高二物理-选修3-2-电磁感应-期末重点复习资料 下载本文

电磁感应专题复习

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第一部分 电磁感应现象、楞次定律 知识点一——磁通量 ▲知识梳理 1.定义

磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,

。如果面积S与B不垂直,如图

所示,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即

2.磁通量的物理意义

磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3.磁通量的单位:(韦伯) 特别提醒:

(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别;另外,磁通量与线圈匝数无关。

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(2)磁通量的变化夹角的变化引起。 ▲疑难导析

一、磁通量改变的方式有几种

,它可由B、S或两者之间的

1.线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S不变而相当于B变化。

2.线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。

3.线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B不变,而S增大或减小。

4.线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。 二、对公式 在磁通量

的理解

的公式中,S为垂直于磁感应强度B方向上

三者之间的关系。

的有效面积,要正确理解

1.线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a),当线圈面积由变为时,磁通量并没有变化。 2.当磁场范围一定时,线圈面积发生变化,磁通量也可能不变,如图(b)所示,在空间有磁感线穿过线圈S,S外没有磁场,如增大S,则不变。

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3.若所研究的面积内有不同方向的磁场时,应是将磁场合成后,用合磁场根据

去求磁通量。

),置于磁感应强

例:如图所示,矩形线圈的面积为S(

度为B(T)、方向水平向右的匀强磁场中,开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量:绕垂直磁场的轴转过(1) (1) (2) (3)

。负号可理解为磁通量在减少。 ;(2)

;(3);

知识点二——电磁感应现象 ▲知识梳理 1.产生感应电流的条件

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,即路中就有感应电流产生。 2.引起磁通量变化的常见情况

(1)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 (2)线圈绕垂直于磁场的轴转动。 (3)磁感应强度B变化。 ▲疑难导析

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,则闭合电

1.分析有无感应电流的方法

首先看电路是否闭合,其次看穿过闭合电路的磁通量是否发生了变化。

2.产生感应电动势的条件

无论电路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流;电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

:如图所示,有一根通电长直导线,通融入向右的电流,

另有一闭合线圈P位于导线的正下方,现使线圈P竖直向上运动,问在线圈P到达上方的过程中,穿过P的磁通量是如何变化的?有无感应电流产生?

解析:根据直线电流磁场的特点,靠近电流处磁场强,远离电流处磁场弱,把线圈P向上的运动分成几个阶段;第一阶段:从开始到线圈刚与直导线相切,磁通量增加;第二阶段:从线圈与直导线相切到线圈直径与直导线重合,磁通量减少;第三阶段:从线圈直径与导线重合到线圈下面与直导线相切,磁通量增加;第四阶段:远离直导线,磁通量减少。 每一个阶段均有感应电流产生。

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知识点三——感应电流方向的判定 ▲知识梳理 1.楞次定律 (1)内容

感应电流具有这样的方向,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。 (2)适用范围

适用于一切情况的感应电流方向的判断。 (3)楞次定律判定感应电流方向的一般步骤

①明确引起感应电流的原磁场的方向及其分布情况,并用磁感线表示出来;

②分析穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;

③根据楞次定律确定感应电流磁场方向,即原磁通量增加,则感应电流磁场方向与原磁场方向相反,反之则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同;

④利用安培定则来确定感应电流的方向;

⑤电磁感应现象中判定电势高低时必须把产生感应电动势的导体(或线圈)看成电源,且注意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流动。若电路断路无感应电流时,可想象为有感应电流,来判定电势的高低。

(4)楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。

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