专题五 电磁感应（教案）-四川省职教高考《汽车电工电子基础》（高教版）专题复习讲练测

专题五. 电磁感应（教案）-《汽车电工电子基础》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解法拉第电磁感应定律，掌握直导体在磁场中运动产生感应电动势的条件。 2. 能够应用法拉第电磁感应定律计算直导体中的感应电动势大小。 3. 理解感应电动势的方向，能够利用楞次定律判断感应电流的方向。 4. 理解线圈在磁场中变化或运动时产生感应电动势的原理。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 重点一 1. 感应电动势的方向 线圈中的磁通量发生变化时,线圈就会产生感应电动势。感应电动势的方向由楞次定律和右手螺旋定则来判定。 楞次通过大量的实验证明:感应电流产生的磁通总是企图阻碍原磁通的变化。也就是说,当线圈中的磁通量要增加时,感应电流产生的磁通方向与原磁通方向相反;若线圈中原来的磁通量减少,则感应电流产生的磁通方向与原来磁通方向一致。 2. 自感电动势的方向仍用楞次定律判断。所以,当线圈电流i增大时,自感电动势方向与外电流i方向相反,以阻碍外电流增大,如图2-10a所示;当线圈电流i减小时,自感电动势方向与外电流i方向相同,以阻碍外电流减小,如图2-10b所示。 在含有大电感元件的电路被切断的瞬间,由于电感两端产生的自感电动势很高,会在开关触点之间产生电弧,容易烧坏开关的触点或引起火灾,故应采取相应的保护措施。图2-11所示是汽车点火电路原理图,一次线圈2的电流突然减少,会产生200~300V的自感电动势,方向与蓄电池的电动势方向相同,这两个电压相加会使触点之间产生火花,将触点烧坏。为了保护触点通常在触点两端并联一个电容器,用来吸收储存在线圈中的磁场能,从而起到保护触点的作用。 3. 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系：感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比。 4. 直导体在磁场中切割磁感线时，会产生感应电动势。感应电动势的大小与导体长度、磁感应强度以及导体与磁场方向的夹角有关。 重点二 同名端 互感电动势的方向不仅与磁通的变化趋势有关,还与线圈的绕向有关。为此,有必要引人描述线圈绕向的概念--同名端。所谓同名端,就是绕在同一铁心上的线圈其绕向相同的接线端。在图 2-13a中,线圈 ABC中的1、4、5端点为同名端,2、3、6端点也是同名端。在图2-13a中 SA闭合瞬间,线圈A的“1”端电流增大,根据楞次定律和右手螺旋定则可以判断出各线圈感应电动势的极性如图2-13a所示。当线圈A的“1”端电流减小时,感应电动势的极性如图2-13b所示。从图中看出,线圈绕向相同的端点,其自感或互感电动势的极性始终是相同的。这也是人们把绕向相同的端点称为同名端的原因。 重点三 感应电动势的方向 作切割磁感线运动的导体,其产生感应电动势的方向可用右手定则来确定:平伸右手,拇指与四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,拇指指向运动方向,四指所指方向就是感应电动势的方向或是感应电流方向)。需要注意的是:判断感应电动势方向时要把导体看成一个电源,在导体内部,感应电动势方向由负极指向正极。感应电流方向与感应电动势方向相同。当直导体没有形成闭合回路时,导体中只产生感应电动势,不产生感应电流。 [真题练讲] 1.(2021湖南省统一考试) 下列关于电磁感应现象的说法，正确的是（） A. 导体在磁场中运动，就能产生感应电流 B. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就能产生感应电流 C. 导体在磁场中做切割磁感线运动，就能产生感应电流 D. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动，就能产生感应电流 解析：B.电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。选项A中，导体虽然在磁场中运动，但不一定是闭合电路的一部分，也不一定是切割磁感线运动，所以不能产生感应电流；选项C中，导体虽然在磁场中做切割磁感线运动，但不一定是闭合电路的一部分，所以不能产生感应电流；选项D中，虽然是闭合电路的一部分导体在磁场中运动，但不一定是切割磁感线运动，所以也不能产生感应电流。只有选项B满足电磁感应现象的条件，因此是正确答案。 2.(2022年四川省统一考试)感应电流的方向与下列哪个因素有关（D） A. 磁场强弱 B. 导体长短 C. 导体电阻 D. 导体切割磁感线的方向 解析：正确答案是D。感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，具体表现为感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。磁场强弱、导体长短和导体电阻都不直接影响感应电流的方向。 3.(2019年四川省统一考试) 法拉第电磁感应定律说明，感应电动势的大小（B） A. 与磁通量的变化量成正比 B. 与磁通量的变化率成正比 C. 与磁通量成正比 D. 与磁通量的大小无关