电磁感应专题复习教案
一、电磁感应现象:当穿过线圈的磁通量发生变化或导体作切割磁感线运动时就会才生电动势,这种电动势叫感应电动势,,这种现象叫电磁感应现象。
二、产生感应电动势条件:穿过线圈的磁通量发生变化或导体作切割磁感线运动。
三、导体产生感应电流的条件:穿过闭合线圈的磁通量发生变化(包括闭合电路的部分导体作切割磁感线的情况)。
注意:
1、 只有同时满足:①电路闭合;②磁通量变化这两个条件才会有感应电流。
2、 引起磁通量变化的因素:由ф=BSsinθ可知①磁感强度B发生变化;②线圈面积S发生变化;③磁感强度B和线圈面积S的夹角θ发生变化。这三种变化都可引起磁通量的变化
四、感应电流方向的判定:
1、 愣磁定律: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、 应用愣磁定律判断感应电流方向的方法和步骤:
①明确引起感应电流的磁场方向和磁感线分布特点以及磁通量的变化(是增加还是减小);
②根据愣磁定律确定感应电流的方向;
③由安培定则根据感应电流的磁场方向确定感应电流的方向。
3、 右手定则:闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生的感应电流用右手定则判断较为方便。
五、感应电动的大小:
1、 部分导体切割磁感线:
ε=Blvsinθ
θ是v和B的夹角:
当θ=0°时,ε=0;
当0°<θ<90°时,0<ε<Blv;
当θ=90°时,ε=Blv,此时,ε最大。
注意:若v是即时速度,ε是即时感应电动势,若v是平均速度,ε是平均感应电动势。
2、 法拉第电磁感应定律:
3、 自感电动势:
,式中L是自感系数,取决于线圈的长度、横截面积、单位长度匝数及有无铁心。
一、电磁感应现象:当穿过线圈的磁通量发生变化或导体作切割磁感线运动时就会才生电动势,这种电动势叫感应电动势,,这种现象叫电磁感应现象。
二、产生感应电动势条件:穿过线圈的磁通量发生变化或导体作切割磁感线运动。
三、导体产生感应电流的条件:穿过闭合线圈的磁通量发生变化(包括闭合电路的部分导体作切割磁感线的情况)。
注意:
1、 只有同时满足:①电路闭合;②磁通量变化这两个条件才会有感应电流。
2、 引起磁通量变化的因素:由ф=BSsinθ可知①磁感强度B发生变化;②线圈面积S发生变化;③磁感强度B和线圈面积S的夹角θ发生变化。这三种变化都可引起磁通量的变化。
四、感应电流方向的判定:
1、 愣磁定律: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、 应用愣磁定律判断感应电流方向的方法和步骤:
①明确引起感应电流的磁场方向和磁感线分布特点以及磁通量的变化(是增加还是减小);
②根据愣磁定律确定感应电流的方向;
③由安培定则根据感应电流的磁场方向确定感应电流的方向。
3、 右手定则:闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生的感应电流用右手定则判断较为方便
五、感应电动的大小:
1、 部分导体切割磁感线:
ε=Blvsinθ
θ是v和B的夹角:
当θ=0°时,ε=0;
当0°<θ<90°时,0<ε<Blv;
当θ=90°时,ε=Blv,此时,ε最大。
注意:若v是即时速度,ε是即时感应电动势,若v是平均速度,ε是平均感应电动势。
2、 法拉第电磁感应定律:
3、 自感电动势:
,式中L是自感系数,取决于线圈的长度、横截面积、单位长度匝数及有无铁心。
学法指导
一、感应电动势与感应电流产生条件分析方法:
1、 选定哪一段导体或哪一闭合电路为研究对象;
2、 确认穿过电路的磁通量是否发生变化:
① 导体切割磁感线
② 穿过电路的磁感线条数是否发生变化
二、感应电流的大小及方向:
1、 用右手定则判定感应电流的方向(学习了选修本内容之后,也可用愣磁定律判定)。
2、 感应电流的大小:
,
三、电磁感应现象中的能量转化和守恒
1、 闭合电路中产生感应电流,其它形式的能转化为电能。
2、 电流通过导体做功,电能转化为内能或其它形式的能。
[例题1]如图1所示,L1和L2绕在同一铁心上,L1的两端接在相互平行的导轨上,导轨间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,导轨上跨接一导体棒ab且与导轨接触良好,并可自由滑动。L2两端接有电流计G。若要使G中有电流,ab棒在导轨上怎样运动。
[分析解答] ab棒在导轨上可以做匀速和变速两种运动。当ab棒向左或右做匀速运动时,在L1中有一恒定的电流,故L2中穿过的磁通量是不变的,在L2与G组成的闭合回路中无磁通量的变化,故无电流。
当ab棒向左或向右做变速运动时,由于ab棒切割磁感线的速度的变化,而在L1和ab棒组成的闭合回路中产生一变化的电流,由于流过线圈的电流变化,则产生一变化的磁场,那么穿过L2的磁通量就时刻变化,在L2与G组成的闭合回路中就由感应电流流过,所以若使G中有电流,AB棒在导轨上应做变速运动。
[例题2]如图2所示,一边长为L的正方形导线框位于水平面上,总电阻为R。虚线表示一均强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行。磁场区域的宽度为2L,磁感强度为B,方向竖直向下。今使线框沿垂直于磁场边界方向以速率v匀速通过磁场区域,试在图2所示的乙图上,画出从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过线框的电流i随ab边的位置坐标x变化的图线。
[分析解答]当线框ab边开始进入磁场区,立即产生感应电动势ε=BLv,线框中电流I0=ε/R=BLv/R,一直持续到cd边刚进入磁场为止。此后无感应电流,直到ab边达到磁场右边界。当ab边离开磁场后,cd边切割磁感线,产生反方向感应电流,大小仍为I0=BLv/R,一直持续到cd边刚离开磁场为止。此后无感应电流。感应电流的I-x图线如图3所示