内容正文:
专题六 感应电流的方向与电磁感应定律(教案)-《电工技术基础与技能》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 理解右手定则,能够准确描述磁场和电流之间的关系。
2. 掌握楞次定律,能够应用该定律解决实际问题。
3. 熟悉切割磁感线时的感应电动势的计算方法,理解感应电动势产生的原理。
4. 理解电磁感应定律的表述及应用范围,能够运用该定律分析电磁感应现象。
5. 能够结合实际情景,分析并解释电磁感应现象在生活和工程中的应用。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
1.如图 6-2 所示,把磁铁插入线圈,或把磁铁从线圈中抽出时,电流表指针发生偏转,这说明闭合电路中产生了电流。如果磁铁插入线后静止不动,或碰铁和线园以同一速度运动,即保持相对静止,电流表指针不偏转,闭合电路中没有电流。在这个实验中,磁铁相对于线圈运动时,线圈的导线切割碰感线。
可见,不论是导体运动,还是碰场运动,只要闭合电路的一部分导体切割磁感线,电路中就有电流产生。
2.在导体和磁场不发生相对运动的情况下,只要穿过闭合电路的磁通发生变化,闭合电路中有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流。
3.在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。产生感应电动势的那段导体,如切割磁感线的导线和磁通变化的线圈,就相当于电源,感应电动势的方向和感应电流的方向相同。
4.在磁感应强度为B的匀强磁场中,如果长度为l的导线以速度v运动,运动方向与磁感线方向成θ角,切割磁感线的导线中会产生感应电动势E,由实验与理论推导可知E=Blvsinθ。
5.如果用 ∆φ=φ2-Φ1表示线圈在 ∆t=t2-t1,时间内磁通的改变量,那么感应电动势为E=∆φ/∆t。
式中表明线圈中感应电动势的大小与穿过线圈的磁通的变化率成正比这个规律称为法拉第电磁感应定律。法拉第电磁感应定律对所有的电磁感应现象都成立,因此,它表示了确定感应电动势大小的最普遍的规律。
6.如果线圈有N匝,由于每匝线圈内的磁通变化都相同,而整个线圈又是由N匝线圈串联组成的,那么线圈中的感应电动势就是单匝时的N倍, 即 。式中,Nφ 表示磁通与线圈匝数的乘积,通常称为磁链,用 ᴪ表示。
7.扬声器的工作原理
扬声器又称喇叭,它是一种将电能转换成声能的器件,有舌簧式、晶体式、动圈式等几种,常用的是动圈式。动圈式扬声器主要由环形永久磁铁、音圈架、音圈、纸盆架、纸盆等部件组成,如图5-20 所示。在磁铁的磁场缝隙间套着一个能自由移动的线圈,称为音圈。音圈先粘在音圈架上,然后再与纸盆粘接在一起,纸盆又固定在纸盆架上。
[真题练讲]
1.(2021年四川省统一考试)电磁感应现象和电磁场的形成是( )的。
A. 部分相关的
B. 完全无关的
C. 相互独立的
D. 有一定联系的
答案与解析: D。电磁感应现象和电磁场的形成有一定的联系,其中磁场的变化会引起感应电流产生。
2.(2018年河北省统一考试)下列哪种情况不会产生感应电流?
A. 磁场方向的改变
B. 导体长度的改变
C. 导体的形状改变
D. 磁场强度的改变
答案与解析: C。感应电流的产生需要磁场的变化或者导体在磁场中运动。
3.(2022年四川省统一考试)电磁感应现象和电磁场的形成是( )的。
A. 部分相关的
B. 完全无关的
C. 相互独立的
D. 有一定联系的
答案与解析: D。电磁感应现象和电磁场的形成有一定的联系,其中磁场的变化会引起感应电流产生。
4.(2020年浙江省统一考试)在电磁感应中,感应电流的方向与( )的方向相反。
A. 磁感线
B. 磁场
C. 电流
D. 导体运动方向
答案与解析: B。感应电流的方向与产生它的磁场方向相反。
5.(2019年四川省统一考试)根据楞次定律,导体在磁场中运动时,感应电动势的方向与哪个方向垂直?
A. 磁场方向
B. 导体运动方向
C. 两者的叉乘方向
D. 磁场梯度方向
答案与解析: C。楞次定律规定感应电动势的方向与磁场和导体相对运动方式相关。
[限时练讲]
1.下列哪种情况不会产生感应电动势?
A. 导体在磁场中做匀速圆周运动
B. 导体在磁场中做匀速直线运动
C. 导体在磁场中静止
D. 导体在磁场中做往复运动
答案与解析: C。当导体在磁场中静止时,不会产生感应电动势。
2.电磁感应现象的应用不包括( )。
A. 发电机
B. 变压器
C. 电磁炉
D. 摩擦电机
答案与解析: D。摩擦电机是利用静电产生的电荷摩擦运动产生的电场力来工作的,与电磁感应无关。
3.判断下列说法是否正确:感应电流的产生会降低导体的电阻。
A. 正确
B. 错误
答案与解析: B。感应电流的产生与导体的电阻无直接关系。
4.判断下列说法是否正确:感应电流的产生会减小原有磁场的能量。
A. 正确