电磁感应复习学案

1、电磁感应复习学案知识结构:知识要点：电磁感应现象: 感应电流的产生条件楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍。这里的阻碍可以理解为“反抗增大、补偿减小”。从磁通量变化的角度来看，感应电流“阻碍磁通量变化”。由磁通量的计算式O=BScosa （a是指B、S之间的夹角），可知，磁通量变化=色-有多种形式，主要有：S、a不变，B改变，这时=B、a不变，S改变，这时=B、S不变，a改变，这时=BS （cosa2-cosai）另外还有B、S、a中有两个或三个一起变化的情况。此时只能使用公式AO=O2-OiO楞次定律的应用，可以分为五步：确定研究对象确定原磁场方向；; （增反减同）；根

2、据判定感应电流的方向。对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一 致的。右手定则的内容：让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向 方向，四指的指向就是导体内部所产生的 的方向.四指的指向还可以代表等效电源的 极。 法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与，其数学表 达式E =。一般情况下该关系式表示的是电动势的值。8 .磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率是三个完全不同的物理量。磁通量的符号 是，磁通量的变化量的符号为，磁通量的变化率的符号 。 导体棒做切割磁感线时，感应电动势的大小与 B成正比，与 L成正比，与 v成正比，与0成正比。表达式为E= 。其特例为E

3、= 。式中的v如果是瞬时值，则E表示感应电动势的 值；如果v是平均值，则E表示感应电动势的 值。 电磁感应现象仍然遵循能量守恒定律，在这里过程中能转化为 能。导体切割磁感线发生电磁感应现象中（发电机），导体克服安培力作功的过程，就是 能向能的转化，电能在回路中最后转化为 能，其能量关系W /AE tt=E电=。 由于线圈 发生变化而产生的电磁感应现象，称为自感现象。自感现象中产生 的感应电动势称作。这个电动势阻碍导体中。当导体中的电流在增大 时，自感电动势与原电流方向 ，当导体中的电流在减小时，自感电动势与电流方 向。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流还是在变化的。 线圈的自感系数与线圈的、 等

4、因素有关。线圈越粗、越长、匝 数越密，它的自感系数就越。除此之外，线圈加入铁芯后，其自感系数就会。 自感系数的单位：，有1mH =H,1gH =H。 日光灯构造包括、 、。日光灯镇流器的工作原 理是，镇流器的作用。 涡流是指整块导体。涡流的典型应用有 。难点分析：（一）.要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念.物理量单位物理意义磁通量Wb表示某时刻或某位置时穿过某一面 积的磁感线条数的多少磁通量的变化量Wb表示在某一过程中穿过某一面积磁 通量变化的多少磁通量的变化率/A tWb/S表示穿过某一面积的磁通量变化的 快慢，/ t大小没有直接关系，可以与运动学中v , v,A v/

5、A t三者类比。磁通量的变化率/A t与匝数的多少无关。（二）如何理解楞次定律中的“阻碍”二字的意义。一般可以从不同的层次加以分析。具体地说有四层意思需要搞清楚：谁阻碍谁?是感应电流 的磁通量阻碍原磁场的磁通量.阻碍什么？阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身. 如何阻碍?当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流 的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”.结果如何?阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量 的变化快慢.结果是增加的还是增加；减少的继续减少.（三）楞次定律的应用1）右手定则仅适用于导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的情况，对于这种情况用右手定则

6、 判断方向较为方便.2）楞次定律也可以理解为：阻碍相对运动，即“来拒去留”.使线圈面积有扩大或缩小的趋势.即“增缩减扩”阻碍原电流的变化（自感现象）.即“增反减同”利用上述规律分析问题可以独辟蹊径，达到快速准确的效果.（四）感应电量：在At时间内闭合电路的磁通量变化量为中，回路电阻为R，则通过电路中某一横截面的电量q=典型类型及例题讨论：1、电磁感应中的动力学问题通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，从而引起导体速度、加速度的变化.（1）基本方法用法拉第电磁感应定律和楞次定律求出感应电流的方向和感应电动势的大小.求出回路中电流的大小.分析研究导体受力情况（包括安培力，用左手定则确定其方向

7、）列出动力学方程或者平衡方程求解.感应电流一通电导体受到安培力一合外力变化一加速度变化一速度变化，周而复始的循环， 循环结束时，加速度为零，导体达稳定状态，速度达到最值.例：如图甲所示，两根足够长的百金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为。的绝缘斜面上，两导 轨间距为L. M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并 与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆 的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦.（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻

8、的受力示意图.（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.（3）求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.(3)mgRsin 8B 2 L22、电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于 电源.解决电路问题的基本方法：用法拉第电磁感应定律或楞次定律确定感应电动势的大小和方向.画出等效电路图.运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质，电功率等公式进行求解.例、如图10所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距 L=0.6m。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B

9、=1.0X10-2T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨 接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.00 ,在导轨的左侧连接有电 阻R1、R2,阻值分别为 R1=3.00 , R2=6.00 ,ab杆在外力作用下以v=5.0m/s的速度向右匀速运动。（1） ab杆哪端的电势高？（2）求通过ab杆的电流I （3）求电阻R上每分钟产生的热量Q。1X3、电磁感应中的图象问题电磁感应中常常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、安培力或外力随时间变 化的图象.这些图象问题大体上可以分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象.由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量.不管是何种类型，电

10、磁感应中的图象问题往往需要综合右手定则、左手定则、楞次定律和法 拉第电磁感应定律等规律分析解决.例.如图8甲中A是一边长为L的正方形线框，电阻为R,今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动， 并穿过图中所示的匀强磁场B区域，若以x轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作 为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线在图8乙中正确的是（）甲乙4、电磁感应中的能量问题电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用，要维持感应电流的存在，必 须有“外力”克服安培力做功，此过程中，其它形式的能量转化为电能，“外力”克服安培力做 了多少功，就有多少其它形式的能转化为电能.当感应电流通过

11、用电器时，电能又转化为其它形式的能量，安培力做功的过程，是电能转化 为其它形式的能的过程，安培力做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能量.例.如图所示，将两条倾角0=30 ,宽度L=1 m的足够长的“U”形平行的光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1 T,范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下.用平行于导轨的牵引力拉一质量m=0.2 kg,电阻R=1Q放在导轨上的金属棒ab,使之由静止沿轨道向上运 动，牵引力的功率恒为P=6 W,当金属棒移动s=2.8 m时,获得稳定速度，此过程中金属棒产生热量Q=5.8 J,不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10 m/s2求：（1）金属棒达到的稳定速度是多大？（2）金属棒从静止至达到稳定速度时所需的时间多长?5、电磁感应问题的实际应用自感现象【例】 如图所示，a、b灯分别标有“36 V40 W”和“36 V25 W”，闭合电键，答案(1) 2 m/s (2) 1.5 s调节R，使a、b 都正常发光.这时断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后哪只灯较亮？再 断开电键，又将看到什么现象？答案 重新闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，而b立即变亮.这 时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的额定功率大，所以较亮.这时L的 作用相