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磁通量和楞次定律及三定则一定律比较
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一、电磁感应现象的判断
1.磁通量
(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.
(2)公式:Φ=BS.
适用条件:①匀强磁场.
②S为垂直磁场的有效面积.
(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).
(4)磁通量的意义:
①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.
②同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零.
2.电磁感应现象
(1)电磁感应现象:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.
(2)产生感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化.
特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.
产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生.
(3)电磁感应现象中的能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能,该过程遵循能量守恒定律.
【思维深化】
1.磁通量的变化
磁通量是标量,但有正负之分.若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正,则反向穿过的磁通量为负,合磁通量是相反方向抵消后所剩余的净磁通量.
(1)磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1.
(2)几种常见引起磁通量变化的情形.
①B改变,S不变,ΔΦ=ΔB·S.
②B不变,S变化,ΔΦ=B·ΔS.
③B、S两者都变化,ΔΦ=Φ2-Φ1,不能用ΔΦ=ΔB·ΔS来计算.
④B和S均不变,磁感线方向与线圈平面的夹角θ变化,则ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1).
2.判断下列说法是否正确.
(1)磁通量与线圈的匝数无关.(√)
(2)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生.(×)
(3)电路中的磁通量发生变化时,就一定会产生感应电流.(×)
1.[磁通量的计算]在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )
a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a的圆形区域是同心圆.从某时刻起磁感应强度大小开始减小到
A.πB(b2-2a2)
B.πB(b2-2a2)
C.πB(b2-a2)
D.πB(b2-2a2)
2.[电磁感应现象的判断]在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
3.[电磁感应现象的判断]现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接.下列说法中正确的是( )
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转
电磁感应现象能否发生的判断流程
1.确定研究的闭合回路.
2.明确回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ.
3.
二、楞次定律的理解及应用
1.楞次定律
(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
(2)适用情况:所有的电磁感应现象.
2.楞次定律中“阻碍”的含义
→
↓→
↓→ 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量
减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
↓→
3.右手定则
(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.
(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.
【思维深化】
1、在应用楞次定律判断感应电流方向时,可借助楞次定律中“阻