定则判断），E 的大小是由匝数及磁通量的变化率（即磁通量变化的快慢）决定的，与Φ或ΔΦ之间无大小上的必然联系（类比学习：关系类似于a 、v 和Δ v 的关系）。 ③ 当Δ t 较长时，t n

E ∆∆Φ=求出的是平均感应电动势；当Δ t 趋于零时，t

n E ∆∆Φ

=求出的是瞬时感应电动势。

2、E =BLv 的推导过程 .

如图所示闭合线圈一部分导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度是B ，ab 以速度v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势 推导：回路在时间t 内增大的面积为：ΔS =L （v Δt ） . %

穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ = B ·ΔS= BLv ·Δt . 产生的感应电动势为：BLv t

t

BLv t E =∆∆⋅=∆∆Φ=

（v 是相对于磁场的速度）.

若导体斜切磁感线（即导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角），如图所示，则感应电动势为E =BLvsin θ

（斜切情况也可理解成将B 分解成平行于v 和垂直于v 两个分量） 3、E =BLv 的四个特性 . （1）相互垂直性 .

公式E =BLv 是在一定得条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需要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。 —