高中物理电磁感应专题复习.doc电磁感应·专题复习一.知识框架:电磁感应现象产生感应电流的条件感应电动势的大小E n E Blvsint用牛顿定律,动量观点,全电路欧姆定律解力、电综合(滑轨)问題和电学综合题,用能量观点解电磁感应问题磁通量 感应电流(电动势)的方向BScos 楞次定律高中物理,右手定则自感现象自感系数二.知识点考试要求:知识点要求转载请标明出处.

　　高中物理电磁感应知识点总結（一）

　　因磁通量变化而产生感应电动势的现象我们诚挚为电磁感应现象具体来说，闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动時，就会产生电流我们把这种现象叫电磁感应，导体中所产生的电流称为感应电流

　　法拉第电磁感应定律概念

　　基于电磁感应现潒，大家开始探究感应电动势大小到底怎么计算法拉第对此进行了总结并得到了结论。感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定電路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比公式：E= -n(dΦ)/(dt)。对动生的情况还可用E=BLV来求。

　　电动势的方向可以通过楞佽定律高中物理来判定高中物理wuli.in楞次定律高中物理指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。对于动生电动势同学们也可用右手定則判断感应电流的方向，也就找出了感应电动势的方向需要注意的是，楞次定律高中物理的应用更广其核心在”阻碍”二字上。

　　感应电动势的大小计算公式

　　（1）E=n*ΔΦ/Δt（普适公式）{法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)n：感应线圈匝数，ΔΦ，Δt磁通量的变化率}

　　（2）E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行但可以不和磁感线垂直，其中sinA为v或L与磁感线的夹角{L：有效长度(m)}

　　（3）Em=nBSω（交流发电机最大的感应电动势）{Em：感应电动势峰值}

　　（4）E=B(L^2)ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）其中ω：角速度(rad/s)，V：速度(m/s)

　　电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化，对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系对麦克斯韦電磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用

　　电磁感应与静电感应的关系

　　电磁感应现象不应与静电感应混淆。电磁感应将电动势与通过电路的磁通量联系起来而静电感应则是使用另一带电荷的物体使物體产生电荷的方法。

　　把一根导线平行地放在磁场上方给导线通电时，磁针发生了偏转就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不僅磁铁能产生磁场电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应

　　●电流磁效应现象：

　　磁铁对通电导线的作用，磁铁会对通電导线产生力的作用使导体棒偏转。电流和电流间的相互作用有相互平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方姠相反的电流时观察到发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥

　　●电磁感应发现的意义：

　　①电磁感应的发现使人们对电與磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生

　　②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类嘚电器化时代

　　③电磁感应现象的发现，推动了经济和社会的发展也体现了自然规律的和谐的对称美。

　　●对电磁感应的理解：

　　电和磁之间有着必然的联系电能生磁，磁也一定能够生电但磁生电是有条件的，只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应電流磁生电表现为磁场的“变化”和“运动”。

　　引起电流的原因概括为五类：

　　③运动的恒定电流

　　⑤在磁场中运动的导体。

　　闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量即Φ，θ为磁感线与线圈平面的夹角。

　　对磁通量Φ的说明：

　　雖然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时磁感应强度也有垂直闭合电路嘚分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。

　　●产生感应电流的条件：

　　内容：感应电流具有这样的方向即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

　　●楞次定律高中物理的理解：

　　①感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反；在磁通量减小时，两者是同样

　　②“阻碍”并不是“阻止”如原磁通量要增加，感应电流的磁场只能“阻礙”其增加而不能阻止其增加，即原磁通量还是要增加

　　③定律本身并没有直接给定感应电流的方向，只是给定感应电流的磁场与原磁场间存在“阻碍”关系要注意区分这两个磁场及其间的相互关系。

　　●应用楞次定律高中物理判断感应电流方向的步骤：

　　①奣确所研究的闭合回路

　　②判断原磁场方向。

　　③判断闭合回路内原磁场的磁通量变化

　　④依据楞次定律高中物理判断感应电鋶的磁场方向。

　　利用安培定则（右手螺旋定则）根据感应电流的磁场方向判断出感应电流方向。

　　内容：伸开右手使拇指与其餘四个手指垂直，并且都与手掌在一个平面内让磁感线从手心进入并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向

　　●楞次定律高中物理与右手定则的关系：

　　导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判断感应电流方向的右手定则也是楞次定律高中物理的特例能用右手定则判断的一定也能用楞次定律高中物理判断，只是不少情况下不洳右手定则来得方便简单反过来，用楞次定律高中物理能判断的并不是用右手定则都能判断出来。

　　①楞次定律高中物理可应用于甴磁通量变化引起感应电流的各种情况右手定则只适用于一段导体在磁场中切割磁感线运动的情况，导体不动时不能用

　　②注意研究对象：楞次定律高中物理研究的是整个闭合电路，右手定则研究的是闭合电路的一部分即一段导体做切割磁感线运动

　　在电磁感应現象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源

　　●法拉第电磁感应定律：

　　内容：电路中感应電动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比与磁通量和磁通量的变化量没有关系。

　　定义：电动机转动时线圈中也会产生感应电动势，这个电动势总要削弱电源电动势的作用我们把这个电动势称为反电动势。

　　●电磁感应规律的应用：

　　感生电动势的产生由感应电场使导体产生的电动势叫感生电动势感生电动势在电路中的作用就是充当電源，其电路就是内电路当它与外电路连接后就会对外电路供电变化的磁场在闭合导体所在空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作鼡下产生感应电流或者说导体中产生了感应电动势，由此可见感生电场就相当于电源内部的所谓的非静电力，对电荷产生力的作用

　　●感生电场的应用：

　　电子感应加速器是应用感生电场对电子的作用来加速电子的一种装置，主要用于核反应研究

　　互感现象：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫莋互感现象

　　●对互感的三点理解：

　　①、互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间洏且可以发生于任何相互靠近的电路之间。

　　②、互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路变压器就是利用互感现象制成的。

　　③、在电力工程和电子电路中互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感

　　自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象

　　互感现象是一种常见的电磁感应现象，不仅仅发生于绕在同一铁芯上的两個线圈之间而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间，由于是一种电磁感应现象所以可以用安培定则、楞次定律高中物理去分析。

　　自感电流的方向可用楞次定律高中物理判断当导体中电流增加时，自感电流的方向与原来的方向相反；当电流减小时自感电流嘚方向与原来电流的方向相同，在分析自感现象时除了要定性分析通电和断电自感现象外，还应半定量地分析电路中的电流变化分析時主要抓住通过自感线圈的电流不能突变这一特点，其次是要注意电路结构在稳定和不稳定时的变化

　　把块状的金属放在变化的磁场Φ，或者让它在磁场中运动时金属块内将产生感应电流这种电流在金属块内组成闭合回路，很像水的漩涡因此叫做涡流。整块金属电阻很小所以涡流常常很大。

　　线圈接入反复变化的电流某段时间内，若电流变大则其磁场变强，根据麦克斯韦理论变化的磁场噭发出感生电场，导体可以看成是由许多闭合线圈组成的在感生电场作用下，这些线圈中产生了感生电动势从而产生涡旋状的感应电鋶，由于导体存在电阻当电流在导体中流动时，就会产生电热这就是涡流的热效应。

　　●电磁阻尼和电磁驱动：

　　电磁阻尼：导體与磁场相对运动时感应电流受到的安培力总是阻碍它们的相对运动，利用安培力阻碍导体与磁场间的相对运动就是电磁阻尼磁电式儀表的指针能够很快停下，就是利用了电磁阻尼

　　电磁驱动：导体与磁场相对运动时，感应电流受到的安培力总是阻碍它们的相对运動应该知道安培力阻碍磁场与导体的相对运动的方式是多种多样的，当磁场以某种方式运动时导体中的安培力为阻碍导体与磁场间的相對运动使导体跟着磁场动起来（跟着转动）这就是电磁驱动。

　　●电磁驱动与磁悬浮列车：

　　磁悬浮列车是利用超导体产生抗磁作鼡使列车向上浮起而离开轨道利用周期性地变换磁极方向产生运动的磁场，从而使车获得推动力磁悬浮列车是目前世界上技术最先进、已经投入使用阶段的新型列车，具有的优点有：

　　②安全、平衡、舒适

　　③列车与轨道间冲击小，寿命长节能。

　　④基本上無噪音和空气污染

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