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电磁感应 复习章末复习专题 电磁感应 感应电动势的大小 产生感应电流的条件 瞬时感应电动势E BLV 平均感应电动势 n t 楞次定律跟右手定则 感应电流的方向 应用 自感现象 日光灯原理 电磁感应现象 规律 一 磁通量 1 定义 2 定义式 BS适用条件 匀强磁场 S B 一般计算式 BSsin 或 BS 磁通量可理解为穿过一个面的磁感线条数 如图 3 标量 单位 韦伯 Wb 1Wb 1Tm2 1V S 在匀强磁场中 磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫磁通量 简称磁通 思考1 哪些情况可以引起磁通量的变化 思考2 如上图 若磁感应强度为B 面积为S 则以cd为轴转过900 磁通量变化量为多少 转过1800磁通量变化量是多少 转过3600磁通量变化量为多少 导体所围面积的变化 磁场本身强弱的变化 磁场与导体相对位置的变化 二 电磁感应现象条件 1 产生感应电流的条件 2 产生感应电动势的条件 电磁感应现象的本质是 产生了感应电动势 变或切割 如图所示 普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的 在一个环形铁心上绕一个线圈 铁心有个缝隙 工作时磁带就贴着这个缝隙移动 录音时 磁头线圈跟微音器相连 放音时 跟扬声器相连 磁带上涂有一层磁粉 能被磁化且留下剩磁 微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化 扬声器的作用是把电流的变化转化成声音的变化 根据学过的知识 说出录音机录音和放音的基本原理 三 感应电流的方向 1 特殊方法 右手定则用于导线切割磁感线的情形 例 在下列图中 磁感强度B 感应电流强度I 导线的运动速度V等三个物理量中只给出两个 试判断出第三个物理量方向 已知 三个物理量互相垂直 2 普适方法 楞次定律内容 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 四步法 判断感应电流方向 1 明确原磁场B方向2 明确磁通量的变化 是增还是减 3 判断感应电流的磁场B 的方向4 安培定则判断感应电流的方向 楞次定律中 阻碍 的含意 阻碍不是阻止 可理解为 增反 减同 推广式 电磁感应现象中的 因 与 果 直接原因 派生结果 推论 结果一定阻碍原因 磁通量变化相对运动切割运动电流变化 自感 感应电流受力受力而发生运动 例如图所示 一水平放置的圆形通电线圈I固定 有另一个较小的线圈II从正上方下落 在下落过程中线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一竖直线上 则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在下方运动的过程中 从上往下看线圈II A 无感应电流 B 有顺时针方向的感应电流 C 有先顺时针后逆时针的感应电流 D 有先逆时针后顺时针的感应电流 C 例如图示 一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落 空气阻力不计 则在圆环的运动过程中 下列说法正确的是 A 圆环在磁铁的上方时 加速度小于g 在下方时大于g B 圆环在磁铁的上方时 加速度小于g 在下方时也小于g C 圆环在磁铁的上方时 加速度小于g 在下方时等于g D 圆环在磁铁的上方时 加速度大于g 在下方时小于g S N B 四 自感现象 1 定义 由于导体回路本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 叫自感现象 2 自感电动势 在自感现象中产生的电动势 表达式 自感系数L 作用 自感电动势总是阻碍引起它的电流的变化 自感问题的分析方法 1 抓住电路的初末状态和对线圈的描述 电路稳定时 线圈相当于电阻 纯电感线圈 则相当于导线 2 抓住线圈的 阻碍电流变化 作用 没有线圈时是瞬间变大或变小 有线圈只能缓慢变大或变小 但不能阻止变化 3 若电流由0变大 开始瞬间可把线圈当断路4 若电流由大变小 可将线圈当电源 如图所示 为日光灯的工作电路 1 开关S刚合上前 启动器D的静触片和动触片是 填接通的 断开的 2 开关S刚合上时 220V电压加在 使之发出辉光 3 日光灯启辉瞬间 灯管两端电压 220V 填大于 等于 小于 4 日光灯正常发光时 启动器D的静触片和动触片 填接触 断开 例 电阻为R的矩形线框abcd 边长ab L ad h 质量为m 自某一高度自由落下 通过一匀强磁场 磁场方向垂直纸面向里 磁场区域的宽度为h 如图所示 若线框恰好以恒定速度通过磁场 线框中产生的焦耳热是 不考虑空气阻力 2mgh 思考 如图所示 两个相同的闭合铝环套在一根无限长的光滑杆上 将一条形磁铁向左插入铝环 未穿出 的过程中 两环的运动情况是 A 同时向左运动 距离增大 B 同时向左运动 距离不变 C 同时向左运动 距离变小 D 同时向右运动 距离增大 C 思考 磁铁与环之间是不是一定存在相互作用而使得其阻碍相对运动呢 例 如图所示 匀强磁场中吊着一柔软闭合导线框 磁场方向与线框所在平面垂直 当磁感应强度B大小增大时 可以观察到的现象是 A 若磁场方向垂直纸面向里 则线框一定收缩B 若磁场方向垂直纸面向里 则线框一定膨胀C 若磁场方向垂直纸面向外 则线框一定收缩D 不论磁场方向向里还是向外 线圈还将绕图示轴旋转 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨 导轨跟大线圈M相接 如图所示 导轨上放一根导线ab 磁感线垂直于导轨所在平面 欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流 则导线的运动可能是 A 匀速向右运动B 加速向右运动C 匀速向左运动D 加速向左运动 如图所示 在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd 磁铁和线框都可以绕竖直轴OO 自由转动 若使蹄形磁铁以某角速度转动时 线框的情况将是 A 静止B 随磁铁同方向转动C 沿与磁铁相反方向转动D 要由磁铁具体转动方向来决定 一 磁通量1 在匀强磁场中 磁感应强度与垂直磁场方向的面积S的乘积叫磁通量 简称磁通 在数值上等于穿过面积的磁感应线的条数 公式 BS B与S相垂直 或者说S是回路平面在垂直于B方向上的投影面积 2 磁通量是标量 为了计算方便 有时可规定正负 叠加时遵循代数和法则 即要考虑到相反磁场抵消后的磁通量 3 磁通量的单位 韦 Wb 则有 1Wb 1T m 1V S 结论 只要 0就有电磁感应现象发生 二 电磁感应现象 如果电路闭合 则电路中有感应电流 也有感应电动势 如果电路不闭合 则电路中无感应电流 但有感应电动势 感应电流及感应电动势产生的原因 变化的磁场产生一个电场 这个电场驱使导体中的自由电荷作定向移动 形成电流 大小计算 闭合电路的欧姆定律E IR 方向判断 右手定则 和楞次定律 二 电磁感应现象 电磁感应 1 条件 磁通量 2 方向 1 楞次定律 安培