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高二第一学期期末考试复习讲义2 ——3-2 第四章 电磁感应

一、课前自我复习

【自学要求】认真阅读本讲义，圈画出你认为比较重要的或是易错的知识点，课前交流！（建议时间20分钟）。

第十章 电磁感应

【知识建构】

产生条件：通过闭合电路的磁能量发生变化. 感应电流 楞次定律：适用于任何电磁感应过程. 方向判定 右手定则：适用于导体切割磁感线. 电磁感应 ??E= ?t感应电动势 1.公式求到的是平均感应电动势. ??2.若线圈有n匝,则E=n ?t自感现象 1、条件：v⊥B和v⊥L. E=BLv 2、若公式中的v是瞬时速度，则公式求到的是瞬时电动势. 1.由于通过导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象. 2.涡流.

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高二第一学期期末考试复习讲义2 ——3-2 第四章 电磁感应

第一节 电磁感应现象 楞次定律

一、 考情分析

考试大纲 1．电磁感应现象 I 2．磁通量 Ⅰ 3．楞次定律 Ⅱ 二、考点知识梳理 （一）、磁通量

1．磁通量：穿过某一面积的__________________叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，符号是φ。

2．磁通量的计算：_______________由于穿过垂直于磁感强度方向的单位面积的磁感线的条数等于磁感强度B，所以在匀强磁场中垂直于磁感强度平面的面积为S的磁通量可用上式计算。

若磁感强度的方向与平面不垂直，其夹角为θ，则 _________________。

3．磁通量的单位：在国际单位制中磁通量的单位是_________，简称韦，符号是_______ (1Wb＝1T·m2)

4．磁通量是________，但有正负．磁通量的正负不代表大小只表示磁感线是怎样穿过平面的.即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负. 5．磁通的物理意义是______________________________. 6．磁通量?、磁通量的变化??、磁通量的变化率

?? ?t考纲解读 1.注重磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系 2.要熟练应用楞次定律和右手定则，并理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电流的产生和感应电流方向的判断出题以选择题为主。 （1）磁通量?是指穿过某面积的磁感线的条数，计算式为?＝BSsin?，其中θ为磁场B与线圈平面S的夹角。

（2）磁通量的变化??指线圈中末状态的磁通量?2与初状态的磁通量?1之差，

??＝?2－?1，计算磁通量以及磁通量变化时，要注意磁通量的正负。

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高二第一学期期末考试复习讲义2 ——3-2 第四章 电磁感应

磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：学科网 第一节 ①S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔB?Ssinα学科网 第二节 ②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS?Bsinα学科网 第三节 ③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)学科网 第四节 当B、S、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了 在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。有几种情况需要特别注意：学科网 ①如图10-1-1所示，矩形线圈沿a →b →c在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M沿条形磁铁轴线向右移动，穿过该线圈的磁通量如何变化？学科网 （穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大）学科网 ②如图10-1-2所示，环形导线a中有顺时针方向的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导线a在同一平面内。当a中的电流增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？学科网 （b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所

以总磁通量向里，a中的电流增大时，总磁通量也向里增大。由于穿过b线圈向外的磁通量比穿过c线圈的少，所以穿过b线圈的磁通量更大，变化也更大。）学科网 ③如图10-1-3所示，虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场，虚线圆a外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈b、c，与虚线圆a在同一平面内。当虚线圆a中的磁通量增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？学科网 （与②的情况不同，b、c线圈所围面积内都只有向里的磁通量，且大小相同。因此穿过它们的磁通量和磁通量变化都始终是相同的。）学 （二）、电磁感应现象

1.电磁感应现象:不论用什么方法，只要______________________发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，电磁感应中产生的电流叫___________________.

2.发生电磁感应现象，产生感应电流的条件：

10-1-3 c b 10-1-2 c b a M a N b S c a b c 10-1-1 第 3 页 共 3 页

高二第一学期期末考试复习讲义2 ——3-2 第四章 电磁感应

发生电磁感应现象，产生感应电流的条件通常有如下两种表述。

①当穿过线圈的磁通量发生变化时就将发生电磁感应现象，线圈里产生________________。如线圈闭合，则线圈子里就将产生感应电流。

②当导体在磁场中做切割磁感线的运动时就将发生电磁感应现象，导体里产生感应电动势，如做切割感线运动的导体是某闭合电路的一部分，则电路里就将产生感应电流。产生感应电动势的那部分导体相当于_________。

应指出的是：闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量也将发生变化。所以上述两个条件从根本上还应归结磁通量的变化。但如果矩形线圈abcd在匀强磁场B中以速度v平动时，尽管线圈的bc和ad边都在做切割磁感线运动，但由于穿过线圈的磁通量没有变，所以线圈回路中没有感应电流。

3.发生电磁感应现象的两种基本方式及其理论解释

①导体在磁场中做切割磁感线的相对运动而发生电磁感应现象：当导体在磁场中做切割磁感线的相对运动时，就将在导体中激起感应电动势。这种发生电磁感应现象的方式可以用运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的作用来解释。

②磁场变化使穿过磁场中闭合回路的磁通量改变而发生电磁感应现象：当磁场的强弱改变而使穿过磁场中的闭合回路程的磁通量发生变化时，就将在闭合回路程里激起感应电流。这种发生电磁感应现象的方式可以用麦克斯韦的电磁场理论来解释。

4.感应电动势产生的条件:穿过电路的_____________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.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

电磁感应现象的实质是产生_____________，如果回路闭合，则有___________；回路不闭合，则只产生感应电动势而不产生感应电流. （三）、楞次定律

1.内容:感应电流具有这样的方向，即__________________________________________. 2.对楞次定律的理解

楞次定律揭示了判定感应电流方向的规律，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。”“阻碍”两字是该定律的核心，只有深刻理解“阻碍”的含义，才能正确掌握定律的实质。

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高二第一学期期末考试复习讲义2 ——3-2 第四章 电磁感应

①阻碍不是“阻止”，因磁通量的变化是引起感应电流的必要条件，若这种变化被阻止，也就不可能继续产生感应电流了。其实质是感应电流的磁场阻碍了原磁通量的变化速率。

②阻碍不是“相反”，如果将阻碍理解成感应电流的磁场总是与原磁场方向相反，则楞次定律就违背了电磁感应现象也必须符合能量守恒定律这个自然界的基本法则。正确的是当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁通量减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，可归纳为“增反减同”。

③楞次定律与右手定则的应用对象不同，楞次定律的研究对象是整个回路，而右手定则却是一段做切割磁感线运动的导线。但二者是统一的。解题时应根据研究对象的不同灵活选择。

④从能量角度理解，能量守恒是自然界的普遍规律，能量的转化是通过做功来量度的，这一点正是楞次定律的根据所在，实际上楞次定律是能量转化和能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。

⑤从力的角度理解，由能量观点可以推论出产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字“来拒去留”。

3.楞次定律的灵活运用，楞次定律的拓展

楞次定律的广义表述：感应电流的效果总是反抗（或阻碍）引起感应电流的原因。 主要有四种表现形式：

①当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍__________的变化。

②当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍_______________（来拒去留）。

在一些由于某种相对运动而引起感应电流的电磁感应现象中，如运用楞次定律从“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量变化”出发来判断感应电流方向，往往会比较困难，对于这样的问题，在运用楞次定律时，一般可以灵活处理，考虑到原磁场的磁通量变化又是由相对运动而引起的，于是可以从“感应电流的磁场阻碍相对运动”出发来判断。

③当线圈面积发生变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍__________的变化。

④当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍____________（自感现象）。

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