新教材魯科版高中物理選擇性必修第二冊第2章電磁感應及其應用 知識點考點重點難題提煉

第2章電磁感應及其應用

第1節(jié)科學探究：感應電流的方向（第1課時）............................-1-

第1節(jié)科學探究：感應電流的方向（第2課時）............................-2-

第2節(jié)法拉第電磁感應定律.............................................-8-

第3節(jié)自感現(xiàn)象與渦流................................................-13-

章末復習總結...........................................................-18-

第1節(jié)科學探究：感應電流的方向（第1課時）

匚知識梳理二

一、實驗原理與設計

如圖所示，將磁鐵的不同磁極插入、拔出螺線管，觀察感應電流方向的變化。通過分析

感應電流的方向與磁鐵的磁場方向、通過線圈的磁通量的變化之間的關系，探究影響感應電

流方向的因素。

二、實驗器材

電流計、干電池、開關、保護電阻、導線、螺線管、條形磁鐵。

三、實驗步驟

1.先明確電流計指針的偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系。

2.觀察螺線管上漆包線的繞向。

3.將電流計與螺線管按上圖連接好，依次完成以下實驗操作，記錄觀察到的電流計指針

偏轉情況，填入表中。

感應電流在

線圈中的方向

四、數(shù)據(jù)處理

1.根據(jù)實驗過程中現(xiàn)象記錄表格，逐項分析

項目現(xiàn)象及結論

出油舊"Bi

相對運動情況

感應電流在線圈中

的方向

原磁場方向

①的變化情況

感應電流的磁場方

向（線圈中）

感應電流的磁場方

向與原磁場方向的

關系

2.實驗結論

當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過線圈的磁通

量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同。

五、注意事項

1.實驗前應首先明確線圈中電流的流向與電流表指針偏轉方向之間的關系。

2.采用如圖所示的電路，由于電流表量程較小，所以把一節(jié)干電池與電流表及線圈串聯(lián),

且在電路中應接入限流變阻器上

第1節(jié)科學探究：感應電流的方向（第2課時）

匚知識梳理二

一、楞次定律

1.實驗現(xiàn)象分析

將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的任一極插入、抽出螺線管，如圖所

示，記錄感應電流方向。

(b)

磁場感應電流感應電流的

圖號歸納總結

方向的方向磁場方向

(a)向下逆時針向上感應電流的磁場阻眼磁通量的增加

(b)向下順時針向下感應電流的磁場坦礙磁通量的減少

2.實驗結論

當穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過螺線管的

磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相」回。

3.楞次定律

感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

二、右手定則

1.內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁

感線從掌心進入,并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向，

如圖所示。

2.適用范圍：適用于閉合電路部分導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流的情況。

______________________________________楞次定律的理解

（教師用書獨具）教材Pu“迷你實驗室”答案提示：強磁體通過鋁管時，會產(chǎn)生感應電流,

感應電流的磁場阻礙強磁體的下落。

畬情境引入?劭學助教

如圖所示，將一銅環(huán)懸掛在一水平光滑細桿上使其保持靜止。用條形磁鐵的任一極接近

并插入銅環(huán)、拔出銅環(huán)時會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象?

提示：通過觀察發(fā)現(xiàn)，當用條形磁鐵的任一極接近并插入銅環(huán)時，銅環(huán)會向遠離該磁極

的方向移動，當磁鐵從中拔出時，則銅環(huán)隨磁鐵運動。因為感應電流的磁場總是要阻礙磁體

和閉合導體間的相對運動。

1.因果關系

閉合導體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應電流的原因，而感應電流的磁場的產(chǎn)生是感

應電流存在的結果，即只有當閉合導體回路中的磁通量發(fā)生變化時，才會有感應電流的磁場

出現(xiàn)。

2.楞次定律中“阻礙”的含義

/八e硝中/感應電流的磁通量阻礙引起感應電流的磁場

/誰阻罩畛V（原磁場）的磁通量的變化

/阻端4么力阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量

5:酶遍登埴麗:贏電詭礴場芳而與原裱

河行贏聲場的方向相反;當磁通量減少時,感應電流的磁

n，場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”

/陽贏里協(xié)；阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化,

/，這種變化將繼續(xù)進行

3.“阻礙”的表現(xiàn)

從能量守恒定律的角度，楞次定律可廣義地表述為：感應電流的“效果”總是要反抗（或

阻礙）引起感應電流的原因。常見的情況有三種：

（1）阻礙原磁通量的變化（增反減同）。

（2）阻礙導體的相對運動（來拒去留）。

（3）通過改變線圈面積來“反抗”（增縮減擴）。

4.楞次定律的實質

“阻礙”的結果，是實現(xiàn)了其他形式的能向電能轉化，如果沒有“阻礙”，將違背能量

守恒定律，可以得出總能量增加的錯誤結論。所以楞次定律體現(xiàn)了在電磁感應現(xiàn)象中能的轉

化與守恒，能量守恒定律也要求感應電流的方向服從楞次定律。

【例1】關于楞次定律，下列說法正確的是（）

A.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

B.閉合電路的一部分導體在磁場中運動時，必受磁場阻礙作用

C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場同向

D.感應電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化

A［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，選項A正確；閉合電路

的一部分導體在磁場中平行磁感線運動時，不受磁場阻礙作用，選項B錯誤；原磁場穿過閉

合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場反向，選項C錯誤；當原磁場增強時感應

電流的磁場跟原磁場反向，當原磁場減弱時感應電流的磁場跟原磁場同向，選項D錯誤。］

廠........規(guī)法.............................

對阻礙的三點理解

(1)阻礙不是阻止，最終引起感應電流的磁通量還是發(fā)生了變化，是“阻而未止”。

(2)阻礙不是相反。當引起感應電流的磁通量增大時，感應電流的磁場方向與引起感應電

流的磁場方向相反；當引起感應電流的磁通量減少時，感應電流的磁場方向與引起感應電流

的磁場方向相同。

(3)涉及相對運動時，阻礙的是導體與磁體的相對運動，而不是阻礙導體或磁體的運動。

<__________________________J

y點”楞次定律的應用

畬情境引入.助學助教

如圖所示，觀察開關閉合和斷開的瞬間，電流表的指針偏轉方向相同嗎？為什么？

提示：開關閉合和斷開的瞬間，電流表的指針偏轉方向不同，時而左偏，時而右偏。因

為開關閉合和斷開的瞬間穿過該線圈的磁通量變化情況不同，閉合時，穿過線圈的磁通量增

加，斷開時穿過線圈的磁通量減少。

1.楞次定律應用四步曲

(1)確定原磁場的方向。

(2)判定產(chǎn)生感應電流的磁通量如何變化(增加還是減少)o

(2)根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向(增反減同)。

(4)判定感應電流的方向。

2.磁通量變化比較復雜時可以分段：把磁通量變化分成單調變化的區(qū)間來處理。

【例2】如圖所示，一水平放置的矩形線圈aAd,在細長的磁鐵的N極附近豎直下落,

保持A邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置I經(jīng)過位置n到位置m,位置I和m都很靠近

Iio在這個過程中，線圈中感應電流()

0I

口m

A.沿abed流動

B.沿deba流動

C.由I到II是沿abed流動，由II到III是沿deba流動

D.由I到II是沿deba流動，由II到III是沿a6cd流動

A［矩形線圈由位置I到位置n和由位置n到位置iii兩過程中，穿過線圈的磁感線方向

相反。由條形磁鐵的磁場可知，線圈在位置n時穿過閉合線圈的磁通量最少(為零)，線圈從

位置I到位置II,從下向上穿過線圈的磁通量在減少，線圈從位置II到位置m,從上向下穿

過線圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向是a6cd,A正確。］

廠........規(guī)?法............................

運用楞次定律判定感應電流方向的思路

據(jù)

根

確

明

研該電路磁通

^次

對

究

象量如何變化^

能

哪

是

一

個

合

閉判定感應電判定感應

電

路流磁場方向電流方向

，該電路磁場

方向如何

誄點”右手定則的應用

畬情境引入?助學助教

(1)如圖所示，導體棒劭向右做切割磁感線運動。根據(jù)楞次定律判斷導體棒助中的電流

方向？

a

x^xX

XXXXXXXX

xlXXXXXXXXXX

x|lXX-XXXXX

x|xXXXXXXXXX

XcXXXXXXXXXX

b

提示：導體棒a6向右運動，磁通量增大，由楞次定律可知，感應電流產(chǎn)生的磁場與原磁

場方向相反，故感應電流的方向為6-a。

(2)能否找到一種更簡單的方法來判斷閉合回路中部分導體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方

向呢？

提示：研究電流/的方向、原磁場6的方向、導體棒運動的速度/的方向三者之間的關

系滿足右手定則。

1.右手定則反映了磁場方向、導體運動方向和電流方向三者之間的相互垂直關系。

(1)大拇指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導體運動而磁場未

動，也可以是導體未動而磁場運動，還可以是兩者以不同速度同時運動。

(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導體相當于電源。

2.楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系

規(guī)律

比較】楞次定律右手定則

閉合回路的一部分，即做切割

研究對象整個閉合回路

磁感線運動的導體

只適用于導體在磁場中做切

區(qū)適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象

割磁感線運動的情況

別

用于磁感應強度6隨時間變化而產(chǎn)生的用于導體切割磁感線產(chǎn)生的

應用

電磁感應現(xiàn)象較方便電磁感應現(xiàn)象較方便

聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例

［例3］如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平

面與磁場垂直。金屬桿倒置于導軌上并與導軌形成閉合回路尸3s一圓環(huán)形金屬線框7位于

回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿尸0突然向右運動，在運動開始的瞬間，關

于感應電流的方向，下列說法正確的是()

XSXX

XXXXX

T

XX。XX—X

xRxxxbx

A.國貂中沿順時針方向，7中沿逆時針方向

B.凡火S中沿順時針方向，7中沿順時針方向

C.夕。貂中沿逆時針方向，7中沿逆時針方向

D.尸Q/?S中沿逆時針方向，「中沿順時針方向

思路點撥：(1)導體棒切割磁感線運動時，可由右手定則確定導體棒中的電流方向。

(2)線圈7內(nèi)感應電流的方向可由楞次定律判斷。

D［金屬桿閭向右切割磁感線，根據(jù)右手定則可知凡況S中感應電流沿逆時針方向；原

來7中的磁場方向垂直于紙面向里，閉合回路尸QRS中的感應電流產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面

向外，使得穿過7的向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知7中產(chǎn)生順時針方向的感應電流。

綜上所述，可知A、B、C項錯誤，D項正確。］

廠.......規(guī)fficT5法...........................

右手定則應用的兩點注意

(1)右手定則只適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動的情況，導體和磁場沒有相對

運動不能應用。

(2)右手定則判定導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢時，四指的指向是由低電勢指向高電

勢。

<J

第2節(jié)法拉第電磁感應定律

二知識梳理二

一、感應電動勢

1.在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫作感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相

當于電源。

2.在電磁感應現(xiàn)象中，回路斷開時，雖然沒有感應電流，但感應電動勢依然存在。

二、電磁感應定律

1.磁通量的變化率

(D定義：單位時間內(nèi)磁通量的變化量。

(2)意義：磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢。

2.法拉第電磁感應定律

(1)內(nèi)容：電路中感應電動勢的大小與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。

A①

(2)公式：?

①在國際單位制中，一的單位是伏特(V),①的單位是韋伯(Wb),力的單位是秒(s),k=

..A

i,公式簡化為￡=n。

Ad)

②若閉合電路是一個匝數(shù)為〃的線圈，則￡=廳「。

(3)標量性：感應電動勢是標量,但有方向。其方向規(guī)定為從電源負極經(jīng)過電源內(nèi)部指向

電源的正極，與電源內(nèi)部電通方向一致。

3.導線切割磁感線時的感應電動勢

(1)導線垂直于磁場運動，B、1、/兩兩垂直時，如圖甲所示，E^Blv.

(2)導線的運動方向與導線本身垂直，但與磁感線方向夾角為e時，如圖乙所示，E=

Blvsin0o

導線

橫截面

x

x

冷點1對法拉第電磁感應定律的理解和應用

(教師用書獨具)教材P36“迷你實驗室”答案提示：與強磁鐵插入的快慢有關。

畬情境弓I入?助學助教

(1)如圖所示，將條形磁鐵從同一高度插入線圈的實驗中。快速插入和緩慢插入磁通量的

變化量△。相同嗎？指針偏轉角度相同嗎？

提示：磁通量變化相同，但磁通量變化快慢不同，快速插入比緩慢插入時指針偏轉角度

(2)分別用一根磁鐵和兩根磁鐵以同樣速度快速插入，磁通量的變化量A。相同嗎？指

針偏轉角度相同嗎？

提示：用兩根磁鐵快速插入時磁通量變化量較大，磁通量變化率也較大，指針偏轉角度

較大。

,Ad)

1.理解公式

A①

(1)感應電動勢￡的大小取決于穿過電路的磁通量的變化率三丁，而與。的大小、A0

的大小沒有必然的關系，與電路的電阻印無關；感應電流的大小與感應電動勢￡和回路總電

阻7?有關。

A①

(2)磁通量的變化率石彳，是07圖像上某點切線的斜率，可反映單匝線圈感應電動勢

的大小和方向。

A①

(3)￡=)17只表示感應電動勢的大小，不涉及其正負，計算時A。應取絕對值。感應

電流的方向可以用楞次定律去判定。

(4)磁通量發(fā)生變化有三種方式

A0AS

①6不變，s變化，則式7=夕?仄7

…X①XB

②方變化，s不變，則丁=陽?&

△(P|①2I

③反S變化，則L

A①

2.由￡=了了彳可求得平均感應電動勢，通過閉合電路歐姆定律可求得電路中的平均電

EnA①A0

流通過電路中導體橫截面的電荷量g/A

Kt*KK

【例1】如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于平面的勻強磁場，

磁感應強度為8,一根長度大于2r的導線敗以速度/在圓環(huán)上無摩擦地自左向右勻速滑動，

電路的固定電阻為凡其余電阻忽略不計。試求/V從圓環(huán)的左端滑動到右端的過程中電阻力

上的電流的平均值及通過的電荷量。

［解析］由于A3B-XS=B,",完成這一變化所用的時間At「,

,,一A①JIBrv

故E=T7=^-，

_E兀Brv

所以電阻"上的電流平均值為/==

ZI2R'

通過A的電荷量為1=/?△力=空二。

兀Brvr

［答案］

2RR

0.........易錯警亦............................

A①

應用E=n.,時應注意的三個問題

(1)此公式適用于求平均電動勢。

⑵計算電動勢大小時，取絕對值，不涉及正負。

A①

⑶用所求的感應電動勢為整個閉合電路的感應電動勢，而不是回路中某部分

導體兩端的電動勢。

導線切割磁感線時的感應電動勢

畬情境引入?助學助教

如圖所示的裝置，由一塊安裝在列車車頭底部的強磁鐵和埋設在軌道下面的一組線圈及

電學測量儀器組成(記錄測量儀器未畫出)。當列車經(jīng)過線圈上方時，由于穿過線圈的磁通量

發(fā)生變化，線圈中就會產(chǎn)生感應電動勢。請思考：

強磁鐵接測量儀器接測量儀器

如果已知強磁鐵的磁感應強度8、線圈垂直列車運行方向的長度，、感應電動勢反能否

測出列車的運行速度呢？

提示：由￡=6即可以測出列車的運行速度。

1.對公式￡=應沖in_8中各量的理解

(1)對9的理解：當8、1、丫三個量方向互相垂直時，《=90°,感應電動勢最大；

當有任意兩個量的方向互相平行時，個=0°,感應電動勢為零。

(2)對，的理解：式中的/應理解為導線切割磁感線時的有效長度，如果導線不和磁場垂

直，，應是導線在與磁場垂直方向投影的長度；如果切割磁感線的導線是彎曲的，如圖所示，

則應取與6和■垂直的等效直線長度，即ab的弦長。

XXXaXXXX

x/_x：X

X

XXX

(3)對y的理解：

①公式中的y應理解為導線和磁場間的相對速度，當導線不動而磁場運動時，也有電磁

感應現(xiàn)象產(chǎn)生。

②公式￡=8加一般用于導線各部分切割磁感線速度相同的情況，若導線各部分切割磁感

線的速度不同，可取其平均速度求電動勢。如圖所示，導體棒在磁場中繞A點在紙面內(nèi)以角

—1a>1—1

速度。勻速轉動，磁感應強度為8平均切割速度/=]%=〒，則￡=應v=-BGjfQ

(1)

,A0

2.公式￡=B/i/sin。與E=n./的對比

A①

E-nME=B2vsin8

回路中做切割磁感線運動的那部分

研究對象整個閉合回路

導體

只適用于導體切割磁感線運動的情

區(qū)適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象

別況

計算結果△t內(nèi)的平均感應電動勢某一時刻的瞬時感應電動勢

A①、

E—BJvsin。是由￡—77-77在定條件下推導出來的，該公式可看

聯(lián)系

作法拉第電磁感應定律的一個推論

【例2】如圖所示，有一半徑為A的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為8,一條足夠長

的直導線以速度-進入磁場。從直導線進入磁場至勻速離開磁場區(qū)域的過程中，求:

(1)感應電動勢的最大值為多少？

(2)在這一過程中感應電動勢隨時間變化的規(guī)律如何？

(3)從開始運動至經(jīng)過圓心的過程中直導線中的平均感應電動勢為多少？

思路點撥：(1)求瞬時感應電動勢選擇E=Blv。

A①

(2)求平均感應電動勢選擇￡=)了7。

(3)應用￡=由/時找準導線的有效長度。

［解析］(1)由￡=應廠可知，當直導線切割磁感線的有效長度，最大時，E最大，1最大

為2兄所以感應電動勢的最大值￡=2四步。

(2)對于￡隨t變化的規(guī)律應求的是瞬時感應電動勢，由幾何關系可求出直導線切割磁感

線的有效長度1隨時間￡變化的情況為，=24/一R-vt2,

所以￡=2Bv^2Rvt~v^o

1

(3)從開始運動至經(jīng)過圓心的過程中直導線的平均感應電動勢下=2-

兀BRvo

［答案］⑴2胡■(2)2Bv^2Rvt-v^⑶(口胡■

「........規(guī)?法.............................

感應電動勢計算的三點說明

(1)一般求某一位置或某一時刻的感應電動勢應用瞬時電動勢公式求解。如切割磁感線情

A0A(P、

形用￡=應匕而用￡=/?1彳時，工工應為該時刻的磁通量的變化率。

A①

(2)求某一段時間或某一過程的電動勢要用￡=77^7,其中At為對應的這段時間。

(3)感應電動勢的平均值不一定是最大值與最小值的平均值，需根據(jù)法拉第電磁感應定律

求解。

第3節(jié)自感現(xiàn)象與渦流

二知識梳理二

、自感現(xiàn)象

1.實驗探究：通電自感和斷電自感

自感電動勢的作

操作電路現(xiàn)象

用

接通電源的瞬間，燈泡1立

通電阻礙燈泡2電流的

刻亮起來，燈泡2逐漸亮起

自感增加

來

斷開開關的瞬間，燈泡2立

斷電刻熄滅，燈泡1過一會兒后阻礙燈泡1電流的

自感才熄滅。有時燈泡1會閃亮減小

---------一下，然后逐漸變暗

2.自感現(xiàn)象：由于線圈自身的電流發(fā)生變化所產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象。

二、自感電動勢

1.自感電動勢：由于線圈自身的電流發(fā)生變化所產(chǎn)生的感應電動勢。

2.自感電動勢的方向：原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反，原電流減

小時，自感電動勢的方向與原電流方向相回。

3.自感電動勢的作用：自感電動勢總是要典導體自身的電流發(fā)生變化。

4.自感系數(shù)

(1)物理意義：能表征線圈產(chǎn)生自感電動勢本領的大小;

(2)大小決定因素：線圈的形狀、橫截面積、長短、匝數(shù)等；

(3)單位：國際單位是亨利,簡稱亳，符號是旦。

5.自感電動勢大?。骸?妥，其中/為線圈的自感系數(shù),簡稱自感或電感。

三、渦流及其應用

1.概念：由于磁通量變化，在大塊金屬中形成的像旋渦一樣的感應電流。

2.特點：金屬塊的電阻較小，渦流往往較大。

3.應用與防止

(1)渦流熱效應的應用：如電磁爐。

(2)渦流的防止：電動機、變壓器等設備中為防止鐵芯中因渦流損失能量，常用增大鐵芯

材料的電阻率和用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯。

學點I自感現(xiàn)象的分析

畬情境引入?助學助教

如圖所示，在演示斷電自感實驗時，有時燈泡D會閃亮一下，然后逐漸熄滅，你能說出

是什么原因導致的嗎？

D

-----------

——1|-----------——

提示：若線圈L的阻值凡小于燈泡阻值而時，斷電前穩(wěn)定狀態(tài)下電流斷電后L

與D構成回路，斷電瞬間由于自感現(xiàn)象，人將延遲減弱，則流過燈泡D的電流為人大于原電

流，所以會使燈泡閃亮一下后再逐漸熄滅。

1.對自感線圈阻礙作用的理解

(1)當電路剛閉合瞬間，自感線圈相當于一個阻值無窮大的電阻，其所在的支路相當于斷

路。

(2)當電路中的電流穩(wěn)定后，自感線圈相當于一段理想導線或純電阻。

(3)當電路剛斷開瞬間，自感線圈相當于一個電源，對能夠與它組成閉合回路的用電器供

電，并且剛斷開電路的瞬間通過自感線圈的電流大小和方向與電路穩(wěn)定時通過自感線圈的電

流大小和方向相同。

2.對通電自感和斷電自感的比較

通電自感斷電自感

LL—

電路

(———-----

圖

器材/很大(有鐵芯)，

L、Lz同規(guī)格，R=RL,/較大

要求RL《RLA

在開關S斷開瞬間，LA燈突然閃亮一下后再漸

在S閉合瞬間，L2燈立即亮起來，

現(xiàn)象漸熄滅(當抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關S

L燈逐漸變亮，最終一樣亮

時，會看到L燈馬上熄滅)

斷開開關S時，流過線圈/的電流減小，產(chǎn)生

開關閉合時，流過電感線圈的電流自感電動勢，阻礙電流的減小，使電流繼續(xù)存

增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻在一段時間；在S斷開后，通過/的電流反向

原因

礙電流的增大，使流過L燈的電流通過燈L.,且由于此《心，使得流過LA燈的電

比流過L燈的電流增加得慢流在開關斷開瞬間突然增大，從而使晨燈的發(fā)

光功率突然變大

能量

轉化電能轉化為磁場能磁場能轉化為電能

情況

【例1】如圖所示，電感線圈/的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，LA、LB是兩

個相同的燈泡，且在下列實驗中不會燒毀，電阻尼的阻值約等于A的兩倍，則()

L

A.閉合開關S時，LA、LB同時達到最亮，且LB更亮一些

B.閉合開關S時，LA、LB均慢慢亮起來，且L更亮一些

C.斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅

D.斷開開關S時，晨慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅

思路點撥：解此題注意以下三點

(1)分析自感電流的大小時，應注意“/的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計”這一

關鍵語句。

(2)電路接通瞬間，自感線圈相當于斷路。

(3)電路斷開瞬間，回路中電流從/中原來的電流開始減小。

D［由于燈泡LA與線圈/串聯(lián)，燈泡LB與電阻尼串聯(lián)，當S閉合的瞬間，通過線圈的電

流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增加，所以LB比LA先亮，A、B項錯誤；由于

L.所在的支路電阻阻值偏小，故穩(wěn)定時電流大，即LA更亮一些；當S斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生

自感電動勢，兩燈組成串聯(lián)電路，線圈中的感應電流開始減小，即從4減小，故LA慢慢熄滅,

LB閃亮后才慢慢熄滅，C項錯誤，D項正確。］

廠........規(guī)?法............................

自感問題的求解策略

自感現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象的一種特例，它仍遵循電磁感應定律。分析自感現(xiàn)象除弄清這

一點之外，還必須抓住以下三點：

(1)自感電動勢總是阻礙電路中原電流的變化。當電流增大時，自感電動勢的方向與原電

流方向相反；當電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同。

(2)“阻礙”不是“阻止”?！白璧K”電流變化的實質是使電流不發(fā)生“突變”，使其變

化過程有所延緩。

(3)當電路接通瞬間，自感線圈相當于斷路；當電路穩(wěn)定時，自感線圈相當于電阻，如果

線圈沒有電阻，相當于導線(短路)；當電路斷開瞬間，自感線圈相當于電源。

冷點2渦流的理解及應用

(教師用書獨具)教材P"4"迷你實驗室”答案提示：鐵鍋內(nèi)水溫變化，玻璃杯內(nèi)水溫不變,

因為鐵鍋內(nèi)產(chǎn)生渦流。

畬情境引入?助學助教

渦流的產(chǎn)生條件是什么？電磁爐的鍋具為什么用平底的鐵鍋?

提示：渦流是發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時產(chǎn)生的感應電流，故渦流的產(chǎn)生條件：①金屬塊本身

能夠形成閉合回路。②穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化。在平底的鐵鍋底部產(chǎn)生渦流，從而使

得鍋底溫度升高，起到加熱做飯或炒菜的作用。

1.對渦流的理解

(1)本質：電磁感應現(xiàn)象。

(2)條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身構成閉合回路。

(3)特點：整個導體回路的電阻一般很小，感應電流很大，故金屬塊的發(fā)熱功率很大。

2.產(chǎn)生渦流的兩種情況

(1)塊狀金屬放在變化的磁場中。

(2)塊狀金屬進出磁場或在非勻強磁場中運動。

3.產(chǎn)生渦流時的能量轉化

伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉化成電能，最終在金屬塊中轉化為內(nèi)能。例如，金屬

塊放在了變化的磁場中，則磁場能轉化為電能，最終轉化為內(nèi)能；如果是金屬塊進出磁場或

在非勻強磁場中運動，則由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉化為電能，最終轉化為內(nèi)

能。

【例2]在水平放置的光滑導軌上，沿導軌固定一個條形磁鐵，如圖所示，現(xiàn)有銅、

鋁和有機玻璃制成的滑塊甲、乙、丙，使它們從導軌上的A點以同樣的速度向磁鐵滑去。各

滑塊在未接觸磁鐵前的運動情況是()

亡....EH

///.////////////////////.

A

A.都做勻速運動B.甲、乙做加速運動

C.甲、乙做減速運動D.乙、丙做勻速運動

思路點撥：|相對運動|-I磁通量變化-I渦流|-I阻礙作用

C[銅塊、鋁塊向磁鐵靠近時，穿過它們的磁通量發(fā)生變化，因此在其內(nèi)部產(chǎn)生渦流，

渦流產(chǎn)生的感應磁場對原磁場的變化起阻礙作用，所以銅塊和鋁塊向磁鐵運動時會受阻礙而

減速，有機玻璃為非金屬，不產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，故C正確。］

.....規(guī)律C方法......

對渦流的兩點說明

(1)渦流是整塊導體發(fā)生的電磁感應現(xiàn)象，同樣遵循法拉第電磁感應定律。

(2)磁場變化越快笑越大,導體的橫截面積S越大，導體材料的電阻率越小，形

成的渦流就越大。

章末復習總結

［鞏固層-知識整合］

【電磁感應h因磁通盤變化而產(chǎn)生感

應電動勢的現(xiàn)象

I■(產(chǎn)生條產(chǎn)］

［感應電動勢卜

.便二行錠回路是否閉合，只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化)

【楞次定律人內(nèi)容:感應電流磁場總要阻礙

0

國吊薪感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電刷引起感應電流的磁通量的變化

理解

判定感應電流方向的步驟

法拉第電磁

感應定律

【右手定則h伸開右手,讓大拇指與其余四

電路中感應電動勢的大小，跟指垂直，且都與手掌處于同一

穿過這一電路的磁通量的變化平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手

率成正比即必G由與左手定心，使拇指指向導體運動的方

E="KF則的比較向，其余四指所指的方向就是

感應電流的方向

電磁感應及其應用自感的

一公式：E=BLvsin0定義

—導體切割磁感線的感應電動勢公式的幾點說明

J導體切割磁感線的感應電動勢的兩個特例

動勢

I總是阻礙尊體中原來電流的變化］

［提升層-能力強化］

主題1電磁感應中的動力學問題

1.平衡類問題的求解思路

第一步H確定研究對象

0

第二步H進行受力分析

0