高二章末復習專題-電磁感應知識點

1、電磁感應 復習章末復習專題 2012年4月 電電磁磁感感應應感應電動勢的大小感應電動勢的大小產(chǎn)生感應電流的條件產(chǎn)生感應電流的條件瞬時感應電動勢瞬時感應電動勢E=BLVE=BLV平均感應電動勢平均感應電動勢=n/t=n/t楞次定律跟右手定則楞次定律跟右手定則感應電流的方向感應電流的方向應用應用自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象日光燈原理日光燈原理電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象: :規(guī)律規(guī)律一、磁通量一、磁通量1、定義：、定義：2、定義式：、定義式：=BS 適用條件：適用條件：勻強磁場、勻強磁場、SB一般計算式：一般計算式： =BSsin 或：或： =BS磁通量可理解為穿過一個面磁通量可理解為穿過一個面的磁感線條數(shù)的磁感

2、線條數(shù)。如圖：。如圖：3、標量，單位：韋伯（、標量，單位：韋伯（Wb） 1Wb=1Tm2 =1V=1VS S最大最大較小較小=0在勻強磁場中，磁感應強在勻強磁場中，磁感應強度度B B與與垂直垂直磁場方向的面積磁場方向的面積S S的乘積叫的乘積叫磁通量磁通量，簡稱磁，簡稱磁通。通。abdc思考思考1：哪些情況可以引起磁通量：哪些情況可以引起磁通量的變化？的變化？思考思考2：如上圖，若磁感應強度為：如上圖，若磁感應強度為B，面積為，面積為S，則以，則以cd為軸轉過為軸轉過900，磁通量變化量為多少？轉過，磁通量變化量為多少？轉過1800磁磁通量變化量是多少？轉過通量變化量是多少？轉過3600磁通量

3、變化量為多少？磁通量變化量為多少？導體所圍面積的變化；導體所圍面積的變化；磁場本身強弱的變化；磁場本身強弱的變化；磁場與導體相對位置的變化。磁場與導體相對位置的變化。 一個面積一個面積20cm20cm2 2的圓線圈，放在勻強磁場中，的圓線圈，放在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面成磁場方向與線圈平面成30300 0角，磁感應強度在角，磁感應強度在0.05s0.05s內(nèi)由內(nèi)由0.1T0.1T增加到增加到0.5T0.5T，在此過程中穿過，在此過程中穿過線圈的磁通量變化是線圈的磁通量變化是 ，磁通量的變化率是磁通量的變化率是 ，若線圈有若線圈有200200匝，則線圈的平均感應電動勢大匝，則線圈的平均感應

4、電動勢大小是小是 。二、電磁感應現(xiàn)象條件二、電磁感應現(xiàn)象條件1、產(chǎn)生感應電流的條件？、產(chǎn)生感應電流的條件？2、產(chǎn)生感應電動勢的條件？、產(chǎn)生感應電動勢的條件？ 電磁感應現(xiàn)象的本質是：產(chǎn)電磁感應現(xiàn)象的本質是：產(chǎn)生了感應電動勢（生了感應電動勢（ 變變或切割）或切割）【解答解答】 A A、F F兩種運動，穿過線框的磁通都不變，兩種運動，穿過線框的磁通都不變，線框中沒有感應電流。線框中沒有感應電流。B B、C C、D D、E四種運動，穿過四種運動，穿過線框的磁通都會發(fā)生變化，線框中有感應電流。線框的磁通都會發(fā)生變化，線框中有感應電流。帶負電的圓環(huán)繞圓心旋轉，在環(huán)的圓心處有一閉合小帶負電的圓環(huán)繞圓心旋轉，

5、在環(huán)的圓心處有一閉合小線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面內(nèi)，則線圈，小線圈和圓環(huán)在同一平面內(nèi)，則 A只要圓環(huán)在轉動，小線圈內(nèi)部一定有感應電流產(chǎn)只要圓環(huán)在轉動，小線圈內(nèi)部一定有感應電流產(chǎn)生生B圓環(huán)不管怎樣轉動，小線圈內(nèi)都沒有感應電流產(chǎn)生圓環(huán)不管怎樣轉動，小線圈內(nèi)都沒有感應電流產(chǎn)生C圓環(huán)在作變速轉動時，小線圈內(nèi)就一定有感應電圓環(huán)在作變速轉動時，小線圈內(nèi)就一定有感應電流產(chǎn)生流產(chǎn)生D圓環(huán)作勻速轉動時，小線圈內(nèi)沒有感應電流產(chǎn)生圓環(huán)作勻速轉動時，小線圈內(nèi)沒有感應電流產(chǎn)生如圖所示，普通磁帶錄音機是用一個磁頭來錄音和放如圖所示，普通磁帶錄音機是用一個磁頭來錄音和放音的。在一個環(huán)形鐵心上繞一個線圈，鐵心有個縫隙，音的

6、。在一個環(huán)形鐵心上繞一個線圈，鐵心有個縫隙，工作時磁帶就貼著這個縫隙移動。錄音時，磁頭線圈工作時磁帶就貼著這個縫隙移動。錄音時，磁頭線圈跟微音器相連，放音時，跟揚聲器相連，磁帶上涂有跟微音器相連，放音時，跟揚聲器相連，磁帶上涂有一層磁粉，能被磁化且留下剩磁，微音器的作用是把一層磁粉，能被磁化且留下剩磁，微音器的作用是把聲音的變化轉化為電流的變化，揚聲器的作用是把電聲音的變化轉化為電流的變化，揚聲器的作用是把電流的變化轉化成聲音的變化，根據(jù)學過的知識，說出流的變化轉化成聲音的變化，根據(jù)學過的知識，說出錄音機錄音和放音的基本原理。錄音機錄音和放音的基本原理。對于磁帶錄音機在錄音和放音的主要原理描述

7、正確的對于磁帶錄音機在錄音和放音的主要原理描述正確的是（是（ ）A A、放音的主要原理是電磁感應、放音的主要原理是電磁感應B B、錄音的主要原理是電流產(chǎn)生磁場、錄音的主要原理是電流產(chǎn)生磁場C C、放音的主要原理是電流產(chǎn)生磁場、放音的主要原理是電流產(chǎn)生磁場D D、錄音的主要原理是電磁感應、錄音的主要原理是電磁感應三、感應電流的方向三、感應電流的方向1、特殊方法：、特殊方法：右手定則右手定則 用于導線切割磁感線的情形。用于導線切割磁感線的情形。例：在下列圖中，磁感強度例：在下列圖中，磁感強度B、感應電流強度、感應電流強度I、導線的、導線的運動速度運動速度V等三個物理量中只給出兩個，試判斷出第三等三

8、個物理量中只給出兩個，試判斷出第三個物理量方向。個物理量方向。(已知已知:三個物理量互相垂直）三個物理量互相垂直）VIBVIVIB 如圖為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分如圖為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機在我國上空勻速航行，機翼保持水平，飛行量向下。飛機在我國上空勻速航行，機翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差。設高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差。設飛行員左方機翼末端處的電勢為飛行員左方機翼末端處的電勢為U U1 1，右方機翼末端的電勢，右方機翼末端的電勢為為U U2 2，（ ） A A若飛機從西往東飛，若飛機從西

9、往東飛，U U1 1比比U U2 2高高 B B若飛機從東往西飛，若飛機從東往西飛，U U2 2比比U U1 1高高 C C若飛機從南往北飛，若飛機從南往北飛，U U1 1比比U U2 2高高 D D若飛機從北往南飛，若飛機從北往南飛，U U2 2比比U U1 1高高 2、普適方法：楞次定律、普適方法：楞次定律 內(nèi)容：內(nèi)容：感應電流的磁場總是要阻礙引起感應感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化電流的磁通量的變化“四步法四步法”判斷感應電流方向：判斷感應電流方向：1、明確原磁場、明確原磁場B方向方向2、明確磁通量的變化（是增還是減）、明確磁通量的變化（是增還是減）3、判斷感應電流的磁

10、場、判斷感應電流的磁場B的方向的方向4、安培定則判斷感應電流的方向、安培定則判斷感應電流的方向原磁通量原磁通量的變化的變化感應電流感應電流感應電流感應電流的磁場的磁場引起引起阻礙阻礙楞次定律中楞次定律中“阻阻礙礙”的含意：阻的含意：阻礙不是阻止；可礙不是阻止；可理解為理解為“增反、減同增反、減同”電磁感應現(xiàn)象中的電磁感應現(xiàn)象中的“因因”與與“果果”根本原因：根本原因：直接結果直接結果：直接原因直接原因：派生結果派生結果：磁通量變化磁通量變化產(chǎn)生感應電動勢產(chǎn)生感應電動勢磁通量變化磁通量變化相對運動相對運動切割運動切割運動電流變化電流變化(自感自感)感應電流受力感應電流受力受力而發(fā)生運動受力而發(fā)生

11、運動I變大變大A21BPQC思考思考2、導線框導線框abcd與直導線在同一平面內(nèi)，直導線中與直導線在同一平面內(nèi)，直導線中通有恒定電流通有恒定電流I，當線框自左向右勻速通過直導線的過，當線框自左向右勻速通過直導線的過程中，線框中感應電流如何流動？程中，線框中感應電流如何流動？vIabcd解：畫出磁場的分布情況如圖示：解：畫出磁場的分布情況如圖示：開始運動到開始運動到A位置，向外的磁通位置，向外的磁通量增加，量增加，I 的方向為的方向為順時針順時針，A當當dc邊進入直導線右側，直到線框邊進入直導線右側，直到線框在正中間位置在正中間位置B時，向外的磁通量時，向外的磁通量減少到減少到0， I 的方向為

12、的方向為逆時針逆時針，B接著運動到接著運動到C，向里的磁通量增加，向里的磁通量增加，I 的方向為的方向為逆時針逆時針，C當當ab邊離開直導線后，向里的磁通量減少，邊離開直導線后，向里的磁通量減少，I 的方向為的方向為順時針順時針。所以，感應電流的方向先是順時針，接著為逆時針，所以，感應電流的方向先是順時針，接著為逆時針， 然后又為順時針。然后又為順時針。例例.如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈I固定，固定，有另一個較小的線圈有另一個較小的線圈II從正上方下落，在下落過程中從正上方下落，在下落過程中線圈線圈II的平面保持與線圈的平面保持與線圈I的平面平行且兩圓心

13、同在一的平面平行且兩圓心同在一豎直線上，則線圈豎直線上，則線圈II從正上方下落到穿過線圈從正上方下落到穿過線圈I直至在直至在下方運動的過程中，從上往下看線圈下方運動的過程中，從上往下看線圈II：( ) (A)無感應電流；無感應電流； (B)有順時針方向的感應電流；有順時針方向的感應電流； (C)有先順時針后逆時針的感應電流；有先順時針后逆時針的感應電流； (D)有先逆時針后順時針的感應電流。有先逆時針后順時針的感應電流。IIIC例例. . 如圖示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落如圖示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計，則在圓環(huán)通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻

14、力不計，則在圓環(huán)的運動過程中，下列說法正確的是的運動過程中，下列說法正確的是：（：（ ）A. A. 圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于g g， 在下方時大于在下方時大于g g，B. B. 圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于g g， 在下方時也小于在下方時也小于g g，C. C. 圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度小于g g， 在下方時等于在下方時等于g g，D. D. 圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度大于圓環(huán)在磁鐵的上方時，加速度大于g g， 在下方時小于在下方時小于g.g.SNBFAGFAG1 1、定義：由于導體回路本身的電

15、流發(fā)生變化而產(chǎn)、定義：由于導體回路本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。生的電磁感應現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2 2、自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。、自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。 表達式：表達式： 自感系數(shù)自感系數(shù)L L： 作用：作用： 自感電動勢自感電動勢總是阻礙總是阻礙引起它的電流的變化引起它的電流的變化tILE 自感問題的分析方法：自感問題的分析方法：1、抓住電路的、抓住電路的初末初末狀態(tài)和對線圈的描述。狀態(tài)和對線圈的描述。（電路穩(wěn)定時，線圈相當于電阻，（電路穩(wěn)定時，線圈相當于電阻，“純電感線圈純電感線圈”則相當于導線）則相當于導線）2、抓住線圈的、抓住線圈的“阻

16、礙阻礙電流電流變化變化”作用。作用。沒有線圈時是瞬間變大或變小，有線圈只能緩慢變大或變小。但不能阻止變化。沒有線圈時是瞬間變大或變小，有線圈只能緩慢變大或變小。但不能阻止變化。3、若電流由、若電流由0變大，開始瞬間可變大，開始瞬間可把線圈當斷路把線圈當斷路4、若電流由大變小，可將、若電流由大變小，可將線圈當電源線圈當電源 如圖所示，為日光燈的工作電路如圖所示，為日光燈的工作電路(1)開關開關S剛合上前，啟動器剛合上前，啟動器D的靜觸片和動觸片是的靜觸片和動觸片是 （填接通的、斷開的（填接通的、斷開的)(2)開關開關S剛合上時，剛合上時，220V電壓加在電壓加在_使使之之發(fā)出輝發(fā)出輝光光(3)日

17、光燈啟輝瞬間，燈管兩端電壓日光燈啟輝瞬間，燈管兩端電壓_220V(填大于填大于、等于、小于、等于、小于)(4)日光燈正常發(fā)光時，啟動器日光燈正常發(fā)光時，啟動器D的靜觸片和動觸片的靜觸片和動觸片_(填接觸、斷開填接觸、斷開) 【例例】電阻為電阻為R的矩形線框的矩形線框abcd，邊長，邊長ab=L，ad=h，質量為，質量為m，自某一高度自由落下，通，自某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁過一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是

18、_（不考慮空氣阻力）（不考慮空氣阻力）2mgh思考思考4、如圖所示，兩個相同的閉合鋁環(huán)套在一根無如圖所示，兩個相同的閉合鋁環(huán)套在一根無限長的光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)限長的光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)(未穿出未穿出)的過程中，兩環(huán)的運動情況是：的過程中，兩環(huán)的運動情況是：( )(A)同時向左運動，距離增大；同時向左運動，距離增大；(B)同時向左運動，距離不變；同時向左運動，距離不變；(C)同時向左運動，距離變??；同時向左運動，距離變??；(D)同時向右運動，距離增大。同時向右運動，距離增大。SNvC思考：磁鐵與環(huán)之間是不是一定存在相互作用而使思考：磁鐵與環(huán)之間是不是一定存在相互作用

19、而使得其阻礙相對運動呢？得其阻礙相對運動呢？例例7 7、如圖所示，勻強磁場中吊著一柔軟閉合導線框，、如圖所示，勻強磁場中吊著一柔軟閉合導線框，磁場方向與線框所在平面垂直，當磁感應強度磁場方向與線框所在平面垂直，當磁感應強度B B大小大小增大時，可以觀察到的現(xiàn)象是：（增大時，可以觀察到的現(xiàn)象是：（ ）A A若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定收縮若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定收縮B B若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定膨脹若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定膨脹C C若磁場方向垂直紙面向外，則線框一定收縮若磁場方向垂直紙面向外，則線框一定收縮D D不論磁場方向向里還是向外，線圈還將繞圖不論磁場方

20、向向里還是向外，線圈還將繞圖 示軸旋轉示軸旋轉在勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬導軌，導在勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬導軌，導軌跟大線圈軌跟大線圈M M相接，如圖所示導軌上放一根導線相接，如圖所示導軌上放一根導線abab，磁感線垂直于導軌所在平面欲使，磁感線垂直于導軌所在平面欲使M M所包圍的所包圍的小閉合線圈小閉合線圈N N產(chǎn)生順時針方向的感應電流，則導線產(chǎn)生順時針方向的感應電流，則導線的運動可能是（的運動可能是（ ） A A勻速向右運動勻速向右運動B B加速向右運動加速向右運動C C勻速向左運動勻速向左運動D D加速向左運動加速向左運動逆向思維能力逆向思維能力如圖所示如圖所示, ,在一

21、蹄形磁鐵兩極之間放一個矩形在一蹄形磁鐵兩極之間放一個矩形線框線框abcdabcd。磁鐵和線框都可以繞豎直軸。磁鐵和線框都可以繞豎直軸OOOO自由轉動。若使蹄形磁鐵以某角速度轉動時自由轉動。若使蹄形磁鐵以某角速度轉動時，線框的情況將是（，線框的情況將是（ ）A A靜止靜止B B隨磁鐵同方向轉動隨磁鐵同方向轉動C C沿與磁鐵相反方向轉動沿與磁鐵相反方向轉動D D要由磁鐵具體轉動方向來決定要由磁鐵具體轉動方向來決定5 5、如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置，銅環(huán)、如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置，銅環(huán)R R沿螺線管的軸線加速下落，在下落過程中，環(huán)面始終保沿螺線管的軸線加速下落，在下落過程中

22、，環(huán)面始終保持水平銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上持水平銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1 1、2 2、3 3位置時的加速度位置時的加速度分別為分別為a a1 1、a a2 2、a a3 3。位置。位置2 2處于螺線管的中心，位置處于螺線管的中心，位置1 1、3 3與位置與位置2 2等距離。則等距離。則( ) ( ) Aa1a2=g Ba3a1gCa1=a3a2 Da3a1a2【分析分析】 銅環(huán)下落過程中經(jīng)位置銅環(huán)下落過程中經(jīng)位置1 1附近時，穿過附近時，穿過銅環(huán)的磁通由小變大，銅環(huán)中感應電流的磁場阻礙銅環(huán)的磁通由小變大，銅環(huán)中感應電流的磁場阻礙穿過銅環(huán)的磁通變大，即阻礙銅環(huán)下落，故穿過銅環(huán)的磁通變大，即阻礙銅環(huán)下落，故

23、a a1 1gg。經(jīng)位置經(jīng)位置2 2附近時，由于螺線管中部的磁感線可以認附近時，由于螺線管中部的磁感線可以認為均勻分布，穿過銅環(huán)的磁通不變，銅環(huán)中無感應為均勻分布，穿過銅環(huán)的磁通不變，銅環(huán)中無感應電流，銅環(huán)僅受重力作用，電流，銅環(huán)僅受重力作用，a a2 2=g=g經(jīng)位置經(jīng)位置3 3附近時，穿過銅環(huán)的磁通由大變小，銅環(huán)附近時，穿過銅環(huán)的磁通由大變小，銅環(huán)中感應電流的磁場阻礙穿過銅環(huán)的磁通變小，即阻中感應電流的磁場阻礙穿過銅環(huán)的磁通變小，即阻礙下落，故礙下落，故a a3 3gvv2 2vv1 1，因此在位置因此在位置1 1與與3 3附近使環(huán)中發(fā)生同樣大小的磁通變附近使環(huán)中發(fā)生同樣大小的磁通變化所需

24、的時間間隔化所需的時間間隔t t1 1 t t3 3，可見在位置，可見在位置3 3附近，附近，穿過銅環(huán)的磁通變化率大，環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢穿過銅環(huán)的磁通變化率大，環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流也大，銅環(huán)與線圈間的相互作用（相吸）和感應電流也大，銅環(huán)與線圈間的相互作用（相吸）也強，所以位置也強，所以位置3 3的加速度比位置的加速度比位置1 1的小，即的小，即a a3 3aa1 1【解答解答】 A A、B B、D D。如圖是一種延時開關，當開關如圖是一種延時開關，當開關S1閉合時，電磁鐵閉合時，電磁鐵F將銜將銜鐵鐵D吸下，吸下，C線路接通，當開關線路接通，當開關S1斷開時，由于電磁感斷開時，由于電

25、磁感應作用，應作用，D將延遲一段時間才被釋放，則（將延遲一段時間才被釋放，則（ ）A、由于、由于A線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時D的作用的作用B、由于由于B線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時D的作用的作用C、如果斷開如果斷開B的開關的開關S2，無延時作用，無延時作用D、如果斷開、如果斷開B的開關的開關S2，延時將變長，延時將變長DCABS2S1F一、磁通量一、磁通量1.1.在勻強磁場中，磁感應強度與在勻強磁場中，磁感應強度與垂直垂直磁場方向的面磁場方向的面積積S S的乘積叫的乘積叫磁通量磁通量，簡稱磁通，在數(shù)值上等于穿，簡稱磁通，在數(shù)值上等于穿過面積的磁感應線的過面積的磁感應線的條數(shù)條數(shù)。公式公式 =BS=BS，B B與與S S相垂直，或者說相垂直，或者說S S是回路平面在垂是回路平面在垂直于直于B B方向上的投影面積。方向上的投影面積。2.2