内容发布更新时间 : 2024/7/6 21:04:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章 电磁感应 知识点总结

一、电磁感应现象

1、电磁感应现象与感应电流 .

（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 （2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。

二、产生感应电流的条件

1、产生感应电流的条件：闭合电路中磁通量发生变化。 ．．．．．．．．．．．

2、产生感应电流的方法 .

（1）磁铁运动。 （2）闭合电路一部分运动。（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。

3、对“磁通量变化”需注意的两点 .

（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的

磁感线的净条数）。 （2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，

归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。

4、分析是否产生感应电流的思路方法 .

（1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：

① 回路是闭合导体回路。

② 穿过闭合回路的磁通量发生变化。

（2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：

① 穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。 ② 闭合回路的面积S发生变化。

③ 磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。

三、感应电流的方向

1、楞次定律 .

（1）内容：感应电流具有这样的方向，即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。 ① 凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ② 凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。 （2）“阻碍”的形式 .

（1）就磁通量而言，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化（.“增反减同”） 感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）引起感应电流的原因 （2）就电流而言，感应电流的磁场阻碍原电流的变化，即原电流增大时，感应电流磁场方向与原电流磁场方向相反；原电流减小时，感应电流磁场方向与原电流磁场方向相同. （“增反减同”） （3）就相对运动而言，由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动.（“来拒去留”） （4）就闭合电路的面积而言，电磁感应应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化.（“增缩减扩”） （3）适用范围：一切电磁感应现象 .

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（4）研究对象：整个回路 . （5）使用楞次定律的步骤：

① 明确（引起感应电流的）原磁场的方向 .

② 明确穿过闭合电路的磁通量（指合磁通量）是增加还是减少 . ③ 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向 . ④ 利用安培定则确定感应电流的方向 .

2、右手定则 .

（1）内容：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直（或

倾斜）从手心进入，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。

（2）作用：判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系。 （3）适用范围：导体切割磁感线。

（4）研究对象：回路中的一部分导体。

3、“三定则” . 比较项目 基本现象 作用 右 手 定 则 部分导体切割磁感线 判断磁场B、速度v、感应电流I方向关系 v （因） 图例 （果） × B ○F （果） 左 手 定 则 安 培 定 则 磁场对运动电荷、电流的作用力 运动电荷、电流产生磁场 判断磁场B、电流I、磁场力F方向 ×（因） ○B 电流与其产生的磁场间的方向关系 · × （果） · · × × · × （因） 四、法拉第电磁感应定律 .

1、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变化率成正比。 （2）公式：E?????（单匝线圈） 或 E?n（n匝线圈）. ?t?t 对表达式的理解：

① 在E?n??中（这里的ΔΦ取绝对值，所以此公式只计算感应电动势E的大小，E的方向根据?t楞次定律或右手定则判断），E的大小是由匝数及磁通量的变化率（即磁通量变化的快慢）决定的，与Φ或ΔΦ之间无大小上的必然联系（类比学习：关系类似于a、v和Δv的关系）。

② 当Δt较长时，E?n????求出的是平均感应电动势；当Δt趋于零时，E?n求出的是瞬时?t?t感应电动势。

2、E=BLv的推导过程 .

若导体斜切磁感线（即导线运动方向与导线本身垂直， 但跟磁感强度方向有夹角），如图所示，则感应电动势为

E=BLvsinθ

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3、E=BLv的四个特性 . （1）相互垂直性 .

公式E=BLv是在一定得条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需要B、L、v三者相互垂直，

实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算。

（2）L的有效性 . 有效长度——直导线（或弯曲导线）在垂直速度方向上的投影长度.

E=BL(vsinθ)或E=Bv(Lsinθ) E = B·2R· （3）瞬时对应性 .

对于E=BLv，若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势；若v是平均速度，则E为平均感应电动势。 （4）v的相对性 . 公式E=BLv中的v指导体相对磁场的速度，并不是对地的速度。 4、公式E?n 研究对象 区 别 适用范围 计算结果 适用情形 ??和E=BLvsinθ的区别和联系 . ?t??E?n ?t整个闭合电路 各种电磁感应现象 一般情况下，求得的是Δt内的平均感应电动势 常用于磁感应强度B变化所产生的电磁感应现象（磁场变化型） E=Blvsinθ是由E?nE=BLvsinθ 回路中做切割磁感线运动的那部分导体 只适用于导体切割磁感线运动的情况 一般情况下，求得的是某一时刻的瞬时感应电动势 常用于导体切割磁感线所产生的电磁感应现象（切割型） 联系 ??在一定条件下推导出来的，该公式可看作法拉第电磁感应定?t律的一个推论或者特殊应用。 ① 求解导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题时，两个公式都可以用。

② 求解某一过程（或某一段时间）内的感应电动势、平均电流、通过导体横截面的电荷量（q=IΔt）

等问题，应选用E?n?? . ?t③ 求解某一位置（或某一时刻）的感应电动势，计算瞬时电流、电功率及某段时间内的电功、电热等问题，应选用E=BLvsinθ 。

六、自感现象及其应用 .

1、自感现象 .

（1）自感现象与自感电动势的定义：

当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。这种现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。

E?L?I, 自感系数L的单位是亨特（H），自感系数L的大小是由线圈本身的特性决定的：线圈?t- 3 -

越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多。

（2）通电自感和断电自感的比较 通电自感 断电自感 断开开关的瞬间，灯泡L1逐渐变暗，有时灯泡会闪亮一下，然后逐渐变暗 . 电路 现象 自感电动势的作用 接通电源的瞬间，灯泡L2马上变亮，而灯泡L1是逐渐变亮 . 阻碍电流的增加 阻碍电流的减小

（7）断电自感中的“闪”与“不闪”问题辨析 .

关于“断电自感中小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”问题解析

① 如图所示，电路闭合处于稳定状态时，线圈L和灯L并联，其电

R I1 流分别为I1和I2，方向都是从右到左。

L ② 在断开开关K瞬间，灯L中原来的从右到左的电流I1立即消失，

而由于线圈电流I2由于自感不能突变，故在开关K断开的瞬间

L I2 R′ 通过线圈L的电流应与断开前那瞬间的数值相同，都是为I2，方

向还是从右到左，由于线圈的自感只是“阻碍” I2的变小，不 是阻止I2变小，所以I2维持了一瞬间后开始逐渐减小，由于线圈 K 和灯构成闭合回路，所以在这段时间内灯L中有自左向右的电 流通过。

③ 如果原来I2＞I1 ，则在灯L熄灭之前要闪亮一下；如果原来I2≤I1 ，则在灯L熄灭之前不会闪亮一下。

④ 原来的I1和I2哪一个大，要由线圈L的直流电阻R′ 和灯L的电阻R的大小来决定（分流原理）。如果R′≥R ，则I2≤I1 ；如果R′＜R ，则I2＞I1 .

结论：在断电自感现象中，灯泡L要闪亮一下再熄灭必须满足线圈L的直流电阻R′小于灯L的电阻R 。

七、涡流现象及其应用 .

涡流现象： 定义 特点 应用 在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象. 电流在金属块内自成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡流往往很强. （1）涡流热效应的应用：如电磁灶（即电磁炉）、高频感应炉等. （2）涡流磁效应的应用：如涡流制动、涡流金属探测器、安检门等. 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。 （1）途径一：增大铁芯材料的电阻率. （2）途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯，增大回路电阻，削弱涡流. 防止 涡流现象的规律：导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大。

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专题一 电磁感应中的电路问题

【例1】 用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°。将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行（速度方向与PQ垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处电阻），当它通过环上AB位置时，求： （1）直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向． （2）此时圆环上发热损耗的电功率．

专题二：电磁感应图像问题

【例2】如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框。在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i-t关系的选项中，可能正确的是（ ）

a b

【例3】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列选项中正确的是（ ）

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