《电磁感应复习》ppt复习

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五、感应电动势方向的判断
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1.根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A.阻碍引起感应电流的磁通量 B.与引起感应电流的磁场方向相反 C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同
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2.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其 机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的 电势差.若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分 量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( ) A.机翼左端的电势比右端的电势低 B.机翼左端的电势比右端的电势高 C.机翼左端的电势与右端的电势相等 D.以上情况都有可能
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5.如图是一水平放置的矩形线 圈ABCD，在细长的磁铁的N极 附近竖直下落，保持BC边在纸 外，AD边在纸内，由图中的位 置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近且Ⅱ 位置刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中，线圈 中磁通量变化情况怎样？
【解析】N极附近的磁感线如图所示，线圈在位置Ⅰ,磁场
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2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加 2 Wb,则( ) A.线圈中的感应电动势每秒增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V C.线圈中的感应电动势始终为2 V D.线圈中不产生感应电动势
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3.根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单 位V可以表示为( ) A.T/s B.Wb/s C.T·m2/s D.Wb·m2/s 【解析】选B、C.根据法拉第电磁感应定律可知1 V= 1 Wb/s，选项B正确.T是磁感应强度B的单位，1 T显 然不等于1 Wb，故A错误.根据磁通量的定义，1 Wb= 1 T·m2，可知C正确，D错误.

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2、从善如登，从恶如崩。
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3、现在决定未来，知识改变命运。
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4、当你能梦的时候就不要放弃梦。
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5、龙吟八洲行壮志，凤舞九天挥鸿图。
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6、天下大事，必作于细；天下难事，必作于易。
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7、当你把高尔夫球打不进时，球洞只是陷阱；打进时，它就是成功。
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8、真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。
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28、有时候，生活不免走向低谷，才能迎接你的下一个高点。
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29、乐观本身就是一种成功。乌云后面依然是灿烂的晴天。
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30、经验是由痛苦中粹取出来的。
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31、绳锯木断，水滴石穿。
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32、肯承认错误则错已改了一半。
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33、快乐不是因为拥有的多而是计较的少。
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34、好方法事半功倍，好习惯受益终身。
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35、生命可以不轰轰烈烈，但应掷地有声。
判定方法：伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直, 并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂 直进入,大拇指指向导体运动的方向,其余四指 所指的方向就是感应电流的方向.
四、感应电动势方向的判断：
利用楞次定律可以判断出感应电流的方 向，由于在电源内部电流的方向是从负极到 正极，即电源内部电流方向与电动势方向相 同，所以判断出了感应电流的方向也就知道 了感应电动势的方向。
电磁感应复习
1、磁通量定义:
磁感应强度B与垂直磁场方 向的面积S的乘积. 2、意义：
磁通量可用穿过某一个面 的磁感线条数表示.
φ= B S
φ= B S cos θ
思考：存在感应电流的条件?
P5-6图一图二图三
结论：
闭合电路的磁通量发生变化

（哈尔滨六中2014～2015学年高二下学期期中） 如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强
磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感 应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t＝0时刻， 磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应 电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向 水平向左为正。则下面关于感应电流i和cd所受安培 力F随时间t变化的图象正确的是（ ）
（银川一中2013～2014学年高二下学期期中） 如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上
方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示 线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下 落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平 边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。 设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响， 则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中 速度v随时间t变化的规律（ ）
2.电磁感应中的电路问题。 （1）在电磁感应现象中，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，电磁感应问题往往与电 路问题联系在一起。 （2）解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方 法 ①用法拉第电磁感应定律和楞次定律（右手定则） 确定感应电动势的大小和方向。 ②确定内电路和外电路，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。
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电 动势的大小和方向。
②求回路中的电流强度的大小和方向。
③分析研究导体受力情况（包括安培力）。
④列动力学方程或平衡方程求解。
（2）电磁感应现象中涉及的具有收尾速度的力学 问题，关键要抓好受力情况和运动情况的动态分 析： 周而复始地循环，达到稳定状态时，加速度等于 零，导体达到稳定运动状态。

感应电动机的应用案例
总结词
感应电动机是一种将电能转换为机械能的设 备，其工作原理基于电磁感应。
详细描述
感应电动机的定子绕组产生旋转磁场，转子 中的导条在磁场中产生感应电流。感应电流 与磁场相互作用产生转矩，驱动转子旋转。 感应电动机具有结构简单、运行可靠、价格 便宜等优点，广泛应用于工农业生产、交通 运输和家用电器等领域。
变压器广泛应用于电力系统、工业、通讯等领域，用于将发电厂发出的电压升高后 输送到远距离的用电区，或者将用电区的电压降低后供给用户。
发电机
发电机是利用电磁感应原理将机械能 转换为电能的设备。
发电机广泛应用于电力系统中，作为 主要的电源设备，为电网提供电能。
发电机由转子、定子和励磁系统等部 分组成，转子在磁场中旋转时，会在 定子上产生感应电动势，从而输出电 能。
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进阶习题2
计算一个线圈在变化的磁场中产生 的感应电动势。
进阶习题4
解释自感和互感的区别和联系。
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高阶习题及解析
高阶习题1
请分析一个复杂的电磁感应现象，如交流发 电机的工作原理。
高阶习题2
计算多个线圈在变化的磁场中的耦合效应。
高阶习题3
讨论电磁感应在实际应用中的优缺点。
高阶习题4
探究电磁感应与现代科技的关系，如磁共振 成像、无线充电等。
发电机的工作原理及应用
总结词
发电机是利用电磁感应原理将机械能转 换为电能的装置，广泛应用于水力、风 力和火力发电站。
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详细描述
发电机的基本构造包括转子、定子和励磁 绕组。当转子在磁场中旋转时，励磁绕组 产生磁场，与定子中的磁场相互作用，从 而在定子中产生感应电动势。通过改变转 子的转速和励磁电流的大小，可以调节发 电机的输出电压和电流。

感生电动势的大小
与磁场的变化率成正比
根据法拉第电磁感应定律，感生电动势的大小与磁通量变化率成正比，即E=-dΦ/dt，其中E为感生电 动势，Φ为磁通量。
与导体回路面积和磁场垂直于回路的方向有关
在相同磁通量变化率的情况下，导体回路面积越大，感生电动势越大；磁场越强，感生电动势也越大 。
感生电动势的方向
交流发电机
交流发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为交流电 能的设备，主要由转子、定子和输出端子组成。
交流发电机广泛应用于电力系统、汽车、船舶等领域， 为各种设备和仪器提供电能。
交流发电机通过转子的旋转，在定子中产生磁场，从而 在输出端子中产生交流电。
交流发电机的性能指标包括输出电压、电流、频率等， 根据不同的需求选择不同性能的发电机。
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电磁感应中的物理 模型
电路中的电磁感应模型
总结词
描述了电磁感应在电路中的表现形式和影响 。
详细描述
当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势 ，从而形成电流。这个过程就是电磁感应。 在电路中，电磁感应可以导致多种现象，如 交流电的产生、变压器的原理等。
磁场中的电磁感应模型
总结词
探讨了磁场变化对导体产生电动势的影响。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律，动生电动 势的大小与导体在磁场中的有效长度 、磁感应强度、导体速度和三者之间 的夹角成正比。
动生电动势的方向
总结词
动生电动势的方向可以通过右手定则来判断。
详细描述
将右手放在磁场中，让大拇指指向导体运动方向，其余四指弯曲并指向导体中的 电流方向，则大拇指所指的方向就是动生电动势的方向。
详细描述
当磁场发生变化时，导体中的电子会受到洛 伦兹力的作用，从而在导体中产生电动势。 这个过程是法拉第电磁感应定律的体现，是

3、自感电动势的大小
自感电动势的大小跟线圈中电流强度的变化率成正比
E自nΔΔΦ t LΔ ΔIt
L为自感系数—简称自感或电感。
自感的单位是亨利（H）, 1享=1伏·秒/安 L是反映线圈本身特征的物理量，L的大小跟线圈的形状 、长短、匝数及有无铁芯有关，线圈越长,横截面越大， 单位长度上匝数越多，自感系数就越大，有铁芯时比无 铁芯时L要增大很多倍。 注意L的大小与电流的大小、有无以及电流变化的快慢 都无关。
①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化(增反减同 ) ②阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”； ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势； ④阻碍原电流的变化(自感现象)．
2、利用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤
① 明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向; ② 确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增 大还是减小)； ③ 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向． ④ 利用安培定则(右手螺旋定则)确定感应电流方向.
A组能力训练题1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
B组能力训练题1 2 3 4 5 6 7
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电磁感 应现象
定义
一、本章知识网络
产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化
楞次 定律
适用范围：适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况
内容： 感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻 碍引起感应电流的磁通量的变化
（反4之），可Φ以=推0导时出, △电Φ量/△的t计为算最式大值q。IΔtE RΔtnΔR Φ
2、导体切割磁感线运动时
E = BLv sinθ．
（1）式中θ为导体运动速度v与磁感应强度B的夹角。此
式只适用于匀强磁场，若是非匀强磁场则要求L很短。

三.转动产生的感应电动势
⑴ 转动轴与磁感线平行。如图，磁感应强度为B的匀强磁场 方向垂直于纸面向外，长L的金属棒oa以o为轴在该平面内 以角速度ω逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。
在应用感应电动势的公式时， 必须注意其中的速度v应该指导线 上各点的平均速度，在图中应该是 金属棒中点的速度，因此有。
②使线圈面积有扩大或缩小的趋势；(增缩减扩)
③阻碍原电流的变化． （自感现象）
【例】如图所示，固定在水平面内的两光滑平行金属导轨M、 N，两根导体棒中P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路， 当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
abcd与P、Q处在同一平面中，从图示中
的位置I向右匀速运动到位置Ⅱ，关于在这 一过程中线框中的电流方向，正确的结论 是（ ）
A．沿abcda方向不变
B．沿adcba方向不变 C．由沿abcda方向变为沿adcba方向
D．由沿adcba方向变为沿abcda方向
(1)利用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤是：
主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动 时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定，应用时 要特别注意四指指向是电源内部电流的方向．因而也是 电势升高的方向。
2. 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.
【例】如图所示，平行的长直导线P、Q中
通过同方向、同强度的电流，矩形导线框
E BL L 1 BL2
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【例】 如图所示，xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸 面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B，一个围成四分 之一圆形的导体环oab，其圆心在原点o，半径为R，开始时在 第一象限。从t=0起绕o点以角速度ω逆时针匀速转动。试画出 环内感应电动势E随时间t而变的函数图象（以顺时针电动势 为正）。