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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
（四）、右手定则:对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的这时，用右手定则更方便一些.
注意：应用右手定则时应注意：
①右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直．
②当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向． ③若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势． ④“因电而动”用______定则．“因动而电”用______定则．
导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便． （五）、用楞次定律判断感应电流的步骤
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：①确定原磁场方向；②判定原磁场如何变化（增大还是减小）；③确定感应电流的磁场方向（增反减同）；④根据安培定则判定感应电流的方向.
（六）、几种定则、定律的适用范围 定则、定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 适用的基本物理现象 判断电流（运动电荷）的磁场方向 判断磁场对电流、运动电荷的作用力方向 判断闭合电路的一部分做切割磁感线的运动时产生的感应电流方向 判断闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，或者是穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生的感应电流的方向 （七）、应注意的几个问题
1．由楞次定律判断出的感应电流的方向就是感应电动势的方向．在电路不闭合的情况下，导体中无感应电流，但有感应电动势，此时可先假设电路闭合，然后再由楞次定律来判断．（当然，导体切割磁感线也可直接用右手定则）
2．存在感应电动势的那部分导体相当于电源，电源内部的电流方向与电动势方向相同，由低电势到高电势．在解决实际问题时，要能正确区分电源的内外部。
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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
第二节 法拉第电磁感应定律 自感
二、 考情分析
考试大纲 1、法拉第电磁感应定律 Ⅱ 2、自感、涡流 Ⅰ 考纲解读 1.应重视感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功率等问题） 2.导体切割磁感线产生感应电动势的计算。此类问题常结合力学、电学知识、解决与电量、电热的相关的问题。 3.法拉弟电磁感应定律的应用是高考热点，常以综合性大题出现。并结合电路、力学、能量转化与守恒等知识。 4.结合实际应用问题。如日光灯原理、电磁阻尼，电磁驱动，磁悬浮原理等。 二、考点知识梳理
（一）、法拉第电磁感应定律：
1.内容：在电磁感应现象中，电路中感应电动势的大小，跟_________________________成正比。
2.公式：_______________________________，其中n为线圈的匝数。 3.法拉第电磁感应定律的理解 （1）E＝n??的两种基本形式： ?tS?B； ?t①当线圈面积S不变，垂直于线圈平面的磁场B发生变化时，E＝n②当磁场B不变，垂直于磁场的线圈面积S发生变化时，E＝n（2）在E?nB?S。 ?t??中，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，?t与Φ或△Φ之间无大小上的必然联系.磁通量Φ表示穿过某一平面的磁感线的条数；磁通量的变化量△Φ表示磁通量变化的多少；磁通量的变化率
??表示磁通量变化的快慢.Φ大，?t 第 7 页 共 7 页
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△Φ及及a?????不一定大；大，Φ及△Φ也不一定大.它们的区别类似于力学中的v、△v?t?t?v的区别. ?t???B为恒定（如：面积S不变，磁场B均匀变化，?k，或磁场B不变，面?t?t???S，则感应电动势恒定。若为变化量，则感应电动势E也为变化?k?）
?t?t（3）若
积S均匀变化，量，E＝n????计算的是△t时间内平均感应电动势，当△t→0时，E＝n的极限值才等于?t?t瞬时感应电动势。
（二）、导体切割磁感线产生感应电动势 1．对公式E =Blv的研究 （1）公式的推导
取长度为1的导体棒ab ，强度垂直于磁场方向放在磁感强度为B的匀强磁场中，当棒以速度v做垂直切割磁感线运动时，棒中自由电子就将受到洛仑兹力fb=evB的作用，这将使的a、b两端分别积累起正、负电荷而在棒中形成电场，于是自由电子除受fb作用外又将受到电场力fc=eE，开始a、b两端积累的电荷少，电场弱，fc小，棒两端积累的电荷继续增加，直至电场力与洛仑兹力平衡：fc=fB。由于fB移动电荷，使得做切割磁感线运动的ab棒形成一个感应电源，在其外电路开路的状态下，电动势（感应电动势）与路端电压相等，即E=Uab=El，于是由
fe?eUabe???fB?evB，便可得E = lvB ll（2）与公式E =
??的比较。 ?t当把法拉第电磁感应定律E =量”时，就可用E =
??中的??理解为切割导体在?t时间内“扫过的磁通?t??直接推导出。因此公式E = lvB实际上可以理解为法拉第电磁感应定?t律在导体切割磁感线而发生电磁感应现象这种特殊情况下的推论。
一般地说，公式E = lvB只能用于计算导体切割磁感线时产生的感应电动势。公式
????则可以用来计算所有电磁感应现象中产生的感应电动势；但公式E =只能用?t?t于计算在?t时间内的平均感应电动势，而公式E = lvB则既可以用来计算某段时间内的平均
E =
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感应电动势，又可以用来计算某个时刻的瞬时感应电动势，只要把公式中的v分别以某段时间内的平均速度或某个时刻的瞬时速度代入即可。 （3）适用条件
除了磁场必须是匀强的外，磁感强度B、切割速度v、导体棒长度l三者中任意两个都应垂直的，即B?l,l?v,v?B这三个关系必须是同时成立的。如有不垂直的情况，应通过正交分解取其垂直分量代入。 （4）公式中l的意义
公式E = lvB中l的意义应理解为导体的________________。所谓导体的有效切割长度，指的是切割导体两端点的连线在同时垂直于v和B的方向上的投影的长度。 （5）公式中v的意义
对于公式E = lvB中的v，首先应理解为导体与磁场间的相对速度，所以即使导体不动因则磁场运动，也能使导体切割磁感线而产生感应电动势；其次，还应注意到v应该是垂直切割速度；另外，还应注意到在“旋转切割”这类问题中，导体棒上各部分的切割速度不同，此时的v则应理解为导体棒上各部分切割速度的平均值，在数值上一般等于旋转导体棒中点的切割速度。
2.导体转动切割磁感线产生的感应电动势
如图10-2-1所示，当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度
O ω匀速转动，切割磁感线产生感应电动势时:_______________ （三）、自感现象 1．自感现象
（1）当闭合回路的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___________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。
通电自感和断电自感
LRSA1A2R1LLASLBA ω
10-2-1 在课本中介绍通电过程产生的自感演示实验中（如图10-2-2所示），先闭合S，调节R1、R，使两灯均正常发光。然后断开S。重新接通电路时可以看到，跟有铁芯的线圈L串连的
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灯泡A1却是逐渐亮起来的，“逐渐”并不是一个缓慢的长过程，“逐渐”的时间实际是很短的，只是相对同时变化而言。
介绍断电过程产生的自感演示实验中（如图10-2-2所示），接通电路，灯泡A正常发光。断开电路，可以看到灯泡A没有立即熄灭，相反，它会很亮地闪一下 。这里很亮地闪一下是有条件的，即S接通时，流过线圈中的电流要大于流过灯泡中的电流，因为S断开时，灯泡和线圈组成的回路中的电流，是以线圈中的原电流为初始电流，再减小到零的。 （2）实质：由于回路中流过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 （3）电流变化特点：由于感应电流总是阻碍线圈中自身电流的增大或减小，故其本身的电流的增大或减小总表现为一种“延缓”效应。即电流变化的同时产生影响导体中电流变化的因素，此瞬时电流不会发生突变，而是较慢地达到那种变化。 2．自感电动势
（1）概念：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。其效果表现为延缓导体中电流的变化。
（2）大小：____________
（3）方向:当流过导体的电流减弱时，E自的方向与原电流的方向相同，当流过导体的电流增强时，E自的方向与原电流的方向相反。 3．自感系数L
（1）不同的线圈在电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势不同；在电学中，用自感系数来描述线圈的这种特性。用符号“L”表示。
（2）决定因素：线圈的横截面积_______、线圈______、单位长度上的线圈匝数________，自感系数________；有铁芯比无铁芯时自感系数要_____得多。
（3）单位：________，简称“享”，符号“H”。常用的有毫享（mH）和微享（μH）。1H＝103mH＝106μH
（4）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领的大小。数值上等于通过线圈的电流在1s内改变1A时产生的自感电动势的大小。 4．自感现象的应用和防止
（1）应用：如日光灯电路中的镇流器，无线电设备中和电容器一起组成的振荡电路等。利用自感现象，可以适当地增大自感系数。
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