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1、1 了解电磁感应现象的发现过程 体会人类探索自然规律的科学态度 2 理解感应电流产生的条件 了解电磁感应在生活和生产中的应用 3 理解楞次定律 掌握法拉第电磁感应定律 4 了解自感现象和涡流现象 能列举自感和涡流现象在生产和生活中的应用 本部分内容是高考考查的重点 且多为计算题 分值高 难度大 具有较高的区分度 法拉第电磁感应定律 几乎是高考的必考点 一般以计算题或选择题的形式出现 并且与力学知识相结合 电磁场的问题是高考的热点 随着高中 课程标准 的实施 高考改革的深化 这方面的问题依然是考查的重点 带电粒子 金属棒 线圈等在电 磁场中的运动问题几乎是必考的内容 由于电磁感应的题大多与实际问
2、题相联系 往往综合性较强 与前面的知识联系较多 涉及力和运动 能量 直流电路 安培力等多方面的知识 解题时一般从以下两个方面分析 1 受力情况 运动情况的动态分析 2 功能分析 电磁感应过程往往涉及多种形式能量的转化 力学 电学与本章内容结合的题目是复习中应强化训练的重要内容 1 电磁感应现象 1 产生感应电流的条件 穿过闭合电路的发生变化 即 0 2 电磁感应 因变化而产生的现象 3 引起磁通量变化的常见情况 闭合电路的做切割磁感线运动 线圈绕于磁场的轴转动 磁感应强度B发生变化 磁通量 电流 部分导体 垂直 4 感应电动势产生的条件无论电路闭合与否 只要穿过线圈的发生变化 电路中就一定有感
3、应电动势产生 的那部分导体相当于电源 电磁感应现象的实质是产生感应电动势 如果则产生感应电流 如果则只有感应电动势而无感应电流 磁通量 产生感应电动势 闭合 回路不闭合 2 感应电动势 1 感应电动势 在中产生的电动势 产生感应电动势的那部分导体就相当于 2 感应电流与感应电动势的关系 感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同决定 三者的大小关系遵守 即 电磁感应现象 电源 闭合电路欧姆定律 3 法拉第电磁感应定律 1 内容 电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的成正比 2 公式 E 3 导体切割磁感线时的感应电动势 E 其中 为的夹角 磁通量变化率 BLvsin 速度与磁场方向 4
4、电磁感应定律的应用 1 涡流当线圈中的电流随时间变化时 线圈附近的任何导体中都会产生像状的感应电流 2 磁卡和动圈式话筒 磁卡机记录信息利用的是磁化 读取信息利用的 动圈式话筒是利用把声音信号转变为电信号的 旋涡 电磁感应 话筒 案例1 2010 江苏高考 一矩形线框置于匀强磁场中 线框平面与磁场方向垂直 先保持线框的面积不变 将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍 接着保持增大后的磁感应强度不变 在1s时间内 再将线框的面积均匀地减小到原来的一半 先后两个过程中 线框中感应电动势的比值为 答案 B 即时巩固1 有一面积为S 100cm2的金属环 电阻为R 0 1 环中磁场变化规律如图
5、所示 且磁场方向垂直环面向里 在t1到t2时间内 环中感应电流的方向如何变化 通过金属环的电荷量为多少 解析 1 由楞次定律 可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向 答案 逆时针方向0 01C考点二导体切割磁感线所产生感应电动势的计算1 导体平动切割磁感线所产生感应电动势的计算 1 当L v与B两两垂直 且导体上各点以相同的速率在匀强磁场中切割磁感线时 产生的感应电动势大小为 E BLv 2 当L B L v 而B与v成 夹角时 如图甲所示 导体切割磁感线产生的感应电动势大小为 E BLvsin 甲 甲 乙 3 若导线是曲折的 则L应是导线的有效切割长度 即为导线两端点在v B所决定平面的垂
6、线上的投影长度 如图乙所示的3种情况 感应电动势相同 4 公式E BLv中 若v为一段时间内的平均速度 则E为平均感应电动势 若v为瞬时速度 则E为瞬时感应电动势 2 导体转动切割磁感线所产生感应电动势的计算 案例2 2010 广东理综 如图所示 平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域 细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M N 的过程中 棒上感应电动势E随时间t变化的图示 可能正确的是 解析 在金属棒PQ进入磁场区域之前或出磁场后 棒上均不会产生感应电动势 D项错误 在磁场中运动时 感应电动势E Blv 与时间无关 保持不变 故A选项正确 答案 A 即时巩固2 2011届 固原测试 如图所示 竖直向下的匀强磁场中 将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出 设整个过程中棒的取向不变 不计空气阻力 则金属棒运动过程中所产生感应电动势大小的变化情况应是 A 越来越大B 越来越小C 保持不变D 无法判定 解析 棒ab水平抛出后 其速度越来越大 但只有水平分速度v0切割磁感线产生电动势 竖直分速度vy不切割磁感线 即不产生感应电动势 故感应电动势E BLv0保持不变 答案 C
