【知識網絡】
要點1:關于磁通量
,磁通量的變化
、磁通變化率
1. 磁通量
磁通量
,是一個標量,但可以是正數,也可以是負數,可以形象的理解為通過一定面積的磁通線的凈數量。
2. 磁通量的變化
磁通量的變化
。
關鍵點:
的值可能是
,
絕對值的差也可能是絕對值的和。例如,當線圈從垂直于磁通線的位置旋轉180度時,
。
3.磁通變化率
磁通變化率
它表示磁通變化的快慢,是電路中感應電動勢大小的決定因素。
當環路面積和位置不變時,
(
稱為磁感應強度的變化率);
當制服
電磁感應定律,與線圈的匝數無關。
要點 2:楞次定律
(1)定律內容:感應電流有這樣的方向,即感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的改變。
(2)決定感應電流方向的因素有:引起感應電流的電路所包圍磁場的方向和磁通量的增加或減少。
(3)楞次定律的適用范圍:適用于一切電磁感應現象。
(4)利用楞次定律判斷感應電流的機械效應(楞次定律的變形):感應電流所受的安培力總是阻礙線圈或導體棒與磁場之間的相對運動,即線圈與磁場在靠近時互相排斥,在遠離時互相吸引。
(5)楞次定律是能量轉化和守恒的必然結果。
要點3:法拉第電磁感應定律
電路中感應電動勢的大小與通過電路的磁通量的變化率成正比,即
。
關鍵點:
對于 n 匝線圈,
。
(1)
是的
隨時間變化的平均感應電動勢為
小時,
轉換成瞬時感應電動勢。
(2)
它適用于計算任何感應電動勢。當導體切割磁通線時,
自感電動勢
所有應用程序
得到的結果。
(3)感應電動勢的計算
,在
是磁通密度的變化率和Bt圖的斜率。
要點4:電磁感應中電路問題的解決方法
當閉合電路中的磁通量發生變化或部分導體切割磁力線時,閉合電路中就會產生感應電流。給閉合電路中連接的各種電器通電,計算電流、電壓、電阻、電功率等,是電磁感應中一門基本而常見的練習題——電路題。
解決該類問題的基本步驟是:
(1)找出導體或電路的哪一部分產生感應電動勢,則這個導體或電路就是電源。
(2)利用法拉第電磁感應定律和楞次定律電磁感應定律貝語網校,確定感應電動勢的大小和方向。
(3)正確分析電路結構,畫出等效電路圖。
(4)綜合運用電路知識和方法解決問題。
要點5:電磁感應中力學問題的解決方法
在電磁感應中,通過導體的感應電流會受到磁場中安培力的作用,從而影響其運動狀態。因此,電磁感應問題常常與力學問題聯系在一起。
要解決這樣的問題,需要結合電磁學和力學的知識。
解決問題的總體思路是:
(1)利用法拉第電磁感應定律和楞次定律,求出感應電動勢的大小和方向。
(2)根據歐姆定律計算感應電流。
(3)分析導體所受的力(包括安培力,其方向由左手定則確定)。
(4)應用力學定律解方程。電磁感應中的力學問題比純力學問題多一個問題,即安培力。處理方法與純力學問題基本相同,但要注意安培力大小和方向的確定。
第六點:電磁感應中的能量轉換
1.電磁感應所涉及的函數關系有:
(1)克服安培力所作的功就是把其他形式的能量轉換成電能,克服安培力所作的功的量就是其他形式能量轉換成電能的量。
(2)感應電流通過電阻或安培力做功,能把電能轉換成電阻內能或機械能,轉換的能量大小就是做功的量。
2.主要的解題方法有:
①利用功的定義求解;
②利用函數關系求解;
③利用能量轉換與能量守恒定律解決問題。
3.在電磁感應現象問題中,我們經常會遇到這樣的問題:
當外力克服安培力做功時,其他形式的能量(如機械能)就轉化為電能,電能通過電路又轉化為內能(焦耳熱)。對于這樣的情況,有如下關系:
。