第十章电磁感应
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第十章⎪⎪⎪电磁感应第62课时 电磁感应现象和楞次定律(双基落实课)点点通(一) 对电磁感应现象的理解和判断1.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。
2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
3.产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只产生感应电动势,而无感应电流。
[小题练通]1.(鲁科教材原题)如图所示,条形磁铁以速度v 向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是( )A .螺线管中不会产生感应电流B .螺线管中会产生感应电流C .只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流D.只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流解析:选B条形磁铁以速度v向螺线管靠近时,螺线管中磁通量增加,故会产生感应电流,B正确。
2.(多选)(沪科教材原题)如图所示,导线ab和cd互相平行,在下列情况中,使导线cd中有感应电流产生的是()A.将开关S闭合或断开B.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向右移动C.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左移动D.开关S始终闭合,滑动变阻器的滑片P也不移动解析:选ABC开关S闭合或断开,以及滑动变阻器的滑片P向左、右移动时,ab中电流均会发生变化,导致电流周围磁场发生变化,穿过cd所在的闭合回路的磁通量发生变化,故cd中产生感应电流,A、B、C正确。
3.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是()A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左、右运动B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上、下运动C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析:选C题图甲中线框左、右运动,题图乙中线框上、下运动,题图丁中线框绕与磁感线平行的轴线CD转动,穿过线框的磁通量始终为零,故不能产生感应电流,只有题图丙中线框绕与磁感线垂直的轴线AB转动时,线框中磁通量会发生改变而产生感应电流。
第十章 ⎪⎪⎪电磁感应 [全国卷5年考情分析]磁通量(Ⅰ) 自感、涡流(Ⅰ) 以上2个考点未曾独立命题第1节 电磁感应现象 楞次定律一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B 的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S 与B 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS ,单位符号是Wb 。
[注1] 3.适用条件: (1)匀强磁场。
(2)S 为垂直于磁场的有效面积。
4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2.感应电流的产生条件(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。
如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
三、感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍[注2]引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则[注3](1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
【注解释疑】[注1] 磁通量是标量,但有正负,若磁通量为正,表示磁感线从规定的正面穿入;磁通量为负则反之。
[注2] “阻碍”不一定是相反,“阻碍”的是磁通量的变化;“阻碍”也不是阻止,而是延缓了磁通量的变化过程。
[注3] 右手定则是楞次定律的特例,楞次定律适用于所有电磁感应现象,而右手定则适用于一段导体在磁场中切割磁感线运动的情况。
[深化理解]1.感应电流的产生条件表述一、表述二本质相同。
2.右手定则常用于感应电流产生条件表述一对应的问题,楞次定律对表述一、表述二对应的问题都适用。
高二物理第十章知识点总结高二物理第十章主要讲述了电磁感应与电磁场的相关知识。
本章的内容包括电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感与互感、电磁场的概念及特性等。
以下是对这些知识点的详细总结。
1. 电磁感应现象电磁感应是指导体中的磁通量发生变化时,在导体两端产生感应电动势。
磁通量的变化可以通过改变磁场强度、磁场方向、导体面积或者改变磁场与导体之间的相对运动来实现。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与变化率之间的关系。
根据定律,感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
即E = -dΦ/dt,其中E表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
3. 楞次定律楞次定律是电磁感应的基本规律之一,它描述了感应电流的方向。
根据楞次定律,当导体中的磁通量发生变化时,感应电流的方向会使得产生的磁场阻碍磁通量的变化。
这个定律也可以用右手规则来判断感应电流的方向。
4. 自感与互感自感是指电流通过一个线圈时,该线圈本身所产生的感应电动势。
互感是指两个或多个线圈之间的相互感应现象。
自感与互感是电磁感应中的重要概念,它们在电路中起到了重要的作用。
5. 电磁场的概念及特性电磁场是指由电荷和电流所产生的空间中的力场和磁场。
电磁场具有电场强度、磁感应强度和能量密度等特性。
电场强度描述了电场对电荷施加力的强度,磁感应强度描述了磁场对带电粒子施加力的强度。
本章的知识点涉及了电磁感应与电磁场的基础概念和原理,这些知识在物理学与工程学中有着广泛的应用。
理解并掌握这些知识点,不仅有助于我们对电和磁的相互作用有更深入的理解,还能帮助我们解决实际问题,如电磁感应发电原理和变压器的工作原理等。
总结起来,本章内容涉及了电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感与互感以及电磁场的概念与特性。
这些知识点是理解电磁现象和解决相关问题的基础,通过深入学习与实践探索,我们能够更好地理解和应用这些知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
物理高二知识点第十章第十章物理高二知识点物理是一门关于自然界物质、能量与运动的科学,其知识点繁多而广泛。
在高中物理学习中,第十章是高二的重要内容,主要围绕电磁感应展开。
本章为了帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点,将会介绍与电磁感应有关的基本概念、法拉第电磁感应定律、楞次定律以及一些相关的应用。
一、电磁感应基本概念电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中感应出电流。
要理解电磁感应,我们首先需要了解电磁感应的两个基本概念:磁通量和电动势。
1. 磁通量磁通量(Φ)是描述磁场通过一个闭合曲面的物理量。
当磁场垂直于闭合曲面时,磁通量等于磁感应强度(B)与曲面面积(A)的乘积,即Φ=BA。
2. 电动势电动势(ε)是指导体中感应出的电流所产生的推动电荷运动的能力。
电动势可以通过磁通量的变化率来计算,即ε=-dΦ/dt,其中dΦ/dt表示单位时间内磁通量的变化量。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律,由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年提出。
该定律可以通过如下的公式表示:ε = -N * dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,N表示感应线圈的回路数,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量的变化率发生改变时,感应电动势也会发生变化。
三、楞次定律楞次定律是电磁感应的基本定律之一,由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出。
楞次定律可以表述为:当感应回路中的电流发生变化时,它所产生的磁场将阻碍其自身的变化。
简言之,楞次定律指出,在电磁感应过程中,产生的感应电流会生成一个磁场,该磁场的作用是使感应电流阻碍磁通量的变化。
四、电磁感应的应用电磁感应不仅是物理学的基础知识,同时也有着广泛的应用。
以下是一些与电磁感应有关的应用:1. 发电机发电机是一种利用电磁感应原理产生电能的装置。
通过利用机械能驱动导体在磁场中运动,使得磁通量发生变化,产生感应电流,从而生成电能。
物理必修三第十章知识点总结第十章:电磁感应与电磁波电磁感应是指当导体中有磁通量的变化时,导体内产生感应电动势,并产生感应电流的现象。
电磁感应现象是电磁学中的重要基础,也是电磁场理论的重要组成部分。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律之一,它表明当磁通量的变化率发生变化时,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即感应电动势E等于磁通量变化率dΦ/dt乘以一个常数负号,该常数称为电磁感应系数,通常用负号表示。
2. 楞次定律楞次定律是描述电磁感应现象的另一个定律,它表明当感应电流产生时,其磁场会产生一个方向,使得磁场的变化趋势减弱或抵消感应电流产生的原因。
楞次定律是能量守恒定律的一个推论,它保证了感应电流产生时系统的能量不会凭空消失。
3. 磁通量磁通量是描述磁场穿过一个给定面积的量度,它是磁感应强度B与该面积A的乘积。
磁通量是一个标量,单位是韦伯(Wb)。
当磁场垂直于给定面积时,磁通量的大小等于磁感应强度的大小乘以该面积。
4. 电磁感应的应用电磁感应现象在现实生活中有着广泛的应用。
例如,电磁感应技术广泛应用于电力工业中的发电、变压器、电动机等设备中。
此外,电磁感应还常被应用于磁悬浮列车、电磁炉、感应加热器等领域。
5. 自感与互感自感是指导体中产生感应电流时,该导体本身产生的感应电动势。
互感是指在多个线圈之间产生的感应电动势。
自感和互感是电磁感应中的两个重要概念,它们在电路设计和电磁设备中起着重要的作用。
6. 电磁波的产生与传播当电场和磁场相互作用时,就会产生电磁波。
电磁波是一种能够在真空中传播的波动现象,其传播速度等于光速。
电磁波包括可见光、无线电波、微波等。
电磁波的传播是通过电场和磁场的相互作用不断地传递能量。
7. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、振幅等特性。
波长是指电磁波在垂直于传播方向的一个完整周期的长度,单位是米。
频率是指单位时间内经过一个点的电磁波的周期数,单位是赫兹。
物理高二知识点第十章总结第十章:电磁感应本章主要介绍了电磁感应的相关知识点,包括法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感和互感等内容。
本文将对这些知识点进行总结和概括,以加深对物理高二电磁感应的理解。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础定律,描述了导体中感应电动势的大小和方向。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中磁通量发生变化时,会产生感应电动势。
其中,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,方向由右手定则确定。
二、楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的补充,描述了电流在变化时的方向。
根据楞次定律,当电流发生变化时,会产生感应磁场。
感应磁场的方向与电流变化的方向相反,从而使得变化的电流受到阻力。
三、自感和互感自感是指导体中产生的感应电动势对自身的感应作用。
自感的大小与导体中电流的变化率成正比,方向由自感方向定则确定。
互感是指导体中产生的感应电动势对周围导体的感应作用。
互感的大小与磁通量的变化率和两个导体的相对位置有关,方向由互感方向定则确定。
四、电磁感应的应用电磁感应在实际应用中起着重要的作用。
其中,变压器是电磁感应的典型应用之一,通过互感实现电能的转换和传输。
发电机和电动机也是电磁感应的典型应用,分别将机械能转换为电能和将电能转换为机械能。
总结:电磁感应是电磁学的重要分支,通过法拉第电磁感应定律和楞次定律描述了电磁感应现象的基本规律。
自感和互感则进一步扩展了电磁感应的应用范围。
在实际应用中,电磁感应被广泛运用于变压器、发电机、电动机等设备中,对能源的转换和传输起着至关重要的作用。
通过本章的学习,我们对电磁感应有了更深入的了解。
掌握了法拉第电磁感应定律和楞次定律,能够解决与电磁感应相关的问题。
同时,理解了自感和互感的概念,能够更好地应用于实际问题的解决中。
希望本文的总结能够对大家对物理高二电磁感应的学习和理解有所帮助。
第10章法拉第电磁感应定律10.1 法拉第电磁感应定律 (2)10.1.1磁通量 (2)10.1.2 楞次定律 (4)10.2 动生电动势 (6)10.3 感生电场 (8)10.4 发电机 (10)10.5 涡电流 (11)10.6 总结 (12)10.7 附录:感生电动势与参照系 (12)10.8 解题技巧:法拉第定律和楞次定律 (13)10.9 解题 (14)10.9.1 导线附近的矩形线圈 (14)10.9.2 面积变化的线圈 (15)10.9.3 滑动的棒 (15)10.9.4 运动的棒 (16)10.9.5 时变磁场 (17)10.9.6 运动线圈 (18)10.10 概念题 (19)10.11 附加题 (20)10.11.1 滑动棒 (20)10.11.2 斜劈上的滑动棒 (20)10.11.3 磁场中的RC电路 (21)10.11.4 滑动棒 (21)10.11.5 转动棒 (22)10.11.6 通过磁场的矩形线圈 (22)10.11.7 磁棒穿过线圈 (22)10.11.8 交流发电机 (23)10.11.9 时变磁场的电动势 (23)10.11.10 正方形线圈通过磁场 (24)10.11.11 下落的线圈 (24)法拉第电磁感应定律10.1 法拉第电磁感应定律到目前为止,我们研究的电场和磁场分别是由静电荷和运动电荷(电流)产生的。
在导体内置入电场将引起电流,它反过来又会产生磁场。
人们不禁要问,磁场能不能产生电场呢?1831年,法拉第(Michael Faraday)发现,随时间变化的磁场会产生电场。
这种现象称为电磁感应。
图10.1.1展示了法拉第的实验。
图10.1.1 电磁感应法拉第证明了,当磁铁相对于线圈静止时,电流计里没有电流。
但只要磁铁与线圈之间存在相对运动,线圈中就会感应出电流。
具体地说,当磁铁靠近线圈时,电流计指针偏向一个方向,当磁铁远离线圈时,电流计指针偏向相反方向。
第十章 电磁感应§10-1法拉第电磁感应定律一、电磁感应现象,感应电动势电磁感应现象可通过两类实验来说明: 1.实验1〕磁场不变而线圈运动 2〕磁场随时变化线圈不动2.感应电动势由上两个实验可知:当通过一个闭合导体回路的磁通量变化时,不管这种变化的原因如何〔如:线圈运动,变;或不变线圈运动〕,回路中就有电流产生,这种现象就是电磁感应现象,回路中电流称为感应电流。
3.电动势的数学定义式定义:把单位正电荷绕闭合回路一周时非静电力做的功定义为该回路的电动势,即()⎰•=lK l d K :非静电力ε 〔10-1〕说明:〔1〕由于非静电力只存在电源内部,电源电动势又可表示为⎰•=正极负极l d Kε说明:电源电动势的大小等于把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时,非静电力所做的功。
〔2〕闭合回路上处处有非静电力时,整个回路都是电源,这时电动势用普遍式表示:()⎰•=lK l d K :非静电力ε〔3〕电动势是标量,和电势一样,将它规定一个方向,把从负极经电源内部到正极的方向规定为电动势的方向。
二法拉第电磁感应定律 1、定律表述在一闭合回路上产生的感应电动势与通过回路所围面积的磁通量对时间的变化率成正比。
数学表达式:dtd k i Φ-=ε 在SI 制中,1=k ,〔S t V Wb :;:;:εΦ〕,有dt d i Φ-=ε 〔10-2〕 上式中“-〞号说明方向。
2、i ε方向确实定为确定i ε,首先在回路上取一个绕行方向。
规定回路绕行方向与回路所围面积的正法向满足右手旋不定关系。
在此根底上求出通过回路上所围面积的磁通量,根据dt d i Φ-=ε计算i ε。
,0>Φ00<⇒>Φi dt d ε ,0>Φ00>⇒<Φi dt d ε 沿回路绕行反方向沿回路绕行方向:0:0<>i ε 此外,感应电动势的方向也可用楞次定律来判断。
楞次定律表述:闭合回路感应电流形成的磁场关系抵抗产生电流的磁通量变化。
高二物理第十章知识点归纳总结高二物理课程中的第十章主要讲述了电磁感应、电磁波、电磁振荡等内容。
本文将对这些知识点进行归纳总结,帮助学生更好地理解和掌握这些重要概念。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势的大小和方向。
∮E·dl=-dΦB/dt其中E为感应电动势,ΦB为磁通量,t为时间。
2. 感应电动势的产生当磁场穿过一个导体回路时,导体内就会产生感应电流。
感应电动势的大小与磁场变化的速率、导体回路的形状和磁场的强度有关。
3. 洛伦兹力和感应电动势的关系感应电动势的产生是由洛伦兹力作用于电子上引起的,导致电子运动。
二、电磁波1. 电磁波的概念电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的波动现象,可以在真空中传播。
2. 电磁波的特性电磁波有频率、波长、波速等特性。
波长和频率之间的关系为λv=c,其中λ为波长,v为频率,c为光速。
3. 光的电磁波性质光既具有粒子性又具有波动性,可以解释一些光的现象,如衍射和干涉。
三、电磁振荡1. 电磁振荡的概念电磁振荡是由振荡电场和振荡磁场相互耦合形成的周期性变化现象。
2. 振荡电路的特点振荡电路由电感、电容和电阻组成,能够产生稳定的振荡信号。
振荡电路中的电荷和电流随时间变化呈周期性。
3. LC振荡电路LC振荡电路由电感和电容组成,能够产生简谐振荡。
振荡频率与电感和电容的数值有关。
四、电磁感应与电磁波的应用1. 发电机的工作原理发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
发电机产生的电压和电流可通过导线传输和利用。
2. 变压器的工作原理变压器利用电磁感应的原理将交流电能从一个电路传输到另一个电路。
变压器能够改变电压的大小而不改变电能的大小。
3. 无线电的原理无线电是利用电磁波传输信息和能量的技术。
无线电技术已广泛应用于通信、广播和雷达等领域。
综上所述,高二物理第十章的知识点包括电磁感应、电磁波和电磁振荡等内容。
学生通过学习这些知识点,可以更好地理解电磁现象的本质和应用。