8.1电磁感应现象(带动画演示)【精品】
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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Φ=B∙S∙sinα(α是B与S的夹角),磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB∙S sinα②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS∙B sinα③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)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”。
A、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。
B、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。
C、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”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
电磁感应的基本原理、公式及图像分析1. 电磁感应的基本原理电磁感应现象是指在导体周围存在变化的磁场时,导体中会产生电动势,从而产生电流。
这一现象是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现的,是电磁学的基础之一。
电磁感应现象可以用楞次定律(Lenz’s Law)来解释,楞次定律指出:导体中感应电动势的方向总是这样的,它所产生的电流的磁效应恰好抵消引起感应电动势的磁效应。
换句话说,感应电流的产生是为了阻止磁通量的变化。
2. 电磁感应的公式电磁感应的主要公式是法拉第电磁感应定律,表述为:[ E = - ]•( E ) 是感应电动势(单位:伏特,V)•( _B ) 是磁通量(单位:韦伯,Wb)•( ) 是磁通量随时间的变化率磁通量 ( _B ) 可以用以下公式表示:[ _B = B A () ]•( B ) 是磁场强度(单位:特斯拉,T)•( A ) 是导体所跨越的面积(单位:平方米,m²)•( ) 是磁场线与导体面积法线之间的夹角根据楞次定律,感应电动势 ( E ) 还与感应电流的方向有关,可以用右手法则来确定。
3. 电磁感应的图像分析为了更好地理解电磁感应现象,可以通过图像进行分析。
3.1 磁通量变化图像一个常见的电磁感应图像展示了磁通量随时间的变化。
假设一个矩形线圈在垂直于其平面的均匀磁场中转动,线圈的面积与磁场方向垂直。
当线圈从垂直于磁场方向开始旋转,磁通量 ( _B ) 随着线圈与磁场方向的相对角度的变化而变化。
3.2 感应电动势图像感应电动势 ( E ) 与磁通量变化率 ( ) 成正比。
因此,感应电动势的图像可以表示为磁通量变化图像的导数。
在磁通量-时间图像中,感应电动势的曲线是磁通量曲线的切线,其斜率代表了感应电动势的大小。
3.3 感应电流图像根据欧姆定律,感应电流 ( I ) 等于感应电动势 ( E ) 除以线圈的电阻 ( R )。
因此,感应电流的图像可以由感应电动势的图像向下平移电阻 ( R ) 的值得到。
第5节磁生电基础聚焦1.电流的磁现象的发现,首次揭开了电与磁的联系,而电磁感应现象的发现则进一步揭示了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代。
下列最先发现电磁感应现象的科学家是(▲)A.法拉第B.奥斯特C.安培D.沈括【答案】A【解析】闭合电路的一部分导体,在磁场中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现象。
【分析】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,同时考试中也时有涉及,在学习中应注意。
【详解】1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后,很多科学家在思考:既然电能生磁,那么磁能否生电呢?1831年英国科学家法拉第首先利用磁场获得了电流,这种现象称为电磁感应现象。
故选A。
2.如图所示是(科学)教材中的几个实验,其中图文描述不一致的是(▲)甲乙丙丁A.甲:磁极间相互作用B.乙:铁棒被磁化C.丙:通电导体周围存在磁场D.丁:磁场对通电导线的作用【答案】D【解析】(1)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(2)原来没有磁性的物体靠近磁体(或与磁体摩擦)后具有磁性的现象是磁化;(3)丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场;(4)电磁感应现象是闭合电路的部分导体切割磁感线运动时,产生电流。
【分析】本题考查了电和磁中几个重要的装置图,要求学生要明确课本上每个插图蕴含的物理意义,是中考的热点题型。
【详解】A、图文描述的是磁极间的相互作用规律,故A正确;B、图文描述的是铁棒被磁化,故B 正确;C、图文描述的是电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故C正确;D、图文描述的是电磁感应现象,图中没有电源,并不是描述磁场对通电导线的作用,故D错误。
故选D。
3.无线充电技术开始逐渐进入到人们的生活中,将手机等电子设备靠近或放置在像鼠标垫一样的充电板上时,手机内的线圈就产生电流,对电池进行充电。
下列四幅图中能反映这种无线充电原理的是(▲)A B C D【答案】A【解析】【分析】【详解】略4.下列关于电动机和发电机的说法正确的是(▲)A.电动机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化为电能的装置C.电动机的转动方向只与磁场方向有关,与其他因素无关D.发电机产生的感应电流的方向与线圈转动方向有关,与磁场方向也有关【答案】D【解析】【分析】【详解】A、电动机是利用磁场对电流的作用的原理制成的,是将电能转化为机械能的装置,故A错误;B、发电机是根据电磁感应的原理制成的,是将机械能转化为电能的装置,故B错误;C、电动机的转动方向与磁场方向和电流方向都有关,故C错误;D、发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关,故D正确。