1、电磁感应 复习章末复习专题,电磁感应,感应电动势的大小,产生感应电流的条件,瞬时感应电动势 E=BLV,平均感应电动势 =n/t,楞次定律跟右手定则,感应电流的方向,应用,自感现象,日光灯原理,电磁感应现象:,规律,一、磁通量,1、定义:,2、定义式:=BS适用条件:匀强磁场、SB,一般计算式: =BSsin或: =BS,磁通量可理解为穿过一个面的磁感线条数。如图:,3、标量,单位:韦伯(Wb)1Wb=1Tm2 =1VS,在匀强磁场中,磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫磁通量,简称磁通。,思考1:哪些情况可以引起磁通量的变化?,思考2:如上图,若磁感应强度为B,面积为S,则以cd为轴转
2、过900,磁通量变化量为多少?转过1800磁通量变化量是多少?转过3600磁通量变化量为多少?,导体所围面积的变化; 磁场本身强弱的变化; 磁场与导体相对位置的变化。,1、产生感应电流的条件?,2、产生感应电动势的条件?,电磁感应现象的本质是:产生了感应电动势( 变或切割),如图所示,普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的。在一个环形铁心上绕一个线圈,铁心有个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动。录音时,磁头线圈跟微音器相连,放音时,跟扬声器相连,磁带上涂有一层磁粉,能被磁化且留下剩磁,微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化,扬声器的作用是把电流的变化转化成声音的变化,根据学过的知识,说出
3、录音机录音和放音的基本原理。,三、感应电流的方向,1、特殊方法:右手定则用于导线切割磁感线的情形。,例:在下列图中,磁感强度B、感应电流强度I、导线的运动速度V等三个物理量中只给出两个,试判断出第三个物理量方向。(已知:三个物理量互相垂直),2、普适方法:楞次定律内容: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,“四步法”判断感应电流方向: 1、明确原磁场B方向 2、明确磁通量的变化(是增还是减) 3、判断感应电流的磁场B的方向 4、安培定则判断感应电流的方向,楞次定律中“阻碍”的含意:阻碍不是阻止;可理解为 “增反、减同”,推广式,电磁感应现象中的“因”与“果”,直接原因:,派生结果
4、:,推论:结果一定阻碍原因,磁通量变化 相对运动 切割运动 电流变化(自感),感应电流受力 受力而发生运动,例 如图所示,一水平放置的圆形通电线圈I固定,有另一个较小的线圈II从正上方下落,在下落过程中线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一竖直线上,则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在下方运动的过程中,从上往下看线圈II:( )(A)无感应电流;(B)有顺时针方向的感应电流;(C)有先顺时针后逆时针的感应电流;(D)有先逆时针后顺时针的感应电流。,C,例 如图示,一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落,空气阻力不计,则在圆环的运动过程中,下列说法正确的是:( )
5、 A. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时大于g, B. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时也小于g, C. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g, 在下方时等于g, D. 圆环在磁铁的上方时,加速度大于g,在下方时小于g.,S,N,B,四、自感现象,1、定义:由于导体回路本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。,2、自感电动势:在自感现象中产生的电动势。表达式:自感系数L:作用: 自感电动势总是阻碍引起它的电流的变化,自感问题的分析方法: 1、抓住电路的初末状态和对线圈的描述。 (电路稳定时,线圈相当于电阻,“纯电感线圈”则相当于导线) 2、抓住线圈的“阻碍电流变化”
6、作用。 没有线圈时是瞬间变大或变小,有线圈只能缓慢变大或变小。但不能阻止变化。 3、若电流由0变大,开始瞬间可把线圈当断路 4、若电流由大变小,可将线圈当电源,如图所示,为日光灯的工作电路 (1)开关S刚合上前,启动器D的静触片和动触片是(填接通的、断开的) (2)开关S刚合上时,220V电压加在_使之发出辉光 (3)日光灯启辉瞬间,灯管两端电压_220V(填大于、等于、小于) (4)日光灯正常发光时,启动器D的静触片和动触片_(填接触、断开),【例】电阻为R的矩形线框abcd,边长ab=L,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图
7、所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是_(不考虑空气阻力),2mgh,思考、如图所示,两个相同的闭合铝环套在一根无限长的光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环(未穿出)的过程中,两环的运动情况是:( ) (A)同时向左运动,距离增大; (B)同时向左运动,距离不变; (C)同时向左运动,距离变小; (D)同时向右运动,距离增大。,C,思考:磁铁与环之间是不是一定存在相互作用而使得其阻碍相对运动呢?,例、如图所示,匀强磁场中吊着一柔软闭合导线框,磁场方向与线框所在平面垂直,当磁感应强度B大小增大时,可以观察到的现象是:( ) A若磁场方向垂直纸面向里,则线框一定收缩 B若磁场方向垂
8、直纸面向里,则线框一定膨胀 C若磁场方向垂直纸面向外,则线框一定收缩 D不论磁场方向向里还是向外,线圈还将绕图示轴旋转,在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是( ) A匀速向右运动 B加速向右运动 C匀速向左运动 D加速向左运动,如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴OO自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是( ) A静止 B随磁铁同方向转动 C沿与磁铁相反方向转动 D要由磁铁具体转动方向来决定
9、,一、磁通量 1.在匀强磁场中,磁感应强度与垂直磁场方向的面积S的乘积叫磁通量,简称磁通,在数值上等于穿过面积的磁感应线的条数。,公式=BS,B与S相垂直,或者说S是回路平面在垂直于B方向上的投影面积。,2.磁通量是标量,为了计算方便,有时可规定正负,叠加时遵循代数和法则,即要考虑到相反磁场抵消后的磁通量。 3.磁通量的单位:韦(Wb).则有: 1Wb = 1 Tm=1VS,结论: 只要0 就有电磁感应现象发生,二、电磁感应现象,如果电路闭合,则电路中有感应电流;也有感应电动势; 如果电路不闭合,则电路中无感应电流,但有感应电动势。,感应电流及感应电动势产生的原因:,变化的磁场产生一个电场,这个电场驱使导体中的自由电荷作定向移动,形成电流。,大小计算:,闭合电路的欧姆定律EI R,方向判断:,右手定则,和楞次定律,二、电磁感应现象,电磁感应,1、条件;磁通量;,2、方向:1)楞次定律+安培定则(1)步骤? (2)推广:阻碍原的变化阻碍相对运动阻碍原电流的变化(自感)2)右手定则,3、大小:1) 变化:2)切割:E= B l v 小心不垂直时要分解B或v3)题目类型: 涉及电路涉及力学分析涉及能量(或动量)分析,4、应用: 自感:自感线圈L的作用? 日光灯:电路图,工作过程,各元件的作用,