专题七 电磁感应和自感现象（教案）-浙江省职教高考《电工技术基础与技能》（高教版）专题复习讲练测

专题七.电磁感应和自感现象（讲义）《电工技术基础与技能》高教版 专题复习讲练测 [考纲要求] 1.理解导体在磁场中运动或磁场发生变化时产生感应电动势的条件。 2.能够根据楞次定律和右手定则确定感应电流的方向。 3.掌握电磁感应定律以及感应电流方向的规律。 4.根据自感现象和自感系数能说明线圈中电流变化引起的自感电动势。 5.理解磁场能量的计算方法和在不同场景下的应用情况。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、电磁感应现象 1.如图6-1所示.如果让导体AB在磁场中向前或向后运动，电流表的指针就发生偏转，表明电路中有了电流。导体AB静止或上下运动时，电流表指针不偏转，表明电路中没有电流。可以借助于磁感线的概念来说明上述现象。导体AB向前或向后运动时要切割磁感线，导体AB静止或上下运动时不切割磁感线。 可见，闭合电路中的一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中就有电流产生。 2. 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。如果磁铁插入线圈后静止不动，或磁铁和线圈以同一速度运动,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，线圈的导线切割磁感线。 可见，不论是导体运动，还是磁场运动，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。 二、右手定则 当闭合电路中的一部分导线做切割磁感线运动时,感应电流的方向，可用右手定则来判定。停开右手,使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面，让磁感线垂直进入手心，大拇指指向导体运动方向。这时四指所指的方向就是感应电流的方向。要从物理本质上区别左、右手定则的选用，即属于电磁感应现象的问题，使机械能转换为电能应用右手定则；属于磁场对电流作用的问题,使电能转换为机械能应左手定则。 三、楞次定律 当磁铁插入或抽出线圈时，线圈由于产生感应电流而具有磁性，磁铁和线圈之间必然要发生相互作用。从能量守恒定律可以断定，这个相互作用总是要阻碍磁铁的运动的。也就是说，当磁铁插入线圈的时候要受到排斥，这时在线圈靠近磁铁的一端出现同性磁极，如图6-4(a)(c)所示：当磁铁抽出线圈的时候要受到吸引，这时在线圈靠近磁铁的一端出现异性磁极，如图6-4(b)、(d)所示。感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化，这就是楞次定律，它是判断感应电流方向的普遍规律。 四、自感现象 当线圈中的电流发生变化时，线圈本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。这种由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，称为自感现象，简称自感。在自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。 五、自感现象的应用 图6-7所示为荧光灯电路图，它主要由灯管、镇流器和启辉器组成。镇流器是一个带铁心的线圈。启辉器结构如图6-8所示，它是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装上两个电极，一个固定不动的静触片和一个用双金属片制成的U形触片。灯管内充有稀薄的水银蒸气。当水银蒸气导电时，就发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的光。 六、磁场能量 磁场能量和电场能量有许多相同的特点,现举出主要的两点如下：(1)磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的。例如，随着电流增大，线圈的磁场增强，储入的磁场能量就增多；随着电流减小，磁场减弱，磁场能量通过电磁感应的作用，又转化为电能。因此，线圈和电容器一样都是储能元件，而不是电阻器一类的耗能元件。(2)磁场能量的计算公式,在形式上和电场能量的计算公式相似。当线圈通有电流时,线圈中就要储存磁场能,通过线圈的电流越大，储存的能量也越多，通电线圈从外界吸收能量；在通有相同电流的线圈中，电感越大的线圈，储存的能量越多，因此，线圈的电感就反映它储存磁场能量的能力。 [真题练讲] 1.（2021年四川省统一考试）当导体在磁场中运动时，产生的感应电动势大小与下列哪个因素成正比？ A) 导体的形状 B) 磁场的方向 C) 磁场的强度 D) 导体的电阻 解析：C) 磁场的强度。感应电动势大小与磁场的强度成正比。 2.（2022年浙江省统一考试）自感现象对于直流电路和交流电路的影响有何不同？ A) 自感现象只影响直流电路 B) 自感现象只影响交流电路 C) 自感现象在直流电路和交流电路中都有影响，但影响程度不同 D) 自感现象在直流电路和交流电路中影响相同 解析：C) 自感现象在直流电路和交流电路中都有影响，但影响程度不同。自感现象在直流电路和交流电路中都有影响，但影响程度不同。 3.（2021年河南省统一考试）在自感现象中，自感系数越大意味着什么？ A) 导体越粗 B) 导体越细 C) 自感效应越弱 D) 自感效应越强 解析：D) 自感效应越强。自感系数越大意味着自感效应越强。 4.（2021年浙江省统一考试）电磁感应现象在日常生活中的一个实际应用是： A) 冰箱制冷 B) 发动机运转 C) 手电筒发光 D) 车辆制动 解析：B) 发动机运转。电磁感应现象被广泛应用于发动机的运转。 5.（2020年浙江省统一考试）对于一个导体中的感应电流，其方向由哪个定律决定？ A) 右手定则 B) 楞次定律 C) 麦克斯韦方程组 D) 焦耳定律 解析：B) 楞次定律。感应电流的方向由楞次定律决定。 [限时练讲] 1.电磁感应现象是指？ A) 磁场的强度和方向产生变化 B) 磁通量的变化导致导体中产生感应电流 C) 导体的形状和材料会影响电流的方向 D) 磁铁在电场中产生电流 解析：B) 磁通量的变化导致导体中产生感应电流。电磁感应现象是指磁通量的变化导致导体中产生感应电流。 2.右手定则可以用来？ A) 判断电流方向 B) 判断磁场方向 C) 计算感应电动势大小 D) 测量电阻值 解析：B) 判断磁场方向。右手定则可以用来判断磁场方向。 3.楞次定律描述了？ A) 磁通量的变化率 B) 磁场与电流的关系 C) 自感电动势的大小 D) 感应电流的方向 解析：D) 感应电流的方向。楞次定律描述了感应电流的方向与磁通量的变化率的关系。 4.自感系数与导体的哪些因素有关？ A) 电流强度 B) 形状和尺寸 C) 材料 D) 电容值 解析：B) 形状和尺寸。自感系数与导体的形状和尺寸有关。 5.自感现象在电路中会导致？ A) 电流增大 B) 电路短路 C) 电流变化速率减小 D) 电容器充电 解析：C) 电流变化速率减小。自感现象会导致电流变化速率减小。 6.电磁感应定律描述了？ A) 磁场与电场的关系 B) 感应电动势与磁通量的关系 C) 电场与电流的关系 D) 磁通量的变化率 解析：B) 感应电动势与磁通量的关系。电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量的关系。 7.切割磁感线时产生的感应电动势与下列哪个因素成正比？ A) 磁场强度 B) 导体的长度 C) 导体的截面积 D) 导体的电阻 解析：A) 磁场强度。切割磁感线时产生的感应电动势与磁场强度成正比。 8.请简要解释电磁感应现象是什么，并说明它在日常生活中的应用。 解析：电磁感应现象是指当磁通量发生变化时，导体中会产生感应电流。在日常生活中，电磁感应现象被广泛应用于发电机、变压器等电气设备中。 9.简述右手定则的原理及其在判断磁场方向和感应电流方向中的应用。 解析：右手定则是指用右手握住导体，使大拇指指向电流方向，则其他四指的指向即为磁场的方向。在判断磁场方向和感应电流方向时，右手定则可以帮助确定导体中感应电流的方向和磁场的方向。 10.解释楞次定律的内容，并说明其在电磁感应中的作用。 解析：楞次定律是指导体中感应电流的方向与导体内磁通量的变化率的方向相反。它在电磁感应中的作用是帮助确定导体中感应电流的方向。 11.自感系数是什么？它与导体的哪些因素有关？ 解析：自感系数是导体通过自身产生的感应电动势与电流强度之间的比值。它与导体的形状、尺寸以及材料等因素有关。 12.简述自感现象及其在电路中的影响。 解析：自感现象是指导体中的电流变化时，由于自感效应而产生的电动势。它在电路中会影响电流的变化速率，导致电路中的电流发生变化。 [学法建议] 重点复习知识点： 1. 电磁感应现象。 2.右手定则和左手定则在实际应用中的区分。 3.楞次定律及其表达式。 4.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。 5.自感现象和自感现象的应用。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$