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1、电磁感应知识点总结知识网络知识点一、感应电动势感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势有感生电动势和动生电动势两种产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其电路就是内电路，当它与外电路连接成闭合电路后就会对外电路供电1感生电动势是指由于感生电场而产生的感应电动势，非静电力是感生电场对自由电荷的作用力如果在感生电场所在的空间存在导体，在导体中就能产生感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是电源感生电动势大小nS2动生电动势是指由于导体运动而产生的感应电动势，非静电力与洛仑兹力有关产生动生电动势的那部分导体相当于电源动生电动势大小nB或EBlvsin 二、法拉第电磁感应定律1内容：电路
2、中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2公式：En，n为线圈匝数3导线切割磁感线时的感应电动势大小：EBLvsin ，是v与B的夹角，L是有效切割长度EBLvsin可以由法拉第电磁感应定律推导出，也是符合法拉第电磁感应定律的4若导体棒绕其一侧端点以角速度匀速转动切割磁感线，则感应电动势的大小为EBLLBL2(平均速度取中点位置，此位置的线速度为L)三、自感和互感、涡流1自感现象：导体本身的电流发生变化在它本身产生的电磁感应现象叫自感现象自感现象中产生的电动势叫自感电动势，EL，L为线圈的自感系数2自感系数：与线圈的大小、形状、圈数、是否带有铁芯等因素有关自感系数的单位亨利，符
3、号H,1H103 mH,1H106 H.实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大另外，线圈有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大得多3互感现象：两个互相靠近的线圈(两线圈的导线并没有直接相连)，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势变压器就是利用互感现象制成的4涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的漩涡叫涡流在冶炼炉、电动机、变压器、探雷器等实际应用中都存在着涡流，它是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律电流的频率越大，导体的电阻率越小
4、，产生的涡流越强重难点1磁通量的计算(1)公式BS此式的适用条件是：匀强磁场；磁感线与平面垂直，如图所示(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积设平面与磁感线的夹角是，磁通量BSsin ，Ssin 即为面积S在垂直于磁感线方向的投影，称之为“有效面积”2磁通量变化21有多种形式，主要有：(1)S、不变，B改变，这时BSsin(2)B、不变，S改变，这时SBsin(3)B、S不变，改变，这时BS(sin2sin1)(4)当B、S、中有两个或三个一起变化时，就要分别计算1、2，再求21.3在t图象中，其斜率表示磁通量的变化率.4对楞次定律的理
5、解谁在阻碍“感应电流的磁场”在阻碍阻碍什么阻碍的是“引起感应电流的磁场的磁通量的变化”，不是阻碍引起感应电流的磁通量如何阻碍磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向一致可简单记为“增反减同”是否阻止“阻碍”不是“阻止”，只是延缓了磁通量的变化，但这种变化仍继续进行，最终结果不受影响.5.楞次定律的使用步骤6楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(2)阻碍相对运动“来拒去留”；例如，如图所示，若条形磁铁向闭合导线圈“前进”，则闭
6、合导线圈“退却”；若条形磁铁远离闭合导线圈“逃跑”，则闭合导线圈“追赶”(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”；例如，如图所示，当导线B中的电流减小时，穿过闭合金属圆环A的磁通量减小，这时A环有扩张的趋势(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”7.安培定则,左手定则,右手定则,楞次定律的综合应用基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则(右手)磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(IB)安培定则；(2)因动而生电(v、BI)右手定则；(3)因电而受力(I、BF安)左手定则说明：判断感应电流方向
7、的右手定则是楞次定律的特例，在导体切割磁感线运动的情况下，用右手定则比用楞次定律更方便8.对公式En的理解如何理解法拉第电磁感应定律(1)感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率.而与的大小、的大小没有必然联系(2)磁通量的变化率是t图象上某点切线的斜率(3)用En所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的意义(1)磁通量是穿过某一面积的磁感线的条数；磁通量的变化量21，表示磁通量变化的多少，并不涉及这种变化所经历的时间；磁通量的变化率，表示磁通量变化的快慢(2)当磁通量很大时，磁通量的变化量可能很小同理，当磁通量的
8、变化量很大时，若经历的时间很长，则磁通量的变化率也可能较小(3)磁通量和磁通量的变化量的单位是Wb，磁通量变化率的单位是Wb/s.(4)磁通量的变化量与电路中感应电动势的有无相联系，穿过电路的0是电路中存在感应电动势的前提；而磁场通量的变化率与感应电动势的大小相联系，越大，电路中的感应电动势越大，反之亦然9.对公式EBlv的理解当l、v与B两两垂直，且导体上各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线时，产生的感应电动势大小为EBlv.当lB，lv，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EBlvsin .若导线是曲折的，则l应是导线的有效切割长度，即导线两端点在v、B所决
9、定平面的垂线上的投影长度如图乙所示的三种情况下感应电动势相同公式EBlv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为瞬时感应电动势公式En与EBlv的区别与联系EnEBlv区别研究对象一个回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体研究内容求的是t时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程对应(1)若v为瞬时速度，公式求的是瞬时感应电动势(2)若v为平均速度，公式求的是平均感应电动势适用范围对任何电路普遍适用只适用于导体切割磁感线运动的情况联系(1)EBlv可由En在一定条件下推导出来(2)En也可求瞬时感应电动势，当t0时的E即为瞬时感应电动势(3)在B、l、v
10、三者均不变时，两公式均可求t时间内的平均感应电动势.10.通电自感与断电自感现象的比较.通电自感电路图器材要求:A1，A2同规格，RRL，L较大.断电自感电路图器材要求: L很大(有铁芯)， RLRA通电自感断电自感现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开瞬间，A灯突然闪亮一下后再渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过自感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时，流过线圈L的电流迅速减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流断续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过电灯A，且由于R
11、LRA，使得流过A灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使A灯的发光功率突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能11.电磁感应图像问题分析图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等图象问题的特点：考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进行综合计算解题关键：弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是Bt图还是t图象，或者Et图、It图等(2)分析电磁感应的具体过程
12、(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等(6)画图象或判断图象12.电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小和方向(2)画等效电路；(3)运用闭合电路欧姆定律、串、并联电路的性质、电功率等公式求解与上述问题相关的几个知识点(1)电源电动势n或E
13、BLv (2)闭合电路欧姆定律I 部分电路欧姆定律I 电源的内电压UrIr 电源的路端电压UIREUr(3)通过导体的电荷量qItn13.电磁感应中的动力学问题受力情况、运动情况的分析(1)导体切割磁感线运动产生感应电动势，在电路中产生感应电流，感应电流在磁场中受安培力，安培力将阻碍导体运动(2)安培力一般是变力，导体切割磁感线运动的加速度发生变化，当加速度为零时，达到稳定状态，最后做匀速直线运动解题步骤(1)用电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向(2)应用闭合电路欧姆定律求出电路中的感应电流的大小(3)分析研究导体受力情况，特别要注意安培力方向的确定(4)列出动力学方程
14、或平衡方程求解两种状态处理(1)导体处于平衡态静止或匀速直线运动状态处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析(2)导体处于非平衡态加速度不为零处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析电磁感应中的动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如由速度、加速度求最大值或最小值的条件(2)基本思路是：说明：当导体切割磁感线运动存在着临界条件时：(1)导体初速度等于临界速度时，导体匀速切割磁感线运动(2)初速度大于临界速度时，导体先减速，后匀速运动(3)初速度小于临界速度时，导体先加速，后匀速运动14.电磁感应中的能量转化问题电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用因此要维持安培力存在，必须有“外力”克服安培力做功此过程中，其他形式的能转化为电能“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过
