电磁感应复习课课件
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2025年高考物理复习课件 第2讲 法拉第电磁感应定律及其应用
A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B.下落过程中, 小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C.下落过程中, 小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.与上部相比, 小磁体通过线圈下部的过程中, 磁通
量变化率的最大值更大
解析 由题图乙可得,感应电流的峰值越来越大,说明感应电动势越来越大,
小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快,选项A正确;下落过程中,小磁体在
有效长度为ab间的距离。
(3)相对性:E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注
意速度间的相对关系。
2.导体转动切割磁感线产生感应电动势的情况
若长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,则
(1)以中点为轴时,E=0(不同两段的电动势的代数和)。
1
1
2
(2)以端点为轴时,E=2BωL (平均速度取中点位置的线速度2 L)。
相关因素:与线圈的 大小
、形状、
匝数 以及是否有铁芯等有关。
二、涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产
生 感应电流
,这种电流看起来像水中的漩涡,所以叫涡流。
三、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,安培力总是
阻碍 导体的运动。
四、电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
总
正确;θ=0 时,电路中总电阻是(2+π)aR0,所以杆受的
2
F=BIL=B·
2a(π+2)
0
=
4 2
,D
(π+2)0
错误。
典题4 (2024海南海口开学考试)如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀
B.下落过程中, 小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C.下落过程中, 小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.与上部相比, 小磁体通过线圈下部的过程中, 磁通
量变化率的最大值更大
解析 由题图乙可得,感应电流的峰值越来越大,说明感应电动势越来越大,
小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快,选项A正确;下落过程中,小磁体在
有效长度为ab间的距离。
(3)相对性:E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注
意速度间的相对关系。
2.导体转动切割磁感线产生感应电动势的情况
若长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,则
(1)以中点为轴时,E=0(不同两段的电动势的代数和)。
1
1
2
(2)以端点为轴时,E=2BωL (平均速度取中点位置的线速度2 L)。
相关因素:与线圈的 大小
、形状、
匝数 以及是否有铁芯等有关。
二、涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产
生 感应电流
,这种电流看起来像水中的漩涡,所以叫涡流。
三、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,安培力总是
阻碍 导体的运动。
四、电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
总
正确;θ=0 时,电路中总电阻是(2+π)aR0,所以杆受的
2
F=BIL=B·
2a(π+2)
0
=
4 2
,D
(π+2)0
错误。
典题4 (2024海南海口开学考试)如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀
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
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 )
大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版
的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场
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）
麦
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
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）
麦
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
电磁感应复习课ppt课件
16
五、感应电动势方向的判断
()
17
18
19
20
21
22
23
1.根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A.阻碍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场的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同
24
2.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其 机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的 电势差.若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分 量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( ) A.机翼左端的电势比右端的电势低 B.机翼左端的电势比右端的电势高 C.机翼左端的电势与右端的电势相等 D.以上情况都有可能
6
5.如图是一水平放置的矩形线 圈ABCD，在细长的磁铁的N极 附近竖直下落，保持BC边在纸 外，AD边在纸内，由图中的位 置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近且Ⅱ 位置刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中，线圈 中磁通量变化情况怎样？
【解析】N极附近的磁感线如图所示，线圈在位置Ⅰ,磁场
12
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加 2 Wb,则( ) A.线圈中的感应电动势每秒增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V C.线圈中的感应电动势始终为2 V D.线圈中不产生感应电动势
13
3.根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单 位V可以表示为( ) A.T/s B.Wb/s C.T·m2/s D.Wb·m2/s 【解析】选B、C.根据法拉第电磁感应定律可知1 V= 1 Wb/s，选项B正确.T是磁感应强度B的单位，1 T显 然不等于1 Wb，故A错误.根据磁通量的定义，1 Wb= 1 T·m2，可知C正确，D错误.
五、感应电动势方向的判断
()
17
18
19
20
21
22
23
1.根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A.阻碍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场的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同
24
2.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其 机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的 电势差.若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分 量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( ) A.机翼左端的电势比右端的电势低 B.机翼左端的电势比右端的电势高 C.机翼左端的电势与右端的电势相等 D.以上情况都有可能
6
5.如图是一水平放置的矩形线 圈ABCD，在细长的磁铁的N极 附近竖直下落，保持BC边在纸 外，AD边在纸内，由图中的位 置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近且Ⅱ 位置刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中，线圈 中磁通量变化情况怎样？
【解析】N极附近的磁感线如图所示，线圈在位置Ⅰ,磁场
12
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加 2 Wb,则( ) A.线圈中的感应电动势每秒增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V C.线圈中的感应电动势始终为2 V D.线圈中不产生感应电动势
13
3.根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单 位V可以表示为( ) A.T/s B.Wb/s C.T·m2/s D.Wb·m2/s 【解析】选B、C.根据法拉第电磁感应定律可知1 V= 1 Wb/s，选项B正确.T是磁感应强度B的单位，1 T显 然不等于1 Wb，故A错误.根据磁通量的定义，1 Wb= 1 T·m2，可知C正确，D错误.
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
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( )
《电磁感应》PPT复习课件
感应电动机的应用案例
总结词
感应电动机是一种将电能转换为机械能的设 备，其工作原理基于电磁感应。
详细描述
感应电动机的定子绕组产生旋转磁场，转子 中的导条在磁场中产生感应电流。感应电流 与磁场相互作用产生转矩，驱动转子旋转。 感应电动机具有结构简单、运行可靠、价格 便宜等优点，广泛应用于工农业生产、交通 运输和家用电器等领域。
变压器广泛应用于电力系统、工业、通讯等领域，用于将发电厂发出的电压升高后 输送到远距离的用电区，或者将用电区的电压降低后供给用户。
发电机
发电机是利用电磁感应原理将机械能 转换为电能的设备。
发电机广泛应用于电力系统中，作为 主要的电源设备，为电网提供电能。
发电机由转子、定子和励磁系统等部 分组成，转子在磁场中旋转时，会在 定子上产生感应电动势，从而输出电 能。
03
02
进阶习题2
计算一个线圈在变化的磁场中产生 的感应电动势。
进阶习题4
解释自感和互感的区别和联系。
04
高阶习题及解析
高阶习题1
请分析一个复杂的电磁感应现象，如交流发 电机的工作原理。
高阶习题2
计算多个线圈在变化的磁场中的耦合效应。
高阶习题3
讨论电磁感应在实际应用中的优缺点。
高阶习题4
探究电磁感应与现代科技的关系，如磁共振 成像、无线充电等。
发电机的工作原理及应用
总结词
发电机是利用电磁感应原理将机械能转 换为电能的装置，广泛应用于水力、风 力和火力发电站。
VS
详细描述
发电机的基本构造包括转子、定子和励磁 绕组。当转子在磁场中旋转时，励磁绕组 产生磁场，与定子中的磁场相互作用，从 而在定子中产生感应电动势。通过改变转 子的转速和励磁电流的大小，可以调节发 电机的输出电压和电流。
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
二轮复习第13讲电磁感应课件(18张)
、3线圈静止不动,2、4线圈沿着对角线向外运动
、4线圈静止不动,1、3线圈沿着对角线向内运动
、4线圈静止不动,1、3线圈沿着对角线向外运动
解析:根据安培定则可判断,1、3两个线圈所在位置合磁感应强度为零,2线圈所在位置
磁感应强度方向垂直纸面向外,4线圈所在位置磁感应强度方向垂直纸面向里。当两根
导线中电流在相同时间间隔内增加相同量时,1、3线圈所在位置合磁感应强度仍为零,
(6)画图像或判断图像。
[例2] (多选)如图所示,边长为l、电阻为R的正方形导线框沿x轴正方向运动。
在外力F作用下以速度v匀速穿过三个宽度均为l的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,
已知三个区域中磁场的磁感应强度大小均为B,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域中的磁场方向
分别为垂直纸面向里、向外和向里。若以磁感线垂直纸面向里时穿过线框的
金属棒ab一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴OO′上,由电动机A带动
旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,金属导
轨区域中心半径为l的区域内磁场竖直向上,其余部分磁场竖直向下。另有一质量为m、
长为l、电阻为R的金属棒MN放置于导轨前面并与固定在竖直平面内的平行导轨保持良好
列说法错误的是(
C
)
～t2时间内,环中感应电动势先减小后增大
1～t3时间内,环中感应电流方向一直沿顺时针
2～t4时间内,金属环先出现扩张趋势再出现收缩趋势
2～t3时间内,环上某一段受到的安培力先变大后变小
解析:0～t2 时间内,磁感应强度的变化率先变小后变大,根据法拉第电磁感
应定律可知,环中的感应电动势先减小后增大,A正确;根据楞次定律和安培
定则可知,t1～t3时间内,环中感应电流方向一直沿顺时针方向,B正确;当磁
、4线圈静止不动,1、3线圈沿着对角线向内运动
、4线圈静止不动,1、3线圈沿着对角线向外运动
解析:根据安培定则可判断,1、3两个线圈所在位置合磁感应强度为零,2线圈所在位置
磁感应强度方向垂直纸面向外,4线圈所在位置磁感应强度方向垂直纸面向里。当两根
导线中电流在相同时间间隔内增加相同量时,1、3线圈所在位置合磁感应强度仍为零,
(6)画图像或判断图像。
[例2] (多选)如图所示,边长为l、电阻为R的正方形导线框沿x轴正方向运动。
在外力F作用下以速度v匀速穿过三个宽度均为l的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,
已知三个区域中磁场的磁感应强度大小均为B,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域中的磁场方向
分别为垂直纸面向里、向外和向里。若以磁感线垂直纸面向里时穿过线框的
金属棒ab一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴OO′上,由电动机A带动
旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,金属导
轨区域中心半径为l的区域内磁场竖直向上,其余部分磁场竖直向下。另有一质量为m、
长为l、电阻为R的金属棒MN放置于导轨前面并与固定在竖直平面内的平行导轨保持良好
列说法错误的是(
C
)
～t2时间内,环中感应电动势先减小后增大
1～t3时间内,环中感应电流方向一直沿顺时针
2～t4时间内,金属环先出现扩张趋势再出现收缩趋势
2～t3时间内,环上某一段受到的安培力先变大后变小
解析:0～t2 时间内,磁感应强度的变化率先变小后变大,根据法拉第电磁感
应定律可知,环中的感应电动势先减小后增大,A正确;根据楞次定律和安培
定则可知,t1～t3时间内,环中感应电流方向一直沿顺时针方向,B正确;当磁
电磁感应复习课件
ห้องสมุดไป่ตู้
流有大小相等，方向相反的电流 I，求单位长度电缆的
自感系数。 解：应用安培环路定理，可知电
R1
R2
缆上的磁场分布
B I 2r
R1 r R2 I I
l
B 0 r R1 , r R2
Il
rdr
dΦm B dS 2r dr
31
Φm
B
dS
Il
R2 dr
2 R1 r
Il ln( R2 ) 2 R1
L
R
的一段时间内，电路中
的电流滋长过程： 由欧姆定律
BATTERY
ε 电池
- L dI IR 这一方程的解为：
dt
I
Rt
(1 e L )
I
R
Rt
I0 (1 e L ) I 0
说明：电流的增长随时间而逐
渐增大，直到达到平衡状态。 0
τ
t
回路中除直流电源外，还有线圈的感应电动势， 回路方程为：
D t
位移电流密度
20
位移电流
Id
(S)
jd dS
D
dS
(S) t
d dt
S
D
dS
d
dt
I I0 Id
全电流在任何情况下都
是连续的，具有闭合性
H dl
(L)
=
(S)
(
j0
D t
)
dS
21
位移电流 传导电流 共同点 激发磁场 激发磁场 实质 变化的电场 自由电荷定向运动 不同点 不产生焦耳热 产生焦耳热
B2
I2
12
（2）互感电动势
E12
M
dI 2 dt
流有大小相等，方向相反的电流 I，求单位长度电缆的
自感系数。 解：应用安培环路定理，可知电
R1
R2
缆上的磁场分布
B I 2r
R1 r R2 I I
l
B 0 r R1 , r R2
Il
rdr
dΦm B dS 2r dr
31
Φm
B
dS
Il
R2 dr
2 R1 r
Il ln( R2 ) 2 R1
L
R
的一段时间内，电路中
的电流滋长过程： 由欧姆定律
BATTERY
ε 电池
- L dI IR 这一方程的解为：
dt
I
Rt
(1 e L )
I
R
Rt
I0 (1 e L ) I 0
说明：电流的增长随时间而逐
渐增大，直到达到平衡状态。 0
τ
t
回路中除直流电源外，还有线圈的感应电动势， 回路方程为：
D t
位移电流密度
20
位移电流
Id
(S)
jd dS
D
dS
(S) t
d dt
S
D
dS
d
dt
I I0 Id
全电流在任何情况下都
是连续的，具有闭合性
H dl
(L)
=
(S)
(
j0
D t
)
dS
21
位移电流 传导电流 共同点 激发磁场 激发磁场 实质 变化的电场 自由电荷定向运动 不同点 不产生焦耳热 产生焦耳热
B2
I2
12
（2）互感电动势
E12
M
dI 2 dt
电磁感应复习课4.ppt
置，当金属棒以速度v=4.0m/s向右做匀速运动时，试求金
属棒ab两端的电势差.
a
M
a
N
M
R
RcLeabharlann NPbQP
d Q
b
如果金属棒ab的长度L=0.2m、每米电阻为r=2.0Ω, 求ab两端的电势差.
课堂练习
．如图所示，直导线ab长20cm，在垂直纸面向里的匀强磁 场中，磁感强度B=3×10－3 T，导线以v=10 m／s的速度垂 直于导线方向和磁场方向运动时，导线ab中感应电动势的
回路在时间t内增大的面积为： ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为：
E
n
△ △t
BLvt t
BLv(n
1)
(2)从力和能量守恒的角度来推导： (3)从微观本质的角度来推导：
例题分析
长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场 边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场， 求：①拉力F大小；②拉力的功率P；电路的电功率;③拉力做的功 W；④线圈中产生的电热Q；⑤通过线圈某一截面的电荷量q。
B.C．I1＝I3＜I2； D．I1＝I3，I2＝0
比较Ubd的高低
3、自感现象 1．自感现象的实验
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．产生的感应电动势称为自感电动势．
E n L I ． t t
L为自感系数，它与线圈的形状、匝数以及铁芯的材料有关． 单位是亨利，简称亨，符号是H．
N
v
S
以上各量与V的关系 如何?
课堂练习
1．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位
电磁感应复习PPT课件
【例与练】一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈 放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成 60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法 可使感应电流增加一倍( C ) A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
解析：设导线的电阻率为ρ，横截面积为S0，线圈的半 径为r，则:
产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。
A
B
v
r
r
E
E
B
4、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，则只有感应电动势而无感应电流．
【例与练】如图 所示，在通电直导线的正下方有矩形 导线框，导线框在下列运动中能产生感应电流的是 （D ） A．导线框在水平方向向右匀速运动 B．导线框在水平方向向右加速运动 C．导线框以直导线为轴旋转 D．导线框向直导线靠近
t
磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系． ②用公式 E nS B 求感应电动势时，S为线圈在磁 场范围内的有效面积t ．
③通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有
关，与时间长短无关．
q
_
I
t
n
t
n
tR
R
【例与练】如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中 通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生 感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属 熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很 少．以下说法正确的是( AD ) A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电 阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电 阻大
电磁感应复习课件
解。
有限元法
将连续的电磁场离散为 有限个小的单元，每个 单元上近似求解微分方
程。
边界元法
只对边界进行离散化， 然后通过边界上的信息
求解内部电磁场。
数值模拟与仿真
1 2
有限差分法与有限元法的比较
有限差分法适用于规则区域，计算速度快；有限 元法适用于不规则区域，精度高。
数值稳定性的分析
在数值模拟过程中，需要保证数值计算的稳定性 ，避免数值误差的积累。
02
电磁感应的应用
交流电的产生
交流电的产生
交流电的特点
利用电磁感应原理，通过旋转磁场或 交变磁场，将机械能转换为电能，从 而产生交流电。
交流电具有周期性、方向性和相位变 化的特性，可以方便地进行变压、变 频和相位控制等操作。
交流发电机
交流发电机由定子和转子组成，当转 子在磁场中旋转时，会在定子中产生 感应电动势，从而产生交流电。
电磁感应与磁场的关系
总结词
电磁感应是磁场与导体的相互作用，当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而产生电流。
详细描述
电磁感应是磁场与导体的相互作用过程。当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而在导体中 产生电流。这个电流反过来也会产生磁场，对原磁场产生影响。因此，电磁感应是磁场与导体的相互 作用，是能量转换和传输的重要方式之一。
变压器的工作原理
变压器的工作原理
变压器利用电磁感应原理，将一 个电压等级的电能转换为另一个
电压等级的电能。
变压器的组成
变压器由初级绕组、次级绕组和铁 芯组成，初级绕组通过变化的电流 产生变化的磁场，次级绕组中产生 感应电动势。
变压器的应用
变压器广泛应用于电力系统中的电 压变换、无功补偿和隔离等场合。
有限元法
将连续的电磁场离散为 有限个小的单元，每个 单元上近似求解微分方
程。
边界元法
只对边界进行离散化， 然后通过边界上的信息
求解内部电磁场。
数值模拟与仿真
1 2
有限差分法与有限元法的比较
有限差分法适用于规则区域，计算速度快；有限 元法适用于不规则区域，精度高。
数值稳定性的分析
在数值模拟过程中，需要保证数值计算的稳定性 ，避免数值误差的积累。
02
电磁感应的应用
交流电的产生
交流电的产生
交流电的特点
利用电磁感应原理，通过旋转磁场或 交变磁场，将机械能转换为电能，从 而产生交流电。
交流电具有周期性、方向性和相位变 化的特性，可以方便地进行变压、变 频和相位控制等操作。
交流发电机
交流发电机由定子和转子组成，当转 子在磁场中旋转时，会在定子中产生 感应电动势，从而产生交流电。
电磁感应与磁场的关系
总结词
电磁感应是磁场与导体的相互作用，当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而产生电流。
详细描述
电磁感应是磁场与导体的相互作用过程。当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而在导体中 产生电流。这个电流反过来也会产生磁场，对原磁场产生影响。因此，电磁感应是磁场与导体的相互 作用，是能量转换和传输的重要方式之一。
变压器的工作原理
变压器的工作原理
变压器利用电磁感应原理，将一 个电压等级的电能转换为另一个
电压等级的电能。
变压器的组成
变压器由初级绕组、次级绕组和铁 芯组成，初级绕组通过变化的电流 产生变化的磁场，次级绕组中产生 感应电动势。
变压器的应用
变压器广泛应用于电力系统中的电 压变换、无功补偿和隔离等场合。
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方向向上，在位置Ⅱ的磁通量为零，由Ⅰ到Ⅱ向上的磁通
量减小.同理，由Ⅱ到Ⅲ向下的磁通量增加.
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三、感应电动势 E感
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8
四、法拉第电磁感应定律
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1.下列几种说法正确的是( ) A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一 定越大 B.线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C.线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越 大 D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越 大
C.v1=v2 D.无法确定
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5.如图是一水平放置的矩形线 圈ABCD，在细长的磁铁的N极 附近竖直下落，保持BC边在纸 外，AD边在纸内，由图中的位 置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近且Ⅱ 位置刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中，线圈 中磁通量变化情况怎样？
【解析】N极附近的磁感线如图所示，线圈在位置Ⅰ,磁场
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2.有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动. 图中能产生感应电流的是( )
D
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4
3.如图所示，开始时矩形线框与匀强 磁场的方向垂直，且一半在磁场内， 一半在磁场外，若要使线框中产生感 应电流，下列办法中可行的是( ) A.将线框向左拉出磁场 B.以ab边为轴转动（小于90°） C.以ad边为轴转动（小于60°） D.以bc边为轴转动（小于60°）
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4.在如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电 动势为Blv的是( )
A.乙和丁 C.甲、乙、丙、丁
BB..甲甲、、乙乙、、丁丁 D.只有乙
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5.（2010·杭州高二检测）如图（甲）所示螺线管的匝 数n=1 000,横截面积S=20 cm2，电阻r=2 Ω，与螺线管 串联的外电阻R=6 Ω.若穿过螺线管的匀强磁场的磁感 应强度按图（乙）所示的规律变化，则线圈两端a、b之 间的电压为多大？ 0.3 V
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3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下.
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）
()
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与 线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与 线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与 线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与 线圈相互排斥
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2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加 2 Wb,则( ) A.线圈中的感应电动势每秒增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V C.线圈中的感应电动势始终为2 V D.线圈中不产生感应电动势
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3.根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单 位V可以表示为( ) A.T/s B.Wb/s C.T·m2/s D.Wb·m2/s 【解析】选B、C.根据法拉第电磁感应定律可知1 V= 1 Wb/s，选项B正确.T是磁感应强度B的单位，1 T显 然不等于1 Wb，故A错误.根据磁通量的定义，1 Wb= 1 T·m2，可知C正确，D错误.
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27
7、如图所示，水平放置的两条光滑轨道作用下 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
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30
8.（5分）如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B圆心重合，放在同 一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t=0时电流的方 向为顺时针（如图中箭头所示），在t1～t2时间内，对于线圈B，下 列说法中正确的是( )
高中物理选修3-2
第一章
电磁感应复习
主要内容： 1、感应电流的条件； 2、法拉第电磁感应定律（感应电动势的大小） 3、楞次定律（感应电动势的方向） 4、自感
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2
1.（2010·徐州高二检测）发电的基本原理是电磁感应， 发现电磁感应现象的科学家是( ) A.安培 B.赫兹 CC..法拉第 D.奥斯特
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五、感应电动势方向的判断
()
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1.根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A.阻碍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场的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同
A.线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B.线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C.线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D.线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
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31
9.（2010·巢湖高二检测）（5分） 把一条形磁铁从图示位置由静止释 放，穿过采用双线绕法的通电线圈， 此过程中条形磁铁做( ) A.减速运动 B.匀速运动 C.自由落体运动 D.变加速运动
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5
4.如图所示，在匀强磁场中有两条
平行的金属导轨，磁场方向与导轨
平面垂直.导轨上有两条可沿导轨
自由移动的金属棒ab、cd，与导轨
接触良好.这两条金属棒ab、cd的
运动速度分别是v1、v2，若井字形回路中有感应电流通 过，则可能( )
AA..vv11>>vv22 BB..vv11<<vv22
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24
2.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其 机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的 电势差.若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分 量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( ) A.机翼左端的电势比右端的电势低 B.机翼左端的电势比右端的电势高 C.机翼左端的电势与右端的电势相等 D.以上情况都有可能
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26
4.如图所示，分别接有电压表V和 电流表A的两个相同闭合回路，以 相同的速度在匀强磁场中匀速向右 运动，下列说法中正确的是( ) A.电流表示数为零，电压表示数不 为零 B.电流表示数为零，电压表示数为零 C.电流表示数不为零，电压表示数为零 D.电流表示数不为零，电压表示数不为零