專題十七電磁感應(yīng)(加試)

1、專題十七電磁感應(yīng)(加試)考點(diǎn)基礎(chǔ)自清考點(diǎn)互動(dòng)探究?jī)?nèi)容索引考點(diǎn)基礎(chǔ)自清一、磁通量一、磁通量答案1.概念：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向的面積S和B的乘積.2.公式：.3.單位：1 Wb.4.物理意義：相當(dāng)于穿過某一面積的的條數(shù).垂直BS1Tm2磁感線答案二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)閉合電路的磁通量時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象.2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種情況：(1)閉合電路的磁通量.(2)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割運(yùn)動(dòng).3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：電路中產(chǎn)生 ，如果電路閉合則有感應(yīng)電流產(chǎn)生.4.能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，是機(jī)械能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為.發(fā)生變化發(fā)生變化

2、磁感線感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電能答案三、楞次定律三、楞次定律1.楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要引起感應(yīng)電流的的變化.(2)適用范圍：適用于一切回路變化的情況.2.右手定則(如圖1所示)圖1阻礙磁通量磁通量答案(1)使用方法：讓磁感線穿入手手心.使大拇指指向的方向.則其余四指指向的方向.(2)適用范圍：適用于切割磁感線的情況.右導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流部分導(dǎo)體四、法拉第電磁感應(yīng)定律四、法拉第電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的發(fā)生改變，與電路是否閉合.(3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用或判斷.2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟

3、穿過這一電路的_成正比.(2)公式：E，其中n為線圈匝數(shù).(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循定律，即I.閉合電路歐姆答案電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量無關(guān)楞次定律右手定則磁通量的變化率答案五、自感渦流五、自感渦流1.自感現(xiàn)象(1)概念：由于導(dǎo)體本身的 變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做 .(2)表達(dá)式：E .(3)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的大小、形狀、 以及是否有鐵芯有關(guān).電流自感電動(dòng)勢(shì)匝數(shù)答案2.渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在 磁場(chǎng)中，或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流.(2)產(chǎn)生原因：金屬塊內(nèi) 變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流.(3)渦流的利用：冶煉金屬

4、的高頻感應(yīng)爐利用 產(chǎn)生焦耳熱使金屬熔化；家用電磁爐也是利用渦流原理制成的.(4)渦流的減少：各種電機(jī)和變壓器中，用涂有絕緣漆的硅鋼片疊加成的鐵芯，以減少渦流.變化磁通量強(qiáng)大的渦流1.如圖2所示為通電長直導(dǎo)線的磁感線圖，等面積線圈S1、S2與導(dǎo)線處于同一平面，關(guān)于通過線圈S1、S2的磁通量1、2，下列分析正確的是()A.12B.12.故A項(xiàng)正確.解析解析2.(多選)(2016麗水模擬)下列圖中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()解析解析選項(xiàng)A中的回路不閉合，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)C、D回路中的磁通量不變化，也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；B選項(xiàng)中的磁通量在增加，又是閉合回路，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故本題選A、C、D.3.(多

5、選)下列各圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中與事實(shí)相符的是()解析解析解析A圖中磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量在向下增加，由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的增加，方向向上，再由安培定則可以判斷A中感應(yīng)電流的方向與圖中相反，所以A錯(cuò)，同理得B錯(cuò)，C、D正確.4.(多選)如圖3所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間變化而變化.下列說法中正確的是()解析A.當(dāng)B增大時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大B.當(dāng)B增大時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能減小C.當(dāng)B減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定減

6、小D.當(dāng)B減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變圖35.(2016杭州調(diào)研)如圖4所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水.給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()A.恒定直流、小鐵鍋B.恒定直流、玻璃杯C.變化的電流、小鐵鍋D.變化的電流、玻璃杯圖4解析返回解析解析通入恒定電流時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.通入變化的電流時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，鐵鍋是導(dǎo)體，感生電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高.渦流是由變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會(huì)升溫，故C正確.返回考點(diǎn)互動(dòng)探究1.穿過閉

7、合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，線圈面積S發(fā)生變化.(2)線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化，此時(shí)可由10計(jì)算并判斷磁通量是否變化.(4)線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化. 考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律2.判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的一般流程判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的一般流程3.楞次定律的使用步驟楞次定律的使用步驟解析例1如圖5所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中通以同方向、同大小的電流，矩形導(dǎo)線框abcd的兩邊與兩導(dǎo)線平行，且與兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)

8、，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，則在移動(dòng)過程中線框中感應(yīng)電流方向是()A.沿abcd不變 B.沿adcb不變C.由abcd變成adcb D.由adcb變成abcd圖5解析解析本題中M與N中電流的方向相同，在M的右側(cè)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，且離得越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越??；在N的左側(cè)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且離得越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小.也就是說，MN之間的磁場(chǎng)是變化的，要正確解決此問題，我們需要應(yīng)用楞次定律，可以判斷出，閉合線框abcd在從N到M的運(yùn)動(dòng)過程中，垂直紙面向外的磁通量減少，垂直紙面向里的磁通量增加，為了阻礙磁通量的變化，線框中的電流始終沿著adcb

9、方向.故選項(xiàng)B正確.規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)利用楞次定律判斷感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向利用楞次定律判斷感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向1.利用楞次定律判斷的電流方向也是電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，利用右手定則判斷的電流方向也是做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.若電路為開路，可假設(shè)電路閉合，應(yīng)用楞次定律或右手定則確定電路中假想電流的方向即為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.2.在分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電勢(shì)高低時(shí)，一定要明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路就是電源.在電源內(nèi)部，電流方向從低電勢(shì)處流向高電勢(shì)處.1.如圖6所示，直導(dǎo)線ab通有電流I，矩形線圈ABCD由圖中實(shí)線位置運(yùn)動(dòng)到虛線所示位置的過程中，若第一次是平移，第二次是翻轉(zhuǎn)

10、180.設(shè)前后兩次通過線圈平面磁通量的變化為1、2，下列說法正確的是()A.12 B.1Uc，金屬框中無電流B.UbUc，金屬框中電流方向沿abca圖12規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算及電勢(shì)高低的判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算及電勢(shì)高低的判斷1.計(jì)算：切割方式感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式垂直切割EBlv旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)EBl2說明：導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直；磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng).2.判斷：把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路或?qū)w當(dāng)作電源的內(nèi)電路，那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.若電路是不閉合的，則先假設(shè)有電流通過，然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷出電流的方向.電源內(nèi)部電流的方向是由負(fù)極(低電勢(shì))流向正極(高電勢(shì))，外電路順著電流方向每

11、經(jīng)過一個(gè)電阻電勢(shì)都要降低.解析7.如圖13所示，平行金屬導(dǎo)軌的間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，一根足夠長的直金屬棒與導(dǎo)軌成60角放置，且接觸良好，則當(dāng)金屬棒以垂直于棒的恒定速度v沿金屬導(dǎo)軌滑行時(shí)，其他電阻不計(jì)，電阻R中的電流為() 變式題組圖13解析8.如圖14所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距0.4 m，左端接有阻值為0.2 的電阻.一質(zhì)量為0.2 kg、電阻為0.1 的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌之間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T.棒在水平向右的外力作用下以0.3 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過

12、程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.已知導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，則()A.MN棒運(yùn)動(dòng)過程中兩端的電壓為0.02 VB.MN棒運(yùn)動(dòng)過程中兩端的電壓為0.06 VC.棒勻速運(yùn)動(dòng)1 s過程中電阻R發(fā)熱0.008 JD.棒勻速運(yùn)動(dòng)1 s過程中電阻R發(fā)熱0.012 J圖14QI2Rt0.220.21 J0.008 J，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.1.圖象類型圖象類型 考點(diǎn)四 電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中主要涉及的圖象有Bt圖象、t圖象、Et圖象和It圖象.還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖象，即Ex圖象和Ix圖象.2.應(yīng)用應(yīng)用知識(shí)知識(shí)(1)四個(gè)規(guī)律：左手定則、安培定則、右手定則、楞次定

13、律.(2)應(yīng)用公式：安培力FBIl牛頓運(yùn)動(dòng)定律的相關(guān)公式等3.基本方法基本方法(1)明確圖象的種類，是Bt圖象還是t圖象，或者Et圖象、It圖象等.(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程.(3)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律列出函數(shù)方程.(4)根據(jù)函數(shù)方程進(jìn)行數(shù)學(xué)分析.如斜率及其變化、兩軸的截距、圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積等代表的物理意義.(5)畫圖象或判斷圖象.例4如圖15，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框.在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(dL)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下.導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場(chǎng)區(qū)域.下列vt圖象中，可能正確描述上述過程的是()解析圖15方法技巧方法技巧電磁感應(yīng)中圖象問題的分析技巧電磁感應(yīng)中圖象問題的分析技巧1.對(duì)于圖象選擇問題常用排除法：先看方向再看大小及特殊點(diǎn).2.對(duì)于圖象的描繪：先定性或定量表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系，注意橫、縱坐標(biāo)表達(dá)的物理量及各物理量的單位，畫出對(duì)應(yīng)物理圖象(常有分段法、數(shù)學(xué)法).3.對(duì)圖象的理解：看清橫、縱坐標(biāo)表示的量，理解圖象的物理意義.9.磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈.當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，