第十一章电磁感应
知能图谱
sin E n t E Blv θ????
??
???????
??Φ??=???????????????????????
??
???????????
定磁感的象生件楞次定律感流方向的判定右手定大小：平均感方向：用楞次定律判磁感法拉第磁感定律大小：＝瞬感方向：用楞次定律或右手定判日光流用磁阻尼磁义电应现产条应电则应电动势断
电应电应时应电动势则断灯涡应电电驱动
一、电磁感应现象 楞次定律
知识能力解读
电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象 产生感应电流的条件 条件：（1）电路必须闭合
（2）穿过导体回路的磁通量发生变化
电磁感应现象的实质
产生感应电动势，如果电路闭合则产生感应电流
能量转化 发生电磁感应现象时，机械能能活其他形式的能转化为电能 变化情况 举例
磁通量变化量
磁场变化
永磁铁靠近或远离线圈、电磁铁（螺线管）
线圈中的电流发生变化
B S ?Φ=??
有效面积变化
回路面积变化
闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图所示
B S ?Φ=??
回路平面与磁
线圈在磁场中的转动，如图所示
场的夹
角变化
知能解读（三）感应电流方向的判定
内容适用范围
楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的
磁通量的变化
一切电磁感应现象
续表内容适用范围
右手定则让磁感线穿过掌心，右手大拇指指向导体运动
方向，其余四指指向感应电流方向
导体切割磁感线产生感应电流
（四）楞次定律中“阻碍”的含义
谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身
如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。即“增反减同”
结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果是增加的还得增加，减少的仍将减少。阻碍也不意味着相反，不可认为感应电流产生的磁场方向一定与原磁场方向相反
知能解读（五）楞次定律的推广含义
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，内容例证
阻碍原磁通量变化——“增反
减同”
磁铁靠近线圈，B
感与B
原
反向
阻碍相对运动
——“来拒去留”
磁铁靠近，是斥力
磁铁远离，是引力
内容例证
使回路面积有扩大或缩小的趋
势——“增缩减扩”
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、
b 靠近
阻碍原电流的变化——“增反
减同”
合上S ，B 先亮；再断开S ，两灯逐渐熄灭
知能解读（六）三个定则的比较 比较 项目 左手定则
右手定则
安培定则
应用 磁场对运动电荷、电流作用力方向的判断 对因导体切割磁感线而产生的感应电流方向的判断
电流产生磁场 涉及 方向 的物 理量 磁场方向、电流（电荷运动）方向、安培力（洛伦兹力）方向 磁场方向、导体切割磁感线的运动方向、感应电动势的方向 电流方向、磁场方向
各物理 量方向 间的关 系图例
因果 关系 电流→运动 运动→电流 电流→磁场 应用 实例
电动机
发电机
电磁铁
方法技巧归纳
方法技巧（一）应用楞次定律判断感应电流方向的方法 方法指导 用楞次定律判断感应电流方向的思维流程如下：
→
→???→???→楞次安培定律定则明确研究的对象是穿过该回路的磁场
磁通量的变感应电流的磁场感应电流哪一个闭合回路
方向（原磁场方向）化（增或减）方向（增反减同）的方向
方法技巧（二）楞次定律的推广应用 方法指导 对楞次定律中“阻碍”的含义可推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。具体概括如下：
（1）阻碍原磁通量的变化——增反减同； （2）阻碍与磁体间的相对运动——来拒去留；
（3）当闭合电路发生形变时，感应电流的效果就阻碍闭合电路发生形变；
（4）当由于闭合电路自身的电流发生变化而产生感应电流时，感应电流的效果就阻碍原电流的变化。
方法技巧 （三）电势高低的判断方法 方法指导 在电磁感应现象中，产生感应电动势的导体相当于电源。电源内部电流由低电势（负极）流向高电势（正极）。
方法技巧（四） 右手定则、安培定则、左手定则和楞次定律的综合应用 方法指导
易错易混辨析
易错易混对产生感应电流的条件理解不准确
感应电流产生的条件是：（1）电路是闭合的；（2）穿过闭合电路的磁通量发生变化。二者缺一不可，但闭合电路在实际问题中如何观察或如何选取，往往要结合具体情况分析判断。
高考能力培养
高考能力（二）能力培养 1理解能力 2推理能力
二、法拉第电磁感应定律
知识能力解读
知能解读（一）法拉第电磁感应定律
1内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 2公式：E n
t
Φ
?=?。 式中，n 为线圈的匝数，Φ?是线圈磁通量的变化量，t ?是磁通量变化所用的时间。t
Φ
??是磁通量的变化率，是t Φ-图像上某点切线的斜率。 3对法拉第电磁感应定律的理解 （1）E t Φ
?=
?应用于单匝线圈的情况。如果有n 匝线圈，这n 匝线圈为串联关系，则总电动势为E n
t
Φ
?=?。 （2）因磁感应强度B 变化而产生的电动势为B
E n S t
?=?。 （3）因面积S 变化而产生的电动势为B
E n
B t
?=?。 说明
此公式计算得到的是t ?时间内的平均值，因此可求电磁感应中通过导线的电荷量。
E n n q I t t t R R t R
ΦΦ
????=?=?=?=
??，可见电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量及线圈匝数决定，与发生磁通量变化的时间无关。 4对Φ、Φ?、
Φ
?的辨析
物理
意义
某时刻穿过磁场中某个面
的磁感线条数
穿过某个面的磁通量随时
间的变化量
穿过某个面的磁通量变
化快慢的物理量
续表磁通量Φ磁通量变化Φ
?磁通量变化率
t
Φ
?
?
大小
sin
BS
Φθ
=（不垂直时，
取S在与B垂直方向上的投
影）
21
ΦΦΦ
?=-，或
S
ΦB
?=??或
S B
Φ
?=??
S
B
t t
Φ
??
=?
??
或
B
B
t t
Φ
??
=?
??
平动切割
（1）大小：E Blv
=。
（2）适用范围：导线切割磁感线时产生的感应电动势，适用于匀强磁场且B、l、v三者互相垂直的情况。若不垂直，sin
E Blvθ
=（θ为B与v的夹角，如图所示）。
（3）方向：可用右手定则判定，且四指所指的方向为高电势的方向。如图所示，金属棒中感应电流方向是由N指向M，则M端电势高，N端电势低。
注意
①在E Blv
=中，l是指有效长度。
②若导体棒转动切割磁感线，则：2
1
2
E Blω
=
知能解读（三）E
Φ
?
=与2
1
E Blω
=的区别及联系
公式
比较
E
t
Φ
?
=
?
2
1
2
E Blω
=
区别
研究
对象
一个回路在磁场中运动的一段导线适用
范围
无论什么方式引起Φ的变化都适
用
只适用于一段导线切割磁感线的情
况
条件不一定是匀强磁场匀强磁场
物理
意义
表示的是平均感应电动势表示的是瞬时感应电动势
续表
知能解读（四）感生电动势与动生电动势
方法技巧归纳
方法技巧（一）感应电荷量的计算方法
方法指导 通过回路截面的电荷量q 仅与n 、Φ?和回路电阻R 总有关，与时间长短无关。推导如下：
E n n q I t t t R tR R
ΦΦ
??=?=
?=??=
?。 方法技巧（二）电磁感应中电路问题的处理方法 方法指导 在电磁感应中，导体切割磁感线或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，因此，电磁感应问题往往又和电路问题联系在一起。解决与电路问题相联系的电磁感应问题的基本步骤： （1）确定电源：首先，判断产生电磁感应现象的是哪一部分导体（电源）；其次，利用E n
t
Φ
?=?或sin E Blv θ=求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向。 （2）分析电路结构，弄清内外电路，画等效电路图。
（3）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解。 方法技巧（三）电磁感应中力学问题的解题技巧
方法指导 电磁感应中导体棒既可视为电学对象（因为它相当于电源），又可视为力学对象（因为感应电流的存在而受到安培力），而感应电流I 和导体棒的速度v 则是联系这两大对象的纽带，其关系如下：
方法技巧（四）电磁感应中的能量转化问题
方法指导在电磁感应现象中，安培力做功是电能和其他形式的能之间相互转化的桥梁，其关系如下：
分析电磁感应中的能量问题的基本步骤：
（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。
（2）画出等效电路，搞清电路结构，确定电流，求出回路中电阻消耗电功率的表达式。（3）分析导体受力及各力做功情况，用动能定理或能量守恒定律，得到所满足的方程。
方法技巧（五）电磁感应中的图像问题的分析方法
方法指导（1）解决电磁感应问题的基本方法
①明确图像的种类是B t-图像还是t
Φ-图像，或者E t-图像、I t-图像等。
②分析电磁感应的具体过程。
③结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等列出函数方程。
④根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化、两轴的截距等。
⑤判断图像的形状及特点（或描绘图像、变换图像、应用图像分析解决问题）。
（2）分析电磁感应图像问题时的三个关注
①关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。
②关注变化过程，电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应。
③关注大小、方向的变化趋势，看图像斜率的大小、图像的曲直是否和物理过程对应。
方法技巧（六）关于“收尾速度”及收尾情况的分析
方法指导（1）收尾速度的表达式
如图所示，导体棒ab在恒定外力F的作用下，从静止开始沿光滑导轨做切割磁感线运动。已知磁感应强度为B，导体棒长度为l，电阻为r，定值电阻为R，其他电阻不计，则收尾速
度
()
22
m
F R r
v
B l
+
=。
若导体棒质量为m，与导轨间的动摩擦因数为μ，则同理有
()()
22
m
F mg R r
v
B l
μ
-+
'=。
（2）两种典型的收尾情况
以如图所示的情景为例，光滑导轨的倾角为θ，则收尾速度
()
22
sin
m
mg R r
v
B l
θ+
=。
若线框进入磁场时m v v >，则线框先减速再匀速；若线框进入磁场时m v v <，则线框先加速再匀速。
易错易混辨析
易错易混（一）磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率的区别和联系 1Φ是状态量，Φ?是过程量，t
Φ
??是某一状态Φ的变化快慢，又称磁通量的变化率。 2Φ、Φ?、
t Φ??的大小没有直接联系，它们之间的关系类似于v 、v ?、v
t
??（即加速度a 的关系，如Φ与
t
Φ
??可能一个很大而另一个很小，可能一个为零而另一个不为零。 易错易混（二）电磁感应中的动力学临界问题
1动态分析思路：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→临界状态。 类型
“电—动—电”型
“动—电—动”型
示意图
续表
类型 “电—动—电”型
“动—电—动”型
已知量
棒ab 长L ，质量m ，电阻R ；导轨光滑，电阻不计
棒ab 长L ，质量m ，电阻R ，导轨光滑，电阻不计
过程 分析
S 闭合，棒ab 受安培力BLE
F R =
，此时BLE a mR =，棒ab 速度v ↑→感应电动势BLv ↑→电流I ↓→安培
力F BIL =↓→加速度a ↓。当安培力0F =时，0a =，v 最大 棒ab 释放后下滑，此时sin a g α=，棒
ab 速度v ↑→感应电动势E BLv =↑→电
流E
I R =↑→安培力F BIL =↑→加速度
a ↓。当安培力sin F mg α=时，0a =，v
最大 运动 性质 变加速运动
变加速运动
最终 状态
匀速运动，max E v BL
=
匀速运动，max 22
sin mgR v B L
α
=
高考能力（一）考纲解读
内容 要求 考纲解读
法拉第电磁感应定
Ⅱ
掌握与力学知识、电学知识、能量的转化与守恒等知识相联
律
系的综合问题的分析思路与方法，提高分析解决综合问题和实际问题的能力
高考能力（二）能力培养 1理解能力、推理能力 2分析综合能力
三、自感、互感与涡流
知识能力解读
知能解读（一）自感现象
由于导体本身电流发生变化而在其自身上产生的电磁感应现象。自感是一种特殊的电磁感应现象。
知能解读（二）自感电动势
1定义：在自感现象中产生的感应电动势。
2自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。 3表达式：自感电动势跟电流的变化率成正比，即I
E L
t
?=?。式中L 叫自感系数，简称自感或电感。
4自感电动势的作用：自感电动势阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍会变化，只是使原电流的变化时间变长，起到延迟电流变化的作用。 5自感系数（L ）
（1）大小：自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等线圈自身因素有关。线圈的长度越长，线圈的面积越大，单位长度上的匝数越多，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯时比无铁芯时自感系数大。
（2）单位：亨利（符号H ），361H 10mH 10H μ==。
（3）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量。数值上等于通过线圈的电流在1s 内改变1A 时产生的自感电动势的大小。
通电自感
断电自感
电路图
器材要求
1A 、2A 同规格，L R R =，L 较大 L 很大（有铁芯），A L
R R
现象
在S 闭合的瞬间，
2A 灯立即亮起来，1A 灯逐渐变亮，最终一样亮
在开关S 断开时，灯A 突然闪亮一下
后再渐渐熄灭
原因
由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过1
A 断开开关S 时，流过线圈L 的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；通过L 的电流反向通过A 灯，且由于
增大，从而使磁场能转化为电能知能解读（四）互感现象
1定义：两个互相靠近的线圈中，当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感现象。 2互感电动势
（1）定义：互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的任何两个相互靠近的电路之间、线圈之间，而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。
（2）互感电动势的大小21I E M
t ?=?，12I
E M t
?=?。式中M 叫做互感系数，它是由线圈的几何形状、大小、匝数以及线圈间的相对位置决定的。 3应用：变压器是利用互感现象制成的。 知能解读（五）电磁阻尼和电磁驱动
方法技巧归纳
方法技巧（一）自感现象的分析思路 方法指导（1）自感电动势方向的判断
I I ????→→原楞次定律增反减同
原由原电流(方向、确定感应电判断出自感电
大小的变化)流的方向动势的方向
（2）处理自感现象问题的技巧
①通电自感：线圈相当于一个变化的电阻——阻值由无穷大逐渐减小，通电瞬间自感线圈处相当于断路。
②断电自感：断电时自感线圈处相当于电源，自感电动势由某值逐渐减小到零。 ③电流稳定时，理想的自感线圈相当于导线，非理想的自感线圈相当于定值电阻。 方法技巧（二）自感现象中灯泡亮度变化问题的分析方法 方法指导 处理含自感线圈电路通断电时灯泡亮度变化问题，不能一味套用结论，如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗，要具体问题具体分析，关键要搞清楚电路的连接情况。
电路图
通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然变大，然后逐渐减小达到稳定
断电时电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流
方向不变
电路中稳态电流为
1
I、
2
I：①若
21
I I
≤，
灯泡逐渐变暗；②若
21
I I
>，灯泡闪亮
一下后逐渐变暗。两种情况下灯泡的电
流方向均改变
方法指导（1）金属自身能够形成闭合回路，形成涡流。（2）磁通量发生变化，有感应电流，阻碍相对运动。
易错易混辨析
易错易混误认为“阻碍”是“阻止”
“阻碍”并不是“阻止”。自感电动势阻碍导体中原电流的变化，但不能阻止原电流的变化，自感电动势只是延缓了原电流的变化进程。
高考能力培养
内容要求考纲解读
自感、涡流Ⅰ1.了解自感现象的特点，并能简单应用其特点解释有关问题
2.了解涡流产生的原因，知道如何利用和防止涡流
（二）能力培养理解能力
班级 学号 第十一次 电磁感应和麦克斯韦电磁理论 姓名 基本内容和主要公式 1．法拉第电磁感应定律和楞次定律 法拉第电磁感应定律：d dt εΦ=- ， d d N dt dt φ εψ=-=-（多匝线圈） 楞次定律：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 （楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现） 2．动生电动势和感生电动势 （1）动生电动势：导体在磁场中作切割磁力线运动所产生的感应电动势称 为动生电动势 产生动生电动势的非静电力是洛伦兹力 D v B dl ε+ - =???（）（一段导体运动）、 D dl ε=???（v B ） （整个回路运动） （2）感生电动势：由变化磁场所产生的感应电动势称为感生电动势 产生感生电动势的非静电力是有旋电场W E W W L S S d d B E dl B dS dS dt dt t εΦ?= ?=- =-?=-??? ???? （式中S 是以L 为边界的任意曲面） 3．电场由两部分构成一部分是电荷产生的有源场0E ： 0 0E dl ?=? 另一部分是变化磁场所激励的有旋场W E ： W L S B E dl dS t ??=-??? ?? 0W E E E =+ 、 L S B E dl dS t ??=-??? ?? 、 B E t ???=-? 4．自感现象和互感现象 （1）自感现象：由回路中电流变化而在回路自身所产生的电磁感应现象叫
做自感现象；所产生的电动势叫做自感电动势 LI Φ= 、 L dI L dt ε=- 式中L 叫做自感系数 （2）互感现象：由一回路中电流变化而在另一回路中产生的电磁感应现象 叫做互感现象；所产生的电动势叫做互感电动势 12121M I Φ=、21212M I Φ=、M dI M dt ε=-、1221M M M == 式中M 叫做互感系数 5．磁场能量 磁场能量密度： 1 2 m w B H =? ， 一般情况下可写为 21122m B w BH μ== 磁场能量： 12m m V V W w dV B HdV = =???? ??? 、 21 2 m W LI = 6．位移电流和麦克斯韦方程组 （1）位移电流密度：D D j t ?= ? 其实质是变化的电场 （2）位移电流： D D D S S S d D d I j dS dS D dS t dt dt Φ?= ?=?=?=??? ?? ??、 0D j j t ?=+ ? 称为全电流密度； 00S D j dS t ?+ ?=??? （） 此式表明全电流在任何情况下都是连续的 （3）麦克斯韦方程组： 0S V D dS dV ρ?=?? ??? 、 L S B E dl dS t ??=-??? ?? 0r B H μμ=、0r D E εε= 0S B dS ?=?? 、 0L S D H dl j dS t ??=+ ??? ??（）、 0D ρ??=、 B E t ???=- ?、 0B ??= 、0D H j t ???=+? 、 0j E σ=
电磁感应专题复习 知识网络 第一部分电磁感应现象、楞次定律 知识点一——磁通量 ▲知识梳理 1．定义 磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做 穿过这个面积的磁通量，。如果面积S与B不垂直，如图所示，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即 。 2．磁通量的物理意义 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。 3．磁通量的单位：（韦伯）。 特别提醒： （1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别；另外，磁通量与线圈匝数无关。
（2）磁通量的变化，它可由B、S或两者之间的夹角的变化引起。 ▲疑难导析 一、磁通量改变的方式有几种 1．线圈跟磁体间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B变化。 2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。 3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。其实质也是B不变，而S增大或减小。 4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。 二、对公式的理解 在磁通量的公式中，S为垂直于磁感应强度B方向上的有效面积，要正确理解三者之间的关系。 1．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a），当线圈面积由变为时，磁通量并没有变化。 2．当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b）所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场，如增大S，则不变。
3．若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据去求磁通量。 例：如图所示，矩形线圈的面积为S（），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。 （1）； （2）； （3）。负号可理解为磁通量在减少。 知识点二——电磁感应现象 ▲知识梳理 1．产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即，则闭合电路中就有感应电流产生。 2．引起磁通量变化的常见情况 （1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。 （2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。 （3）磁感应强度B变化。 ▲疑难导析
第一部分：电磁场的数学工具和物理模型 来源：工程电磁场原理教师手册 场的概念；场的数学概念；矢量分析； 数学工具：在不同坐标系下的数学描述方法；巩固标量场梯度的概念和数学描述方法；掌握散度在直角坐标系下的表达形式；掌握旋度在直角坐标系下的表达形式；强调几个矢量分析的恒等式：0=???V （任何标量函数梯度的旋度恒等于零）；0)(=????A （任意矢量函数旋度的散度恒等于零）；() A A A 2?-???=????；?????+??=??A A A )(； V V 2?=???。 亥姆霍兹定理推导出：无旋场（场中旋度处处为零），但散度不为零；无散场（无源场）：场中散度处处为零，但其旋度不为零；一般矢量场：场中散度和旋度均不为零。无限空间中的电磁场作为矢量场)(r F 按定理所述，其特性取决于它的散度和旋度特性，而用公式可以表示为：)()()(r A r r F ??+-?=?，其中标量函数?-??= V dV r r r F r '') '('41)(π?，矢量函数?-??= V dV r r r F r A '' ) '('41)(π，由此可见，无限空间中的电磁场)(r F 唯一地取决于其散度和旋度的分布。 散度定理——高斯定理；旋度定理——stokes 定理 第二部分：静态电磁场——静电场 掌握电场基本方程，并理解其物理意义。 电场强度E 与电位?的定义以及物理含义；理解静电场的无旋性，及电场强度的线积分与路径无关的性质，以及电场强度与电位之间的联关系。 掌握叠加原理，对自由空间中的静电场，会应用矢量分析公式计算简单电荷分布产生的电场强度与电位；对于呈对称性分布的特征的场，能熟练地运用高斯定理求解器电场强度与电位分布。 了解媒介（电介质）的线性、均匀和各向同性的含义；了解电偶极子、电偶极矩的概念及其电场分布的特点。了解极化电荷、极化强度P 的定义及其物理意义。连接通过极化电荷求极化电场分布的积分形式。 理解电位移矢量D 的定义，以及D 、E 和P 三者之间的关系。对电介质中的静电场，会求解其相应对称的场的分布。
沪科版高二（下）第十一章AB.电磁感应课后测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、多选题 1．如图所示，当条形磁铁作下列运动时，线圈中的感应电流方向应是：（从左向右看） A．磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的； B．磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的； C．磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的； D．磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的． 2．如图所示，在一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一个正方形闭合导线框abcd从匀强磁场外自右向左匀速经过磁场，则从ad边进入磁场起至bc边出磁场止，线圈中感应电流的情况是（） A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 二、单选题 3．一个环形线圈放在磁场中，如图a所示，以磁感线垂直于线圈平面向外的方向为正方向，若磁感强度B随时间t的变化的关系如图b.那么在第2秒内线圈中的感应电流的大小和方向是（）
A．大小恒定，顺时针方向B．逐渐减小，顺时针方向 C．大小恒定，逆时针方向D．逐渐增加，逆时针方向 4．如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合电路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程中( ) A．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引 5．水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良）好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则（） A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大 B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大 C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变 D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变 6．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．整个装置悬挂起来，当接通电键瞬间，整个圆盘将(自上而下看) ( ) A．顺时针转动一下 B．逆时针转动一下 C．顺时针不断转动 D．逆时针不断转动 7．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，
电磁感应 1.★电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （1）产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。 （2）产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 （3）电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 （1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 （1）楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割
磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 （2）对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 （3）楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动； ③阻碍原电流的变化（自感）。 ★★★★4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。 （1）两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。
第十一章 A 电磁感应现象 执教：上海市长宁区教育学院陆李杨 一、教学任务分析 电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。 以实验创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象，通过学生实验探究，找出产生感应电流的条件。用现代技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流，使学生感受现代技术的重要作用。 通过“历史回眸”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家的献身精神，懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。 在探究感应电流产生的条件时，使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法，经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程；在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时，体验科学家在探究真理过程中的献身精神。 二、教学目标 1．知识与技能 （1）知道电磁感应现象及其产生的条件。 （2）理解产生感应电流的条件。 （3）学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。 2．过程与方法 通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。 3．情感、态度价值观 （1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。 （2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。
三、教学重点与难点 重点和难点：感应电流的产生条件。 四、教学资源 1、器材 （1）演示实验： ①电源、导线、小磁针、投影仪。 ②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。 （2）学生实验： ①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。 ②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。 ③DIS实验：微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。 2、课件 电磁感应现象flash课件。 五、教学设计思路 本设计内容包括三个方面：一是电磁感应现象；二是产生感应电流的条件；三是应用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。 本设计的基本思路是：以实验创设情景，激发学生的好奇心。通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象和感应电流的概念。通过学生探究实验，得出产生感应电流的条件。通过“历史回眸”、“大家谈”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。 本设计要突出的重点和要突破难点是：感应电流的产生条件。方法是：以实验和分析为基础，根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识，应用实验和动画演示对实验进行分析，理解产生感应电流的条件，从而突出重点，并突破难点。 本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与，培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力，使之感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法的重要作用；感悟科学家的探究精神，提高学习的兴趣。 完成本设计的内容约需1课时。
届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过
该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=n/t
工程电磁场课程总结大作业 1. 静电场 本章研究的对象是静电场，静电场是相对于观察者静止且量值不随时间变化的电荷所产生的电场，静电场中最主要的场量是电场强度E 和标量电位?。首先是从库伦定律 1212 21204πq q R ε= ?e F 2112 =-F F 出发，注意此式适用条件：两个可视为点电荷的带电体之间的相互作用力; 且在真空中成立，真空中的介电常数 12 08.8510ε-=?F/m 。进而引入电场强度： 000 =lim q f E q → 根据此式不难推出真空中单个点电荷引起的电场强度的一般表达式： 3 0()(')4π' p q ε= --E r r r r r n 个点电荷产生的电场强度 ( 矢量叠加原理 )： 3 10() 1()4πN k k k k q ε='-='-∑r r E r r r 连续分布电荷产生的电场强度： 体电荷分布： 2 01 d 4πR V V R ρε' ' = ? E e 面电荷分布： 2 01d 4πR S S R σε' ' = ? E e 线电荷分布： 2 1d 4πR l l R τε' ' = ? E e 由上面公式可以看出，当电荷分布不具有规律时，此时求电场的分布是非常困难的，所以这个时候就要寻求一种新的求解电场的方法，根据亥姆霍兹定理可以知道，从旋度和散度的角度去求电场可以使得问题变得简单。
首先从静电场的环路定律，在静电场沿任何一条闭合路径做功为零，即：0 l Edl =?这样由Stokes’定理，静电场在任一闭合环路的环量： d ()d 0l s ?=???≡??E l E S 0??=E 此式说明了静电场中电场强度的旋度等于0，即电场力作功与路径无关,静电场是保守场，是无旋场。又根据数学知识知，标量函数的梯度的旋度等于0， φ=-?E 因此可以用一个标量函数的负梯度来表示电场强度，即静电场的标量电位或简称电位,E 就是φ的最大减小率，负号表示电场强度的方向从高电位指向低电位。又由上面推导不难看出，φ与 E 的积分关系---电位差，设P0为电位参考点，即0 P φ=，则P 点电位 为： d P P P φ=??E l d d ()()Q Q P P E l P Q φφφ?=-=-? ? 由上式可以看出，P 、Q 两点间的电位差等于电场力将单位正电荷从P 点移至Q 点所做的功，电场力使单位正电荷由高电位处移到低电位处。电位参考点是非常重要的，工程上一般取大地为参考点，理论上取无穷远为参考点。另外，也可以根据上面的计算可以得到点电荷周围的电位为： 0()4π' q C φε= +-r r r 接下来是静电场中的高斯定律，真空中的高斯定律为： 1 1 d n i S i q ε=?= ∑? E S (') ()ρε??= r E r 由于实际生活中，总存在某种介质，故为了计算当有介质存在时，对已有电场的影响，引入了电极化强度P 和D ，这样只需考虑电介质中的高斯定律即可：
高中物理《电磁感应》核心知识点归 纳 一、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 2、感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。 这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。 3、关于磁通量变化 在匀强磁场中，磁通量，磁通量的变化有多种形式，主要有： ①S、α不变，B改变，这时
②B、α不变，S改变，这时 ③B、S不变，α改变，这时 二、楞次定律 1、内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。 （1）从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。 （2）从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 （3）从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。 2、实质：能量的转化与守恒 3、应用：对阻碍的理解： （1）顺口溜“你增我反，你减我同”
工程电磁场基本知识 点
第一章矢量分析与场论 1 源点是指。 2 场点是指。 3 距离矢量是，表示其方向的单位矢量用表示。 4 标量场的等值面方程表示为，矢量线方程可表示成坐标形式，也可表示成矢量形式。 5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示，梯度的方向表示。 6 方向导数与梯度的关系为。 7 梯度在直角坐标系中的表示为u?=。 8 矢量A在曲面S上的通量表示为Φ=。 9 散度的物理含义是。 10 散度在直角坐标系中的表示为??= A。 11 高斯散度定理。 12 矢量A沿一闭合路径l的环量表示为。 13 旋度的物理含义是。 14 旋度在直角坐标系中的表示为??= A。 15 矢量场A在一点沿 e方向的环量面密度与该点处的旋度之间的关 l 系为。 16 斯托克斯定理。
17 柱坐标系中沿三坐标方向,,r z αe e e 的线元分别为 ， ， 。 18 柱坐标系中沿三坐标方向,,r θαe e e 的线元分别为 ， ， 。 19 221111''R R R R R R ?=-?=-=e e 20 0(0)11''4()(0)R R R R R πδ≠???????=??=? ? ?-=?????g g 第二章 静电场 1 点电荷q 在空间产生的电场强度计算公式为 。 2 点电荷q 在空间产生的电位计算公式为 。 3 已知空间电位分布?，则空间电场强度E = 。 4 已知空间电场强度分布E ，电位参考点取在无穷远处，则空间一点 P 处的电位P ?= 。 5 一球面半径为R ，球心在坐标原点处，电量Q 均匀分布在球面上，则点,,222R R R ?? ???处的电位等于 。 6 处于静电平衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿 。 7 处于静电平衡状态的导体，导体内部电场强度等于 。 8处于静电平衡状态的导体，其内部电位和外部电位关系为 。 9 处于静电平衡状态的导体，其内部电荷体密度为 。 10处于静电平衡状态的导体，电荷分布在导体的 。
2019届高三物理电磁感应知识点物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过
该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化；②阻碍物体间的相对运动；③阻碍原电流的变化(自感)。 4.法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=n/t
第一章 矢量分析与场论 1 源点是指 。 2 场点是指 。 3 距离矢量是 ，表示其方向的单位矢量用 表示。 4 标量场的等值面方程表示为 ，矢量线方程可表示成坐标形 式 ，也可表示成矢量形式 。 5 梯度是研究标量场的工具，梯度的模表示 ，梯度的方向表 示 。 6 方向导数与梯度的关系为 。 7 梯度在直角坐标系中的表示为u ?= 。 8 矢量A 在曲面S 上的通量表示为Φ= 。 9 散度的物理含义是 。 10 散度在直角坐标系中的表示为??=A 。 11 高斯散度定理 。 12 矢量A 沿一闭合路径l 的环量表示为 。 13 旋度的物理含义是 。 14 旋度在直角坐标系中的表示为??=A 。 15 矢量场A 在一点沿l e 方向的环量面密度与该点处的旋度之间的关系 为 。 16 斯托克斯定理 。 17 柱坐标系中沿三坐标方向,,r z αe e e 的线元分别为 ， ， 。 18 柱坐标系中沿三坐标方向,,r θαe e e 的线元分别为 ， ， 。 19 221111''R R R R R R ?=-?=-=e e
20 0(0)11''4() (0)R R R R R πδ≠???????=??=? ? ?-=????? 第二章 静电场 1 点电荷q 在空间产生的电场强度计算公式为 。 2 点电荷q 在空间产生的电位计算公式为 。 3 已知空间电位分布?，则空间电场强度E = 。 4 已知空间电场强度分布E ，电位参考点取在无穷远处，则空间一点P 处的电位P ?= 。 5 一球面半径为R ，球心在坐标原点处，电量Q 均匀分布在球面上，则点,,222R R R ?? ??? 处的电位等于 。 6 处于静电平衡状态的导体，导体表面电场强度的方向沿 。 7 处于静电平衡状态的导体，导体部电场强度等于 。 8处于静电平衡状态的导体，其部电位和外部电位关系为 。 9 处于静电平衡状态的导体，其部电荷体密度为 。 10处于静电平衡状态的导体，电荷分布在导体的 。 11 无限长直导线，电荷线密度为τ，则空间电场E = 。 12 无限大导电平面，电荷面密度为σ，则空间电场E = 。 13 静电场中电场强度线与等位面 。 14 两等量异号电荷q ，相距一小距离d ，形成一电偶极子，电偶极子的电偶极矩 p = 。 15 极化强度矢量P 的物理含义是 。 16 电位移矢量D ，电场强度矢量E ，极化强度矢量P 三者之间的关系 为 。 17 介质中极化电荷的体密度P ρ= 。 18介质表面极化电荷的面密度P σ= 。
电磁感应 1、磁通量 设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，如图所示。 (1)定义：在匀强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。 (2)公式：Φ＝BS 当平面与磁场方向不垂直时，如图所示。 Φ＝BS⊥＝BScosθ (3)物理意义 物理学中规定：穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线条数等于磁感应强度B。所以，穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。 (4)单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。 1Wb＝1T·1m2＝1V·s。 (5) 磁通密度：B＝Φ S⊥ 磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫磁通密度。 2、电磁感应现象 (1)电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 (2)感应电流：在电磁感应现象中产生的电流，叫做感应电流。 (3)产生电磁感应现象的条件 ①产生感应电流条件的两种不同表述 a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 b．穿过闭合电路的磁场发生变化 ②两种表述的比较和统一 a．两种情况产生感应电流的根本原因不同 闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时，是导体中的自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为动生电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为感生电流。 b．两种表述的统一 两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ③产生电磁感应现象的条件 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。 条件：a．闭合电路；b．磁通量变化 3、电磁感应现象中能量的转化 能的转化守恒定律是自然界普遍规律，同样也适用于电磁感应现象。
第十一章电磁感应习题 1选择题 11.1.在一线圈回路中，规定满足如图所示的旋转方向时，电动势ε , 磁通量Φ为正值。若 磁铁沿箭头方向进入线圈，则有（） (A) dΦ /dt < 0, ε < 0 . (B) dΦ /dt > 0, ε < 0 . (C) dΦ /dt > 0, ε > 0 . (D) dΦ /dt < 0, ε > 0 . 解 B 习题11.18 图 111.2一金属圆环旁边有一带负电荷的棒，棒与环在同一平面内，开始时相对静止；后来棒 忽然向下运动，如图所示，设这时环内的感应电动势为ε ，感应电流为 I，则（） （A）ε=0， I=0 （B）ε≠0，I=0 （C）ε≠0，I≠0 ， I为顺时针方向 （D）ε≠0，I≠0 ，I 为逆时针方向 解（C）习题11.2图 11.3一矩形线框长为a 宽为b ，置于均匀磁场中，线框绕OO' 轴，以匀角速度ω 旋转(如 图所示)．设t=0 时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为（） （A）2abBcosωt
B （B）ωabB （C）ωabBcosωt 2 习题11.3图 （D）ωabBcosωt 解（D） 11.4在尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则两环中（） （A）感应电动势相同，感应电流相同 （B）感应电动势不同，感应电流不同 （C）感应电动势相同，感应电流不同 （D）感应电动势不同，感应电流相同 解 C 11.5 半径R的圆线圈处于极大的均匀磁场B中，B垂直纸面向里，线圈平面与磁场垂直，如果磁感应强度为 B=3t+2t+1，那么线圈中感应电场为（） 2 （A）2π(3t+1)R2，顺时针方向（B）2π(3t+1)R2，逆时针方向 （C）(3t+1)R ，顺时针方向（D）(3t+1)R ，逆时针方向 解（D） 11.6面积为S和2S的两圆线圈1、2如图放置，线圈1中通有电流通有I，线圈2中通有电流2I。线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通量用Φ21表示，线 圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通量用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系 为（） (A) Φ21=2Φ12 (B) Φ21=1Φ12 22 S(C) Φ21=Φ12 (D) Φ21>Φ12
电场知识点 一、电荷、电荷守恒定律 1、两种电荷：“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 2、元电荷：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子(或质子)所带的电量。 说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。 荷质比(比荷)：电荷量q与质量m之比，(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种 ①摩擦起电， ②接触起电注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。 ③感应起电——切割B，或磁通量发生变化。 4、电荷守恒定律： 电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的． 二、库仑定律 1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2．公式：k＝9．0×109N·m2／C2 极大值问题：在r和两带电体电量和一定的情况下，当Q1=Q2时，有F最大值。 3．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷． 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。点电荷很相似于我们力学中的质点． 注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律
填空题 1、电磁干扰的危害主要体现在两个方面：a.电气、电子设备的相互影响；b.电磁污染对人体的影响 2、电磁兼容设计方法： a.问题解决法。问题解决法是先研制设备，然后针对调试中出现的电磁干扰的问题，采用各种电磁干扰抑制技术加以解决。 b.规范法。规范法是按颁布的电磁兼容性标准和规范进行设备或系统的设计制造。 c.系统法。系统法是利用计算机软件对某一特定系统的设计方案进行电磁兼容性分析和预测。 3、电磁干扰的三要素 1、形成电磁干扰的三个基本条件：骚扰源，对骚扰敏感的接收单元，把能量从骚扰源耦合到接收单元的传输通道，称为电磁干扰三要素。 骚扰源——耦合通道——敏感单元 2、电路受干扰的程度可用公式描述I WC S S 为电路受干扰的程度；W 为骚扰源的强度；C 为骚扰源通过某种路径到达被干扰处的耦合因素；I 为被干扰电路的抗干扰性能。 4、 屏蔽技术是利用屏蔽体阻断或减少电磁能量在空间传播的一种技术，是减少电磁发射和实现电磁骚扰防护的最基本，最重要的手段之一，采用屏蔽有两个目的，一是限制内部产生的辐射超出某一个区域，二是防止外来的辐射进入某一区域。 5、常用的电磁密封衬垫有1.金属丝网衬垫2.导电布衬垫3.导电橡胶
4.指形簧片 6、电源线滤波器：作用主要是抑制设备的传导发射或提高对电网中骚扰的抗扰度，虽然同为抑制骚扰，但两者的方向不同，前者是防止骚扰从设备流入电网（称为电源EMI滤波器），后者是防止电网中的骚扰进入设备（称为电源滤波器） 6、干扰控制接地：1.浮地2.单点接地3.多点接地4.混合接地 8、电磁兼容性GB的定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 9、电磁骚扰：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰可以是电磁噪声、无用信号或有用信号，也可以是传播媒介自身的变化。 10、电磁干扰：由电磁骚扰引起的设备、系统或传播通道的性能下降。电磁骚扰是指电磁能量的发射过程，后者则强调电磁骚扰造成的后果。 11、谐波电流的抑制方法 1、电流侧设置LC滤波器 2、采取有源功率因数校正 3、采用PWM整流器 4、多绕组变压器的多脉整流 简答题 1】、电磁兼容研究的内容主要包括： 1、电磁干扰特性及其传播机理。因此研究电磁干扰特性及其传播耦
第十一章 恒定电流的磁场 11–1 如图11-1所示，几种载流导线在平面内分布，电流均为I ，求它们在O 点处的磁感应强度B 。 （1）高为h 的等边三角形载流回路在三角形的中心O 处的磁感应强度大小为 ，方向 。 （2）一根无限长的直导线中间弯成圆心角为120°，半径为R 的圆弧形，圆心O 点的磁感应强度大小为 ，方向 。 解：（1）如图11-2所示，中心O 点到每一边的距离为13 OP h =，BC 边上的电流产生的磁场在O 处的磁感应 强度的大小为 012(cos cos )4πBC I B d μββ=- 00(cos30cos150)4π/3 4πI I h h μ??= -= 方向垂直于纸面向外。 另外两条边上的电流的磁场在O 处的磁感应强度的大小和方向都与BC B 相同。因此O 处的磁感应强度是三边电流产生的同向磁场的叠加，即 0033 4π4πBC I I B B h h === 方向垂直于纸面向外。 （2）图11-1（b ）中点O 的磁感强度是由ab ，bcd ，de 三段载流导线在O 点产生的磁感强度B 1，B 2和B 3的矢量叠加。由载流直导线的磁感强度一般公式 012(cos cos )4πI B d μββ=- 可得载流直线段ab ，de 在圆心O 处产生的磁感强度B 1，B 3的大小分别为 01(cos0cos30)4cos60) I B R μ= ?-? π(0(12πI R μ= 031(cos150cos180)4πcos60 I B B R μ?== ?- ?0(12πI R μ= I B 图11–2 图11–1 （a ） A E （b ）
初中物理电磁感应知识点小结 初中物理电磁感应知识点小结 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。接下来的内容是初中物理电学知识点总之电磁感应。 电磁感应 产生感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体做切割磁感线运动. 感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关. 温馨提示：:,产生的电流叫感应电流.应用:发电机 中考试题练习之欧姆定律 欧姆定律 （2010，乌鲁木齐）如图2-2-46所示的电路中，当ab两点间接入4Ω的电阻时，其消耗的功率为16W。当ab两点间接入9Ω的电阻时，其消耗的功率仍为16W。求： （1）ab两点间接入4Ω和9Ω的电阻时，电路中的电流； （2）电源的电压。 中考试题之欧姆定律 下面是对中考欧姆定律的题目知识学习，同学们认真完成下面的题目练习哦。 欧姆定律
（2010，安徽）实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻ｒ两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为ｒ的电阻串联而成，如图2-2-45甲所示： 在图2-2-45乙中R1=14W，R2=9W。当只闭合S1时，电流表读数I1=0.2A；当只闭合S2时，电流表读数I2=0.3A，把电源按图甲中的等效方法处理。求电源的电压U和电阻ｒ。 通过上面对物理中欧姆定律知识的题目练习学习，相信同学们已经能很好的.完成了吧，希望同学们对上面涉及到的知识点都能很好的掌握。 欧姆定律计算题练习 欧姆定律 如图2-2-43所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图2-2-44所示，则 （1）根据图象可知：断点位置在x等于cm处，电源电压U0等于V； （2）电阻R等于多少欧姆？ （3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P 每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？ 相信上面对欧姆定律题目的知识练习学习，同学们已经很好的掌握了吧，希望同学们很好的完成上面的知识点。 初中物理电学公式：并联电路 对于物理中并联电路知识的学习，我们做了下面的介绍，希望同学们认真学习。
高中物理-电磁感应知识梳理+练习 一．电磁感应现象 1、电磁感应：闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中产生电流。由电磁感应产生的电流叫做感应电流。 2、磁通量：有“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解“穿过这个闭合电路的磁通量”。 3、产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。 二．法拉第电磁感应定律 1、磁通量Φ、磁通量的变化量?Φ和磁通量的变化率 t ??Φ 2、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势E 的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率 t ??Φ成正比。 t n E ??Φ = n 为线圈匝数 3、从能量角度理解电磁感应现象：其他形式的能转化为电能。 三．交变电流 1、发电机的结构及基本原理：各种发电机由定子和转子组成,当转子转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电动势。 2、正弦式电流的波形：正弦函数的规律变化 瞬时值表达式：t I i m ωsin =,t U u m ωsin = 3、正弦式电流的周期T ：交流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s 频率f ：交流在1s 内发生周期性变化的次数。单位：Hz f T 1 = 4、交流电的峰值（m m I U ,）：电流或电压的最大值。 有效值（e e I U ,）：把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间内它们产生的热量相等,我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。 对于正弦式交流电有：2 m e U U = ,2 m e I I = 5、电容器对交流的作用：隔直流、通交流。
四．变压器 1、变压器的基本结构：原线圈、副线圈和铁芯。 2、变压器的匝数与电压的关系：原、副线圈中,匝数多的线圈电压高。 3、升压变压器：原线圈匝数小于副线圈匝数；降压变压器：原线圈匝数大于副线圈匝数。 五．高压输电 1、输电过程中的电能损失：输电线上有电流的热效应。 2、高压输电的优点：提高电压来降低输电电流,根据Rt I Q2 ,可以有效地降低输电线上电能的损失。 3、电网的重要作用和电网安全的重要性 六．自感现象涡流 1、自感现象：线圈中电流的变化引起的磁通量变化,也会在自身激发感应电动势。 2、电感器：电感器的性能用自感系数来描述。自感系数：线圈越大、匝数越多、加入铁芯等。电感器的作用：对交流有阻碍作用。 3、涡流：只要空间有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流。 应用：电磁炉、金属探测器。 减小涡流危害的方法：电机、变压器的铁芯用电阻率很大的硅钢片叠成。 例题解析：例题：科学家探索自然界的奥秘,要付出艰辛的努力。19世纪,英国科学家法拉第经过10年坚持不懈的努力,发现了电磁感应现象。下图中可用于研究电磁感应现象的实验是（） 检测卷一、选择题 1．第一个发现电磁感应现象的科学家是（） 图选1－1－23 A D C B