電磁感應專題復習教案
一、電磁感應現象:當穿過線圈的磁通量發生變化或導體作切割磁感線運動時就會才生電動勢,這種電動勢叫感應電動勢,,這種現象叫電磁感應現象。
二、產生感應電動勢條件:穿過線圈的磁通量發生變化或導體作切割磁感線運動。
三、導體產生感應電流的條件:穿過閉合線圈的磁通量發生變化(包括閉合電路的部分導體作切割磁感線的情況)。
注意:
1、 只有同時滿足:①電路閉合;②磁通量變化這兩個條件才會有感應電流。
2、 引起磁通量變化的因素:由ф=BSsinθ可知①磁感強度B發生變化;②線圈面積S發生變化;③磁感強度B和線圈面積S的夾角θ發生變化。這三種變化都可引起磁通量的變化
四、感應電流方向的判定:
1、 愣磁定律:感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、 應用愣磁定律判斷感應電流方向的方法和步驟:
①明確引起感應電流的磁場方向和磁感線分布特點以及磁通量的變化(是增加還是減小);
②根據愣磁定律確定感應電流的方向;
③由安培定則根據感應電流的磁場方向確定感應電流的方向。
3、 右手定則:閉合電路的一部分導體切割磁感線時產生的感應電流用右手定則判斷較為方便。
五、感應電動的大?。?br> 1、 部分導體切割磁感線:
ε=Blvsinθ
θ是v和B的夾角:
當θ=0°時,ε=0;
當0°<θ<90°時,0<ε<Blv;
當θ=90°時,ε=Blv,此時,ε最大。
注意:若v是即時速度,ε是即時感應電動勢,若v是平均速度,ε是平均感應電動勢。
2、 法拉第電磁感應定律:
3、 自感電動勢:
,式中L是自感系數,取決于線圈的長度、橫截面積、單位長度匝數及有無鐵心。
一、電磁感應現象:當穿過線圈的磁通量發生變化或導體作切割磁感線運動時就會才生電動勢,這種電動勢叫感應電動勢,,這種現象叫電磁感應現象。
二、產生感應電動勢條件:穿過線圈的磁通量發生變化或導體作切割磁感線運動。
三、導體產生感應電流的條件:穿過閉合線圈的磁通量發生變化(包括閉合電路的部分導體作切割磁感線的情況)。
注意:
1、 只有同時滿足:①電路閉合;②磁通量變化這兩個條件才會有感應電流。
2、 引起磁通量變化的因素:由ф=BSsinθ可知①磁感強度B發生變化;②線圈面積S發生變化;③磁感強度B和線圈面積S的夾角θ發生變化。這三種變化都可引起磁通量的變化。
四、感應電流方向的判定:
1、 愣磁定律:感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
2、 應用愣磁定律判斷感應電流方向的方法和步驟:
①明確引起感應電流的磁場方向和磁感線分布特點以及磁通量的變化(是增加還是減小);
②根據愣磁定律確定感應電流的方向;
③由安培定則根據感應電流的磁場方向確定感應電流的方向。
3、 右手定則:閉合電路的一部分導體切割磁感線時產生的感應電流用右手定則判斷較為方便
五、感應電動的大?。?br> 1、 部分導體切割磁感線:
ε=Blvsinθ
θ是v和B的夾角:
當θ=0°時,ε=0;
當0°<θ<90°時,0<ε<Blv;
當θ=90°時,ε=Blv,此時,ε最大。
注意:若v是即時速度,ε是即時感應電動勢,若v是平均速度,ε是平均感應電動勢。
2、 法拉第電磁感應定律:
3、 自感電動勢:
,式中L是自感系數,取決于線圈的長度、橫截面積、單位長度匝數及有無鐵心。
學法指導
一、感應電動勢與感應電流產生條件分析方法:
1、 選定哪一段導體或哪一閉合電路為研究對象;
2、 確認穿過電路的磁通量是否發生變化:
① 導體切割磁感線
② 穿過電路的磁感線條數是否發生變化
二、感應電流的大小及方向:
1、 用右手定則判定感應電流的方向(學習了選修本內容之后,也可用愣磁定律判定)。
2、 感應電流的大?。?br> ,
三、電磁感應現象中的能量轉化和守恒
1、 閉合電路中產生感應電流,其它形式的能轉化為電能。
2、 電流通過導體做功,電能轉化為內能或其它形式的能。
[例題1]如圖1所示,L1和L2繞在同一鐵心上,L1的兩端接在相互平行的導軌上,導軌間有方向垂直紙面向里的勻強磁場,導軌上跨接一導體棒ab且與導軌接觸良好,并可自由滑動。L2兩端接有電流計G。若要使G中有電流,ab棒在導軌上怎樣運動。
[分析解答] ab棒在導軌上可以做勻速和變速兩種運動。當ab棒向左或右做勻速運動時,在L1中有一恒定的電流,故L2中穿過的磁通量是不變的,在L2與G組成的閉合回路中無磁通量的變化,故無電流。
當ab棒向左或向右做變速運動時,由于ab棒切割磁感線的速度的變化,而在L1和ab棒組成的閉合回路中產生一變化的電流,由于流過線圈的電流變化,則產生一變化的磁場,那么穿過L2的磁通量就時刻變化,在L2與G組成的閉合回路中就由感應電流流過,所以若使G中有電流,AB棒在導軌上應做變速運動。
[例題2]如圖2所示,一邊長為L的正方形導線框位于水平面上,總電阻為R。虛線表示一均強磁場區域的邊界,它與線框的ab邊平行。磁場區域的寬度為2L,磁感強度為B,方向豎直向下。今使線框沿垂直于磁場邊界方向以速率v勻速通過磁場區域,試在圖2所示的乙圖上,畫出從導線框剛進入磁場到完全離開磁場的過程中,流過線框的電流i隨ab邊的位置坐標x變化的圖線。
[分析解答]當線框ab邊開始進入磁場區,立即產生感應電動勢ε=BLv,線框中電流I0=ε/R=BLv/R,一直持續到cd邊剛進入磁場為止。此后無感應電流,直到ab邊達到磁場右邊界。當ab邊離開磁場后,cd邊切割磁感線,產生反方向感應電流,大小仍為I0=BLv/R,一直持續到cd邊剛離開磁場為止。此后無感應電流。感應電流的I-x圖線如圖3所示