电磁感应复习资料
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 )
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、电磁场电磁波的知识点总结全
可编辑修改精选全文完整版高二物理电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结2012.6一、产生感应电流的条件:1.磁通量发生变化(产生感应电动势的条件)2.闭合回路*引起磁通量变化的常见情况:(1)线圈中磁感应强度发生变化(2)线圈在磁场中面积发生变化(如:闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动)(3)线圈在磁场中转动二、感应电流的方向判定:1.楞次定律:(适用磁通量发生变化)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
关于“阻碍”的理解:(1)“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”,而不是阻碍原磁场;(2)“阻碍”不是“阻止”,尽管“阻碍原磁通量的变化”,但闭合回路中的磁通量仍然在变化;(3)“阻碍”是“阻碍变化”,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反——阻碍原磁通量的增加;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——阻碍原磁通量的减少。
2.右手定则:(适用导体切割磁感应线)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。
其中四指指向还可以理解为:感应电动势高电势处。
*应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤①明确闭合回路中原磁场方向(穿过线圈中原磁场的磁感线的方向)。
②把握闭合回路中原磁通量的变化(φ原是增加还是减少)。
③依据楞次定律,确定回路中感应电流磁场的方向(B感取什么方向才能阻碍φ原的变化)。
④利用安培定则,确定感应电流的方向(B感和I感之间的关系)。
*楞次定律的拓展1.当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化。
(增反减同)2.当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动(来斥去吸)。
3.当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原电流的变化(自感现象)。
三、感应电动势的大小:1. 法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中,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。
电磁感应复习
8、如图所示,匀强磁场中固定的金属框架ABC,导体棒DE 在框架上沿图示方向匀速平移,框架和导体棒材料相同、同 A 样粗细,接触良好.则( ) A.电路中感应电流保持一定 B.电路中磁通量的变化率一定 C.电路中感应电动势一定 D.棒受到的外力一定 E. 回路的电功率一定 DE棒在任意时刻t在电路中的有效切割长度L=2·vt·tanθ 与t无关
来拒去留 S N S N S N
四、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律:电磁感应中感应电动势的大小,即 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即: 2、注意:产生感应电动势的那部分导体相当于电源,该电源 的正负极由楞次定律来确定,注意电源内部电流是由负极流 向正极. 3.磁通量变化产生电动势的几种情况
②E=2BRv;
③E=BRv
公式中的L为有效切割长度:即垂直于B、垂直于v且处于磁 场中的直线部分长度
例4、材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、 cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑 金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方 向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动, 且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨 间的长度关系是Lab<Lcd<Lef,则 ( )BD (A)ab运动速度最大 Rab<Rcd<Ref BLv (B)ef运动速度最大 L 0.8 N p=FV F BIL B R (C)因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产 生的感应电动势相同 (D)忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同 Q=Pt
D1
D2
(2) 、接通瞬间可把线圈当断路
电磁感应基础知识
电磁感应基础知识总结【基础知识梳理】一、电磁感应现象1.磁通量(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。
(2)公式:①二坠。
(3)单位:1Wb=1T・m2。
(4)物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
2.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的现象。
(2)产生感应电流的条件①条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
②特【典例】闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(3)产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只产生感应电动势,而不产生感应电流。
(4)能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能。
二、楞次定律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:适用于一切回路磁通量变化的情况。
(3)楞次定律中“阻碍”的含义£SAAt2.右手定则(1) 内容① 磁感线穿入右手手心。
② 大拇指指向导体运动的方向。
③ 其余四指指向感应电流的方向。
(2) 适用范围:适用于部分导体切割磁感线。
三、法拉第电磁感应定律的理解和应用1.感应电动势(1) 概念:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2) 产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
⑶方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2.法拉第电磁感应定律⑴内容: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。
A ①(2) 公式:E=njt ,其中n 为线圈匝数。
E(3) 感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路欧姆定律,即1=越。
3.磁通量变化通常有三种方式 (1) 磁感应强度B 不变,垂直于磁场的回路面积发生变化,此时E=nB-(2) 垂直于磁场的回路面积不变,磁感应强度发生变化,此时E=nA^S ,其中普是B —t图象的斜率。
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。
物理电磁感应复习题集及答案
物理电磁感应复习题集及答案第一题:电磁感应基础知识1. 什么是电磁感应?2. 法拉第电磁感应定律是什么?3. 在一个圆形线圈中,磁场的变化如何影响感应电动势的大小?4. 什么是自感现象?5. 自感现象与互感现象有何异同?答案:1. 电磁感应是指当一个导体中的磁通量发生变化时,在导体中就会产生感应电动势和感应电流的现象。
2. 法拉第电磁感应定律是指导体中感应电动势的大小与磁场的变化率成正比,方向由右手定则确定。
3. 在一个圆形线圈中,磁场的变化越快,感应电动势就越大。
当磁场增强或减弱时,感应电动势的方向也会相应变化。
4. 自感现象是指一个导体中的电流变化时,导体本身会产生感应电动势和感应电流。
5. 自感现象与互感现象都是电磁感应现象,不同之处在于自感发生在导体本身,而互感发生在两个或多个相邻的线圈之间。
第二题:电磁感应的应用1. 什么是变压器?它如何工作?2. 什么是感应电动机?3. 什么是发电机?它是如何产生电能的?4. 什么是涡流?它对电磁感应有什么影响?5. 什么是励磁?6. 举例说明一种电磁感应的实际应用。
答案:1. 变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压大小的电器设备。
它由一个主线圈和一个副线圈组成,通过磁场的感应作用,将输入电压变换为输出电压,实现电能的传输和变换。
2. 感应电动机是利用电磁感应原理来转换电能和机械能的装置。
它由一个定子和一个转子组成,当定子上的交流电流变化时,就会在转子上产生感应电流,从而使转子转动。
3. 发电机是一种将机械能转换为电能的装置。
它通过电磁感应原理,在导体中产生感应电动势,并通过电路系统将这种电动势转化为电流和电能的装置。
4. 涡流是指当导体中有磁场变化时,在导体内部会形成的电流环流动现象。
涡流的产生会导致能量损耗,并且会对电磁感应产生一定的影响。
5. 励磁是指为了使发电机和变压器等设备工作正常,需要通过外部电源向设备提供一定的励磁电流,以产生足够的磁场。
电磁感应复习
特别提醒 1.公式 E=BLvsinθ 是法拉第电磁感应定律的一种特 殊形式,不具有普遍性. 2.应用 E=BLv 处理转动切割类问题时,速度 v 是 1 2 转动棒中点的速度,此时写为 E=感应强度大小均为B, 方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁 场宽度均为L.边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边 缘置于桌面上.使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通 过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线 框中感应电流变化规律的是( )
三、理想变压器原、副线圈基本 量的关系如图所示:
功率关系 P1=P2
U1 n1 = ,与负载、副线圈的个数多少 电压关系 U2 n2 无关 I 1 n2 (1)只有一个副线圈: = 基本 I 2 n1 关系 电流关系 (2)多个副线圈: I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn 或 U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn 频率关系 f1=f2 因果 (1)U1 决定了 U2 关系 (2)I2 决定了 I1 (n1、 n2 不 (3)P2 决定了 P1 变)
有效值 对于非正弦交变电 流的有效值,以上 关系式不成立,应 根据定义来求
计算交流电通过导 计算通过导 体产生的热量、电 体的电荷量 q 功以及确定熔丝的 熔断电流
特别提醒 1.平移转轴,改变线圈形状,不会改变产生交流电的最大值. 2.交流电的瞬时值有时写成e=Emcosωt,不是交流电变了, 而是计时位置发生了改变.
ΔΦ 2.公式 E=n 与 E=nBLvsinθ 的比较 Δt ΔΦ E=nBLvsinθ E=n Δt 研究对 一段直导线(或可等效成直导 一个回路(不一定闭合) 象 线) 适用范 无论什么方式引起 Φ 的变 只适于一段导体切割磁感线 围 化都可以 磁场情 可以是匀强磁场,也可以 只能是匀强磁场 况 是变化磁场 物理意 义 各字母 含义 ① Δt 为一段时间,则 E 为 ①v 是平均速度,则 E 为平均 平均值②Δt→0 时, E 值②v 是瞬时速度,则 E 为瞬 则 为瞬时值 时值 ΔΦ 是 Φ 的变化率, ΔΦ、 ① L:有效切割长度②v:有效 与 Δt 切割速度③θ 是 B 与 v 的夹角 Φ 无必然联系
高考物理一轮复习知识清单:电磁感应
知识清单:电磁感应●知识点1——磁通量1.物理意义:磁通量表示穿过某个闭合面积的磁感线条数。
2.公式: Φ=BS cos θ ,(1)θ是磁场方向与平面法向量的夹角,(2)S 应是指闭合回路中有磁感线的那部分有效面积(3)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响 【例如】求图中穿过闭合回路abcd 的磁通量由θ=0º,S 等于S 2 得磁通量:Φ=BS 2 3.单位:韦伯,Wb4.磁通量与感应电流的关系:穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路中就产生出感应电流,而且磁通量变化越快(即磁通量变化率ΔΦΔt越大)感应电流就越大。
⎩⎨⎧Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧回路闭合,有感应电流不闭合,无感应电流,但有感应电动势●知识点2——感应电流方向1.楞次定律:2.右手定则:让磁感线垂直从右手掌心进入,并使拇指指向导线切割磁感线的方向,四指所指的方向就是感应电流的方向.3.楞次定律的推论——(1)增反减同(2)强斥缩、弱吸胀内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈,B感与B原方向相反阻碍相对运动“来拒去留”磁铁与线圈靠近时排斥,远离时吸引使回路面积有变化“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁铁下移,a、b靠近阻碍原电流的变化“增反减同”合上S,B先亮4.一定律、三定则的比较适用范围基本现象右手螺旋定则电流的磁效应电流、运动电荷周围产生磁场左手定则磁场力磁场对电流、运动电荷的作用右手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动楞次定律闭合回路的磁通量发生变化●知识点3——感应电动势1.法拉第电磁感应定律(1)内容: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 (2)公式:E =n ΔΦΔt,其中n 为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆定律,即I =ER +r2.导体棒平动切割磁感线引起的感应电动势E = B L v sin α sin βsin γ(1)这里L 是导轨架之间的导体棒直线长度(有效长度)(2)这里的α 、β、γ是 B 、L 、 v 任两个量的夹角 (3)若B 、L 、v 相互垂直,则E =BLv(4)导体棒相当于电源,感应电流在导体棒中从负极流向正极3.导体棒转动切割磁感线引起的感应电动势E =12Bωl 2 (l 是导体棒的长度)4.磁感应强度变化引起的感应电动势E = n S ΔBΔt (S 是闭合回路中磁场的面积)5.多匝矩形线框在匀强磁场中匀速转动引起的感应电动势(1)中性面的三大特征:①Φ=BS (最大) ②电动势电流为0 ③改变电流方向 (2)峰值面的三大特征:①Φ = 0(最小)②电动势E m =n BS ω 、电流I m =E mR +r(最大)规律物理量 (用途) t=0时刻是中性面 t=0时刻是峰值面图像瞬时电动势 瞬时输出电压 瞬时电流 e =E m sin ωt u =U m sin ωt i =I m sin ωte =E m cos ωt u =U m cos ωt i =I m cos ωt峰值电动势 (计算电容器的击穿电压) E m =n BS ωE m =n BS ω电动势有效值 电压有效值 电流有效值 (计算电功率)E =E m 2U =U m 2I =I m 2E =E m 2U =U m 2I =I m 2平均值 (用于计算通过导体的电荷量)E =BL v E =n ΔΦΔtI =ER +r E =BL v E =n ΔΦΔtI =ER +r●知识点4——通过导体的电荷量q1.已知导体棒的位移xq =I tI =ER +r q =n ∆ΦR+r q =nLxR+rE =n ΔΦΔt2.已知导体棒只在安培阻力作用下的运动时间,利用动量定理,有-(I L B )t= 0 - mv 0 得 qLB = m v 0 q =mv 0LB●知识点5——电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小、方向:⎭⎪⎬⎪⎫安培力公式:F A =BIl感应电动势:E =Bl v 感应电流:I =ER F 安=B 2l 2vR安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反(安培力是阻力)2.外力克服安培力做功,将机械能转化为电能,电流(导线中电场力)做功再将电能转化为其他形式的能。
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
电磁感应总复习课件
感生电动势的大小
与磁场的变化率成正比
根据法拉第电磁感应定律,感生电动势的大小与磁通量变化率成正比,即E=-dΦ/dt,其中E为感生电 动势,Φ为磁通量。
与导体回路面积和磁场垂直于回路的方向有关
在相同磁通量变化率的情况下,导体回路面积越大,感生电动势越大;磁场越强,感生电动势也越大 。
感生电动势的方向
交流发电机
交流发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为交流电 能的设备,主要由转子、定子和输出端子组成。
交流发电机广泛应用于电力系统、汽车、船舶等领域, 为各种设备和仪器提供电能。
交流发电机通过转子的旋转,在定子中产生磁场,从而 在输出端子中产生交流电。
交流发电机的性能指标包括输出电压、电流、频率等, 根据不同的需求选择不同性能的发电机。
06
电磁感应中的物理 模型
电路中的电磁感应模型
总结词
描述了电磁感应在电路中的表现形式和影响 。
详细描述
当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势 ,从而形成电流。这个过程就是电磁感应。 在电路中,电磁感应可以导致多种现象,如 交流电的产生、变压器的原理等。
磁场中的电磁感应模型
总结词
探讨了磁场变化对导体产生电动势的影响。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律,动生电动 势的大小与导体在磁场中的有效长度 、磁感应强度、导体速度和三者之间 的夹角成正比。
动生电动势的方向
总结词
动生电动势的方向可以通过右手定则来判断。
详细描述
将右手放在磁场中,让大拇指指向导体运动方向,其余四指弯曲并指向导体中的 电流方向,则大拇指所指的方向就是动生电动势的方向。
详细描述
当磁场发生变化时,导体中的电子会受到洛 伦兹力的作用,从而在导体中产生电动势。 这个过程是法拉第电磁感应定律的体现,是
必修4电磁感应复习(知识点+经典例题+练习)
必修4电磁感应复习(知识点+经典例题+练习)知识点1. 磁感线和磁场强度:- 磁感线是描述磁场的一种方法,它从磁北极指向磁南极,形成一个闭合的曲线。
- 磁场强度是表示磁场强弱的物理量,单位是特斯拉(T)。
2. 紧密螺绕线圈的磁场:- 螺绕线圈中通有电流时,会产生一个磁场,其磁场按右手螺旋定则的方向确定。
- 磁场的强弱与线圈匝数、电流强度以及磁场位置有关。
3. 法拉第电磁感应定律:- 当一个闭合线路中的磁通量发生变化时,沿线路产生感应电动势。
- 感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
4. 楞次定律:- 磁通量的变化产生感应电动势,感应电动势会产生感应电流。
- 感应电流的方向使得产生的磁场抵消原始磁通量的变化。
经典例题1. 一个圆形线圈共有100匝,半径为2m,通过线圈的磁感应强度为0.5T,线圈内的磁场强度为:- 解:根据公式B = μ₀H,其中μ₀为真空中的磁导率,H为磁场强度,代入数值计算得到磁场强度为0.25T。
2. 一个螺绕线圈的匝数为2000匝,通有电流2A,线圈半径为0.1m,求线圈中的磁场强度:- 解:根据公式B = μ₀nI,其中μ₀为真空中的磁导率,n为线圈匝数密度,I为电流强度,代入数值计算得到磁场强度为4π×10⁻⁴T。
练1. 线圈A和线圈B之间相距较远,线圈A的磁通量在变化。
根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,分析线圈B中会产生的电流方向和大小。
2. 一个圆形线圈的半径为0.5m,匝数为1000匝。
当通过线圈的磁感应强度为2T时,求线圈中的磁场强度。
以上是必修4电磁感应的复习文档,包含知识点介绍、经典例题和练习题。
希望对你的学习有所帮助!。
第三章 电磁感应(复习)
习题4
关于感应电流产生的条件,下列说法中正确的 是 A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就 有感应电流产生 B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管 内部就一定有感应电流产生 C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发 生变化,线圈中也没有感应电流 D.只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化, 闭合电路中就有感应电流
要点2. 涡流
1.涡流:把块状金属放在变化的磁场中,或 者让它在磁场中运动时,金属块内将产生 感应电流,这种电流在金属块内自成闭合 回路,很像水的漩涡,故叫涡电流,简称 涡流.涡流常常很强.
2.涡流的防止:在各种电机和变压器中,为 了减少涡流的损失,在电机和变压器上通 常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁 芯. 3.涡流的利用:冶炼金属的高频感应炉就是 利用强大的涡流使金属尽快熔化.电学测量 仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在 磁场中转动产生的涡流.
复习课 电磁感应
知识网络
第一节 电磁感应现象 知识内容 一、磁通量 1、磁通量表示磁场中穿过某一面 积的磁感线条数. Φ=BS (条件:B垂直于S) Φ=BS sin θ 其中θ是指某一面积的平面与磁 感强度方向的夹角. 当B平于S时: 0
知识内容
2、如何使闭合电路的磁通量发生变化呢?
BS cos
-5
例2 一个矩形线圈在匀强磁场中转动, 产生的感应电动势
则( ) A.交变电流的频率是100πHz B.有效值为220V C.交变电流的周期是0.02 s D.t=0.05 s时,e有最大值
e=220 2sin100 t V
习题9
一个电动机上标“220V 1.5KW”,那么为了 使它正常工作,所使用的正弦交流电应是 A.电压最大值为220V,电流最大值约为9.6A B.电压最大值为311V,电流最大值约为6.8A C.电压有效值为220V,电流有效值约为6.8A D.电压有效值为311V,电流有效值约为9.6A
电磁感应复习提纲
电磁感应1. 电磁感应现象:2. 楞次定律:闭合回路中产生的感应电流具有确定的方向,它总是使感应电流所产生的通过回路的磁通量,去补偿或者反抗引起感应电流的磁通量的变化。
3. 法拉第电磁感应定律:通过回路所包围的磁通量发生变化时产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比。
εi =-d /d t(εi =-d Ψ/d t , Ψ=N ) ; 说明1:感生电荷量q :如果闭合回路的电阻R ,通过导线任一界面的感生电荷量为 q i =⎰21d i t t t I =(1/R )(1-2); 说明2:感应电流产生的条件 感应电流产生的条件:凡是谈及感应电流,一般都是对闭合的导体回路而言。
这里一定要抓住磁通量的变化,不管这种变化是外界引起的还是回路本身运动、形变、电流变化引起的,只有在磁通量变化的过程中才有感应电流。
说明3:感应电动势与回路是否闭合、导体是否存在无关。
例1:尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,则环中: (A) 感应电动势不同, 感应电流不同. (B) 感应电动势相同,感应电流相同. (C) 感应电动势不同, 感应电流相同. (D) 感应电动势相同,感应电流不同. 说明4:感应电动势的方向(具体见例) 电磁感应定律是电动势与磁通量变化率的关系,实验测得电动势的方向与磁通量变化率正值方向成左手关系,当转换成右手关系是发现:大拇指指向磁通量变化率正值方向,四指绕行方向所得到的电动势方向与实验测得相反,于是负号修正。
根据此思想,可衍生以下几种方式判断方向的方法:(1) 右手大拇指指向磁通量变化率负值方向,四指绕行方向即电动势(电流)方向。
(这就是楞次定律,感应电流就是要产生负磁通量变化率来试图抵消线圈中的正值磁通量变化率或者产生正磁通量变化率来试图补偿线圈中的负值磁通量变化率)(2) 右手大拇指指向自定义的面的法向方向,四指绕行方向即电动势(电流)标定方向(将环路方向与电动势方向绑定)。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、磁通量定义:穿过某一面积的磁感线条数。
公式:Φ = BS(S 为垂直于磁场方向的面积)。
单位:韦伯(Wb)。
2、电磁感应现象定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就会产生感应电流的现象。
产生条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
3、感应电流定义:由电磁感应产生的电流。
方向判断:楞次定律和右手定则。
二、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、理解“阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量的变化。
从磁通量变化的角度看,感应电流的磁场总是“增反减同”。
从相对运动的角度看,感应电流的磁场总是“来拒去留”。
三、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、适用范围适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况。
四、法拉第电磁感应定律1、表达式E =nΔΦ/Δt (n 为线圈匝数)。
2、理解感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量的变化率越大,感应电动势越大。
五、导体切割磁感线时的感应电动势1、公式E = BLv(B 为磁感应强度,L 为导体切割磁感线的有效长度,v 为导体切割磁感线的速度)。
2、方向判断用右手定则。
六、自感现象1、定义由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势大小:E =LΔI/Δt (L 为自感系数)。
作用:总是阻碍导体中原电流的变化。
3、自感系数决定因素:线圈的匝数、长度、横截面积、有无铁芯等。
单位:亨利(H)。
七、涡流1、定义块状金属在变化的磁场中,或者在磁场中运动时,金属块内产生的自成闭合回路的感应电流。
2、应用电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉等。
3、防止变压器、电机的铁芯用硅钢片叠成,以减少涡流损失。
八、电磁感应中的电路问题1、电源:切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源。
电磁感应的知识点大全总结
电磁感应的知识点大全总结一、电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理是在磁场发生变化时,就会产生感应电流或感应电动势。
这一原理是基于麦克斯韦方程组和洛伦兹力的相互作用来解释的。
当磁场的变化引起了电流的变化时,就产生了感应电动势;而当感应电流通过导线时,就会在导体内产生感应电磁场。
这一原理是电磁学的基础之一,对于理解电磁现象具有重要意义。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场变化引起感应电动势的定律,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
法拉第定律主要有两个核心内容:一是当磁通量的变化率不为零时,就会在闭合导体回路中产生感应电动势;二是感应电动势的大小与磁通量变化率成正比,方向由楞次定律确定。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律,对于理解感应电动势的产生规律具有重要意义。
三、感应电动势感应电动势是指磁通量的变化导致感应电流产生,从而在导体中产生电动势的现象。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,方向由楞次定律确定。
感应电动势是电磁感应现象的重要表现形式,对于理解磁场与电流的相互作用具有重要意义。
感应电动势的产生可以通过安培环路定理和法拉第定律进行定量分析,是电磁学中的重要概念。
四、自感和互感自感和互感是与感应电动势相关的两个重要概念。
自感是指导体中的感应电流产生感应电磁场,从而对自身产生感应电动势的现象;而互感是指导体中的感应电流产生感应电磁场,从而对其他导体产生感应电动势的现象。
自感和互感是电磁学中的重要概念,对于理解感应电动势的产生规律和电磁场的相互作用具有重要意义。
五、电磁感应的应用电磁感应现象是电磁学中的重要概念,具有许多重要的应用。
其中最重要的应用之一是变压器。
变压器利用电磁感应现象来实现电能的传输和功率的调节,是电力传输和能源转换中的重要设备。
另一个重要的应用是感应电动机和感应发电机,利用电磁感应现象将电能和机械能进行转换,是工业生产和能源利用中的重要设备。
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电磁感应复习资料
电磁感应复习资料
C1. 如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场
空间进入一均匀磁场中,
然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的
自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?
(从线圈刚进入磁场时刻
开始计时,I 以顺时针方向为正)
B2. 两根无限长平行直导线载有大小
相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平
面内(如图),则:
(A) 线圈中无感应电流.
(B) 线圈中感应电流为顺时针方向.
(C) 线圈中感应电流为逆时针方向.
v B I
O t t (D)I O t (C)O t (B) I I
(D) 线圈中感应电流方向不确定.
B3.一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将
(A) 加速铜板中磁场的增加.(B) 减缓铜板中磁场的增加.
(C) 对磁场不起作用.(D) 使铜板中磁场反向.
B4.一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是
(A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行.
(B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直.
(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.
(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.
A5.半径为a的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻
为R ;当把线圈转动使其法向与B 的夹角 =60°
时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的
时间的关系是
(A) 与线圈面积成正比,与时间无关.
(B) 与线圈面积成正比,与时间成正比.
(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比.
(D) 与线圈面积成反比,与时间无关. D6. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,
并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,
则不计自感时
(A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电
动势.
(B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动
势小.
(C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动
势大.
(D) 两环中感应电动势相等.
B7. 在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面
内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同
的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线 b c d b c d b c d v v v I
圈中的感应电流
(A) 以情况Ⅰ中为最大. (B) 以情况Ⅱ
中为最大.
(C) 以情况Ⅲ中为最大. (D) 在情况Ⅰ和
Ⅱ中相同. [ ]
C8. 在两个永久磁极中间放置
一圆形线圈,线圈的大小和磁极大小约相等,线圈平面和磁场方向垂直.今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图),可选择下列哪一
个方法?
(A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个
小角度.
(B) 把线圈绕通过其直径的OO ′轴转一个
小角度.
(C) 把线圈向上平移.
(D) 把线圈向右平移.
C9. 一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁
场B 中,另一半位于磁场之外,如
图所示.磁场B 的方向垂直指向纸内.欲使圆线
环中产生逆时针方向的感应电流,应使
(A) 线环向右平移. (B) 线环向上平
移.
(C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减O ′ S N O i
B
弱.
B10. 如图所示,一载流螺线
管的旁边有一圆形线圈,欲使线
圈产生图示方向的感应电流i ,下
列哪一种情况可以做到?
(A) 载流螺线管向线圈靠近.
(B) 载流螺线管离开线圈.
(C) 载流螺线管中电流增大.
(D) 载流螺线管中插入铁芯.
D11. 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t
=0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为
(A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB
(C)t abB ωωcos 2
1. (D) ω abB | cos ω t |. (E) ω abB | sin ω t |.
A12. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的3
1,则 (A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.
(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点.
i I O B a b ω O O ′ B
B A C
D13. 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为
(A) Bl v . (B) Bl v sin α.
(C) Bl v cos α. (D) 0.
B14. 如图所示,直角三角形金属框
架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于
ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕
ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势
差U a – U c 为 (A) =0,U a – U c =22
1l B ω. (B) =0,U a – U c =2
21l B ω-. (C) =2l B ω,U a – U c =2
21l B ω. (D) =2l B ω,U a – U c =2
21l B ω-. D15.圆铜盘水平放置在均匀磁场中,
B 的方向垂直盘面向上.当铜盘绕通
过中心垂直于盘面的轴沿图示方向
转动时, (A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动
的相反方向流动.
(B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动
l b
a v α B a
b
c l ω B O
的方向流动.
(C) 铜盘上产生涡流.
(D) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处
电势最高.
(E) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘中心处电
势最高.
E16. 一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B 中以匀角速度ω绕通过其
一端O 的定轴旋转着,B 的方向垂
直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒
与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定
点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电
动势是:
(A) )cos(2θωω+t B L . (B) t B L ωωcos 212
. (C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.
(F) B L 2
21ω.
C17. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远,
如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的
取向使
(A) 两线圈平面都平行于两圆心连线.
(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线.
(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线,另一
B
ω L O θ b
个线圈平面垂直于两圆心连线.
(C) 两线圈中电流方向相反.
C18. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远,
如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的
取向使 (A) 两线圈平面都平行于两圆心连线.
(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线.
(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线,另一
个线圈平面垂直于两圆心连线.
(D) 两线圈中电流方向相反.
D19. 用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式2
21LI W m (A) 只适用于无限长密绕螺线管.
(B) 只适用于单匝圆线圈.
(C) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺绕
环.
(E) 适用于自感系数L一定的任意线圈.
A20. 两根很长的平行直导线,其间距离d 、与电源组成回路如图.已
知导线上的电流为I ,两根导线的横截面的半径均为r 0.设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数,则
沿导线单位长度的空间内的总磁能
W m 为
(A) 221LI . (B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ
(C) ∞. (D) 221LI 0
20
ln 2r d I π+μ
B21. 真空中一根无限长直细导线上通电流I ,
则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密
度为
(A) 200
)2(21
a I πμμ (B) 2
00
)2(21a I πμμ (C)
20)2(21I a μπ (D) 200)2(21a I μμ
2
复习题答案
1C 2B 3B 4B 5A 6D 7B 8C 9C 10B
11D 12 A 13D 14 B 15 D 16 E 17C 18C 19D 20A
21B。