高考物理知識點之電磁感應(yīng)

1、高考物理知識點之電磁感應(yīng)考試要點基本概念一、磁感應(yīng)現(xiàn)象1. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。以上表述是充分必要條件。不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流；反之，只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這個表述是充分條件，不是必要的。在導(dǎo)體做切割磁感線運動時用它判定比較方便。2. 感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件。感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化。這里不要求閉合。無論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定

2、有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。這好比一個電源：不論外電路是否閉合，電動勢總是存在的。但只有當(dāng)外電路閉合時，電路中才會有電流。二、右手定則伸開右手，使大拇指與四指在同一個平面內(nèi)，并跟四指垂直，讓磁感線穿過手心，使大拇指指向?qū)w的運動方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。三、楞次定律1楞次定律感應(yīng)電流總具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。( 阻礙 原磁場增加時，反抗, 原磁場減小時，補(bǔ)充 R2對“阻礙”意義的理解：（1）阻礙原磁場的變化?！白璧K”不是阻止，而是“延緩”（2）阻礙的是原磁場的變化，而不是原磁場本身，如果原磁場不變化，即使它再強(qiáng)，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流（3）阻礙不

3、是相反當(dāng)原磁通減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，以阻礙其減??；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運動時，導(dǎo)體運動將和磁體運動同向，以阻礙其相對運動（4）由于“阻礙”，為了維持原磁場變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導(dǎo)致其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)3楞次定律的具體應(yīng)用從“阻礙相對運動”的角度來看，楞次定律的這個結(jié)論可以用能量守恒來解釋：既然有感應(yīng)電流產(chǎn)生，就有其它能轉(zhuǎn)化為電能。又由于是由相對運動引起的，所以只能是機(jī)械能減少轉(zhuǎn)化為電能，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是“阻礙”相對運動。4運用楞次定律處理問題兩種思路方法：常規(guī)法：據(jù)原磁場（B 楞次定律方向及情況）確定感應(yīng)磁場（B

4、 原感方向）安培定則左手定則判斷感應(yīng)電流（I 感方向）導(dǎo)體受力及運動趨勢.效果法由楞次定律可知，感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”，深刻理解“阻礙”的含義. 據(jù)" 阻礙" 原則，可直接對運動趨勢作出判斷.一區(qū)分物理量1、磁通量穿過某一面積的磁感線的條數(shù)2、磁通量的變化量 2 13、磁通量的變化率t 單位時間內(nèi)的磁通量的變化二法拉第電磁感應(yīng)定律電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。E =n t3、的產(chǎn)生方式：改變B ，改變S ，、改變B 和S 的夾角三、推論把AB 向右移動一段距離，AB 長L ，速度v ，勻強(qiáng)磁

5、場B當(dāng)B L ，L v ，B v 時有R B S B L v t = t t tE =B L v （電動勢的平均值和瞬時值） E =推廣：已知：B ，L ， 求：E ？ L 2B S 21E =B =B L E =BL 2t t t 2 2t 2四、自感現(xiàn)象自感由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。 產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。電流I 變化時，自感電動勢阻礙電流的變化（當(dāng)I 增加，自感電動勢反抗I 的增加，當(dāng)I 減小，自感電動勢補(bǔ)充I 的減小）原因?qū)w本身的電流變化，引起磁通量的變化3、自感電動勢和自感系數(shù)E =L反映電流變化的快慢自感系數(shù)L 決定于線圈的自身（長度、截面積、匝數(shù)

6、、鐵芯）自感電動勢由L 和I 的變化率共同決定單位：亨利 1H 103 mH 1mH 10 3H自感現(xiàn)象只有在通過電路電流發(fā)生變化才會產(chǎn)生在判斷電路性質(zhì)時，一般分析方法是：當(dāng)流過線圈L 的電流突然增大瞬間，我們可以把L 看成一個阻值很大的電阻；當(dāng)流經(jīng)L 的電流突然減小的瞬間，我們可以把L 看作一個電源，它提供一個跟原電流同向的電流圖2電路中，當(dāng)S 斷開時，我們只看到A 燈閃亮了一下后熄滅，那么S 斷開時圖1電路中就沒有自感電流？能否看到明顯的自感現(xiàn)象，不僅僅取決于自感電動勢的大小，還取決于電路的結(jié)構(gòu)在圖2電路中，我們預(yù)先在電路設(shè)計時取線圈的阻值遠(yuǎn)小于燈A 的阻值，使S 斷開前，并聯(lián)電路中的電流

7、I L >>I R ，S 斷開瞬間，雖然L 中電流在減小，但這一電流全部流過A 燈，仍比S 斷開前A 燈的電流大得多，且延滯了一段時間，所以我們看到A 燈閃亮一下后熄滅，對圖1的電路，S 斷開瞬間也有自感電流，但它比斷開前流過兩燈的電流還小，就不會出現(xiàn)閃亮一下的現(xiàn)象除線圈外，電路的其它部分是否存在自感現(xiàn)象？當(dāng)電路中的電流發(fā)生變化時，電路中每一個組成部分，甚至連導(dǎo)線，都會產(chǎn)生自感電動勢去阻礙電流的變化，只不過是線圈中產(chǎn)生的自感電動勢比較大，其它部分產(chǎn)生的自感電動勢非常小而已。2、自感現(xiàn)象的應(yīng)用日光燈（1）啟動器：利用氖管的輝光放電，起自動把電路接通和斷開的作用 I t（2）鎮(zhèn)流器：在

8、日光燈點燃時，利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬時高壓，在日光燈正常發(fā)光時，利用自感現(xiàn)象，起降壓限流作用。3、日光燈的工作原理圖如下：圖中A 鎮(zhèn)流器，其作用是在燈開始點燃時起產(chǎn)生瞬時高壓的作用；在日光燈正常發(fā)光時起起降壓限流作用B 是日光燈管，它的內(nèi)壁涂有一層熒光粉，使其發(fā)出的光為柔和的白光；C 是啟動器，它是一個充有氖氣的小玻璃泡，里面裝上兩個電極，一個固定不動的靜觸片和一個用雙金屬片制成的U 形觸片組成一、電路問題1、確定電源：首先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體（電源），其次利用E =n 或t E =BLv sin 求感應(yīng)電動勢的大小，利用右手定則或楞次定律判斷電流方向。2、分析電路結(jié)構(gòu)，畫等效電路圖3、利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等二、圖象問題1、定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系2、在圖象中E 、I 、B 等物理量的方向是通過正負(fù)值來反映3、畫圖象時要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長度定義或表達(dá)電磁感應(yīng)等電學(xué)知識和力學(xué)知識的綜合應(yīng)用，主要有1、利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律及功能關(guān)系研究電磁感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化問題2、應(yīng)用牛頓第二定律解決導(dǎo)體切割磁感線運動的問題。3、應(yīng)用動量定理、動量守恒定律解決導(dǎo)體切割磁感線的運動問題。4、應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)問題。一、電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解決這類問題的關(guān)鍵在于