电磁感应现象复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电磁感应现象,要点,疑点,考点,一、磁通量,1,、在匀强磁场中，磁感应强度与垂直磁场方向的面积,S,的乘积叫磁通量，简称磁通，在数值上等于穿过面积的磁感应线的条数,.,计算公式,=,BSsina,，为回路平面与磁场方向之间的夹角,.,如用公式,=BS,，则,B,一定与,S,相垂直，或者说,S,是回路平面在垂直于,B,方向上的投影面积,.,2,、由,B=/S,，可知：磁感应强度,B,等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫,磁通密度,.,判断正误：,、磁感应强度,B,越大的地方就一定越大；、在同一匀强磁场中回路面积越大，则磁通量就一定越大；、穿过某一回路的磁感线的条数越多，则该回路的磁通量就一定越大,.,3,、磁通量是标量，为了计算方便，有时可规定，但有方向，叠加时遵循代数和法则，即要考虑到相反磁场抵消后的磁通量,.,4,、磁通量的单位：韦,(Wb).,则有：,1T=1Wb/m,=1N/Am=1Vs/m,.,要点,疑点,考点,二、电磁感应现象,感应电流产生的条件,1,、利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为感应电流,.,2,、产生感应电流的条件：闭合电路；穿过闭合电路的磁通量发生变化；,电磁感应现象的实质是产生感应电动势，电路闭合才有感应电流，若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动势依然存在,.,而产生感应电动势的那部分导体相当于,电源,.,要点,疑点,考点,3,、磁通发生变化的几种基本情况回路面积不变，而磁感应强度发生变化；磁场不变，而回路面积发生变化；磁场和回路面积均不变，但回路平面与磁场的方向发生了变化；闭合电路的一部分做切割磁感线的运动,.,要点,疑点,考点,课 前 热 身,1,、线圈在长直导线电流的磁场中，做如图的运动：,A,向右平动；,B,向下平动；,C,绕轴转动,(,边,bc,向外,),；,D,从纸面向纸外做平动，,E,向上平动,(,边,bc,上有个缺口,),；则线圈中有感应电流的是,(),BCD,2,、如图所示，矩形线框,abcd,放置在水平面内，磁场方向与水平方向成,角，已知,sin=4/5,回路面积为,S,，磁感应强度为,B,，则通过线框的磁通量为,(),A.BS B.4BS/5 C.3BS/5 D.3BS/4,B,课 前 热 身,3,、关于磁通量，下列说法中正确的是,(),A,、磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量,B,、穿过某个面积的磁感线的条数越多，则磁通量越大,C,、穿过某一面积的磁通量等于面积,S,与该处的磁感应强度,B,的乘积,D,、若穿插过某一面积的磁通量为,0,，则该处的磁感应强度,B,也一定为,0,B,课 前 热 身,4,、下列关于电磁感应的说法中正确的是,(),A,、只要导线做切割磁感线的运动，导线中就产生感应电流,B,、只要闭合金属线圈在磁场中运动，线圈中就产生感应电流,C,、闭合金属线圈放在磁场中，只要磁感应强度发生变化，线圈中就产生感应电流,D,、闭合金属线圈放在磁场中，只要线圈中磁通量发生变化，线圈就产生感应电流,D,课 前 热 身,5,、如图，用细弹簧构成一闭合电路，中央放有一条形磁铁，当弹簧收缩时，穿过电路的磁通量,和电路中感应电流方向（从,N,极向,S,极看时）正确的是（）,A,减小，感应电流顺时针向,B,减小，感应电流逆时针向,C,增大，感应电流顺时针向,D,增大，感应电流逆时针向,C,课 前 热 身,能力,思维,方法,【,例,1】,如图所示，四面体,OABC,处在沿,Ox,方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是,(),ABC,A,、穿过,AOB,面的磁通量为,0,B,、穿过,ABC,面和,BOC,面的磁通量相等,C,、穿过,AOC,面的磁通量为,0,D,、穿过,ABC,面的磁通量大于穿过,BOC,面的磁通量,【,解析,】,此题实际就是磁通量相关计算的有效面积问题，如磁场是沿,y,轴或相反方向，则有效面积为四面体的,OAC,面的面积；如磁场是沿,x,轴方向或相反方向，则有效面积为四面体的,OBC,面的面积；如磁场是沿,z,轴方向或相反方向，则有效面积为四面体的,OAB,面的面积,.,故答案为,A,、,B,、,C,项,.,能力,思维,方法,能力,思维,方法,【,解答,】,A,、,F,两种运动，穿过线框的磁通都不变，线框中没有感应电流。,B,、,C,、,D,、,E,四种运动，穿过线框的磁通都会发生变化，线框中有感应电流。,能力,思维,方法,【,例,3】,如图所示，线圈,abcd,垂直于有界匀强磁场，且其有一半在磁场中，另一半在磁场外，则下列哪种情况可产生感应电流：,(),A.,以,ab,边为轴转过,60 B.,以,cd,边为轴转过,60,C.,以,ab,边为轴转过,180,0,的,过程中，一直有感应电流,D.,以,cd,边为轴转过,180,0,的,过程中，一直有感应电流,A,能力,思维,方法,【,解析,】,是否有感应电流，是看磁通量是否发生变化，线圈,abcd,以,ab,边为轴转动的前,60,的过程中，线圈中的磁通量是减少的，故有感应电流，此后，线圈的,cd,边转出磁场，在,cd,边不在磁场中时线圈转动则无磁通量发生变化，所以不会有感应电流；同理以,cd,边为轴转动的前,60,过程中，线圈中磁通量不变，所以无感应电流，此后线圈的,ab,边进入磁场，而,ab,边在磁场中，且线圈再转动时，线圈的磁通量减少，故有感应电流,.,综上所述，答案为,A,项,.,能力,思维,方法,【,例,4】,如图所示，,I,为一恒定电流，其右侧的矩形线框第一次从,到,位置，磁通量的变化为,1,，第二次从,位置以其右边为轴转动到,位置其磁通量的变,化为,2,，则有,1,小,于,2,(,大于、等于、,小于,).,能力,思维,方法,【,解析,】,本题中磁通量的变化就是要考试其方向的问题，绝对不可以用两个绝对值来减以完成任务；设,、,两个位置的磁通量分别为,0,、,t,，则有,1,=,0,-,t,，,2,=,0,+,t,，因为第二次翻转到末位置时，其磁通量的方向已经与初态方向相反了，要考虑其正负问题,.,【,解题回顾,】,分析磁通量的变化情况时，如果有相反方向磁感线穿过同一平面，可以设其中某方向为正，则从另一方向穿过的为负，总磁通量为其代数和。,能力,思维,方法,【,例,5】,如图,1,所示，两根平行长直导线,MN,和,PQ,中通以大小、方向都相同的电流。导线框,abcd,和两导线在同一平面内，线框沿着与导线垂直的方向自左向右在两导线间匀速移动时，线框中的感应电流的方向是,(),A,、沿,adcba,方向不变,B,、沿,abcda,方向不变,C,、由,adcba,变成,abcda,D,、由,abcda,变成,adcba,A,能力,思维,方法,【,分析,】,MN,和,PQ,之间是一个叠加磁场，以中线,OO,为界，右侧磁场方向向纸里，越靠近,PQ,越强；左侧磁场方向向纸外，越靠近,MN,越强。本题属于线框在非均匀磁场中运动的问题。,对线框在非均匀磁场中切割感线很明显的问题，用右手定则时有一点要注意，即应该以磁场强处的切割情况作为判断依据。在本题中，当线框在,OO,右方时，,bc,边处磁场强，要以,bc,边切割来判别，则感应电流方向为,adcba,；线框在,OO,左方时，,ad,边处磁场强，要改用,ab,边切割来判断，则感应电流方向仍为,adcba,。,【,解答,】,选项,A,正确。,能力,思维,方法,延伸,拓展,【,例,6】,如图所示，两完全相同的单匝矩形线圈，面积均为,S,，放在两个完全相同的匀强磁场中，不过在,A,图中线圈初始位置与磁场平行，在,B,图中线圈初始位置与磁场垂直，求,(1),线圈从初始位置以恒定角速度,转过,90,的过程中的感应电动势的平均值,?(2),线圈从初始位,置以恒定角速度,转过,180,的过程中的感,应电动势的平均值,?,延伸,拓展,【,解析,】,本题是后面的法拉第电磁感应定律的内容，但其最重要的内容却是磁通量的变化问题，因为在公式,E=n,/t,中,是决定本题成败的关键,.,(1)A,：,A,=BS,所用时间为,t,A,=/2,，所以感应电动势为,E,A,=,A,/,t,A,=2BS/,；,B,：,B,=BS,所用时间为,t=/2,，所以感应电动势为,E,B,=,B,/,t,B,=2BS/,；,(2)A,：此情况下通过线圈的磁通量的变化为,0,，因为初始值为,0,，末值亦为,0,，所以,=0,，所以平均感应电动势,E,A,=0,B,：此情况下通过线圈的磁通量的变化要考虑磁通的方向问题，看上去其初末状态的磁通过均为,BS,，但方向相反，所以,B,=2BS,且所用时间为膖,t,B,=/,，所以平均感应电动势,E,B,=,B,/t,B,=2BS/,本题中虽然是求感应电动势，但实际上却是在磁通量的变化上大做文章，需要提醒学生的是初接触该类问题时，不能凭感觉，而是要有良好的做题习惯，一步一个脚印,.,延伸,拓展,