《电工技术基础》电磁感应（1）（讲义）河北省电子电工类 考点讲练测

编写说明：河北省《电子电工类专业考点讲练测》专辑，是依据河北省普通高等学校对口招生电子电工类专业考试大纲编写的。紧扣电子电工类专业考试大纲所涉及的三门高考课程的33个考点要求，精心编撰了41套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于河北省《电子电工类专业考点讲练测》的第7套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有河北省《电子电工类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 河北省《电子电工类专业考点讲练测》第7套 【电工技术基础】 电磁感应(1) 讲义 [考纲要求] 1．理解电磁感应现象产生的条件。 2．熟练掌握和运用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律。 [思维导图] [知识梳理] 一、电磁感应现象 如图（a）、（b）所示，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。如图（c）所示，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，闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流称为感应电流。 产生感应电流的条件有两个： ①闭合电路； ②变化的磁通。 二、感应电流的方向 1.右手定则 导体做切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，可以用右手定则来判定。右手定则的内容：伸出右手，让大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直进入手心，大拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 特别提醒 右手定则和右手螺旋定则虽然都是用右手，但右手定则是用来判断感应电流或感应电动势方向的，而右手螺旋定则是用来判断电流产生磁场方向的，两者是有区别的。 2.楞次定律 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。即感应电流产生的磁场总是要阻碍原磁场的变化。具体的判断步骤为 感应电流方向 归纳总结 右手定则适用于判断导体切割磁感线的情况，而楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律。 三、电磁感应定律 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就相当于电源。对电源来说，电流流出的一端为电源的正极。在电源内部，电流从电源负极流向电源正极，电动势的方向也是由负极指向正极，因此感应电动势的方向和感应电流的方向相同。 感应电动势是电源本身的特性，即只要穿过电路的磁通发生变化，电路中就有感应电动势产生，与电路是否闭合无关。若电路是闭合的，则电路中有感应电流，若电路是断开的，则电路中就没有感应电流，只有感应电动势。 归纳总结 感应电动势反映了电磁感应现象的本质，主要是因为： ①有电流必有电动势，而有电动势却未必有电流； ②感应电动势的大小与外电路无关，而感应电流的大小与外电路有关。 （1）穿过电路的磁通变化时感应电动势的计算 感应电动势的大小与穿过该回路的磁通变化率成正比，这就是电磁感应定律，也称为法拉第电磁感应定律。对于单匝线圈，其表达式为 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，则线圈中的感应电动势就是单匝时的N倍。即 其中，表示磁通与线圈匝数的乘积，通常称为磁链，用表示。 一般情况下，法拉第电磁感应定律常用来计算某段时间内感应电动势的平均值。 （2）导体切割磁感线时感应电动势的计算 如图所示，长度为l的导体切割磁感线时产生的感应电动势为 计算时，若v为平均值，则E为平均值；若v为瞬时值，则E也为瞬时值。一般此公式常用来计算感应电动势的瞬时值。 [师生互动] 1.引起电磁感应现象的原因是穿过闭合电路的____发生变化。 【答案】磁通量 2.当闭合电路的一部分导体在磁场中做____运动时，电路中会产生感应电流。 【答案】切割磁感线 3.右手定则适用于判断____方向。 【答案】导体切割磁感线产生感应电流 4.楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是要____引起感应电流的磁通量的变化。 【答案】阻碍 5.法拉第电磁感应定律的表达式为____。 【答案】E = nΔΦ/Δt 6.穿过某一平面的磁通量越大，产生的感应电动势____。 【答案】不一定越大 [概念强化题] 1.线圈的匝数越多，磁通量的变化率一定时，产生的感应电动势____。 【答案】越大 2.导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电动势____。 【答案】越大 3.在电磁感应现象中，能量的转化是____能转化为电能。 【答案】机械 4.自感现象是由于导体本身的____发生变化而产生的电磁感应现象。 【答案】电流 5.自感系数与线圈的____、____、____等因素有关。 【答案】匝数；形状；有无铁芯 6.涡流是一种特殊的电磁感应现象，它具有____效应和____效应。 【答案】热；磁 7.楞次定律可以判断所有电磁感应现象中的____方向。 【答案】感应电流 8.法拉第电磁感应定律适用于计算____电路中感应电动势的大小。 【答案】任何 [高考模拟] 一、填空题 1.产生感应电动势须使∆Φ≠0，达到这一条件可以从________、________和________等三个方面改变。 【答案】∆B≠0 ∆S≠0 ∆0≠0 2.当通过导体的电流发生变化时，该电流产生的________也要发生变化，导体本身要产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中________的变化。 【答案】磁通链 原来电流 3.在电路与磁路的对比中，电流对应于________，电动势对应于________，电阻对应于________。 【答案】磁通 磁动势 磁阻 4.导体棒切割磁感线与某一时刻相对应的感应电动势的表达式为________；由于闭合线圈内的磁通发生变化与某一段时间相对应的感应电动势的表达式为________。 【答案】e＝Blvsinθ e＝N 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 5.电路中感应电动势的大小，跟穿过这个回路的磁通的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。（ ） 【答案】√ 6.线圈中通入变化的电流时可以产生感应电动势。（ ） 【答案】√ 7.感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通的变化。（ ） 【答案】√ 8.感应电动势的大小和磁通变化率成正比。（ ） 【答案】√ 三、选择题 9.当线圈中的磁通量发生变化时，（ ）。 A.线圈中一定有感应电流 B.线圈中一定有感应电动势 C.线圈中感应电动势大小与线圈绕向有关 D.线圈中感应电流大小与电阻无关 【答案】B 10.一闭合线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法不可行的是（ ）。 A.使线圈匝数增加一倍 B.使线圈面积增加一倍 C.使线圈匝数减小一半 D.使磁感应强度的变化率增大一倍 【答案】C 11.穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，则下列说法正确的是（ ）。 A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V B.线圈中的感应电动势一定是2V C.线圈中的感应电流一定是每秒钟减少2A D.线圈中的感应电流为零 【答案】B 12.当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转时，线圈中所产生的最大感应电动势的大小与下列因素有关的是（ ）。 A.线圈平面的形状 B.线圈的匝数 C.线圈的电阻 D.线圈转动的方向 【答案】B 四、计算题 13.把一个条形磁铁的N极，在1.5s内从线圈的顶部一直插到底部，穿过每匝线圈的磁通改变了7.5×10－6Wb，线圈的匝数为600匝，求线圈中感应电动势的大小。若线圈与外电路连接成闭合回路，回路的总电阻R为50Ω，求感应电流的大小。 【答案】利用平均感应电动势公式e＝N可得e＝3×10－3V；感应电流I＝0.6×10－4A。 [课堂练习] 一、填空题 1.如图所示，如果线圈的电阻不计，分析下述四种情况下，C、D两点电位的高低。 ①S未接通时________； ②S闭合的瞬间，________； ③S闭合后________； ④S断开的瞬间，________。 【答案】VC＝VD VC>VD VC＝VD VC<VD 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 2.在电磁感应现象中，感应电流的大小是随着闭合回路电阻的变化而变化的，而感应电动势则与电阻无关。（ ） 【答案】√ 3.只要导体和磁场不发生相对运动就不会产生感应电动势和感应电流。（ ） 【答案】× 4.线圈中通入恒定电流，线圈既无电感也不产生感应电动势。（ ） 【答案】× 5.有闭合导体线圈和磁场，不一定产生感应电流。（ ） 【答案】√ 三、选择题 6.如图所示，在磁场中有通电导体ab受磁场力，想知道ab中电流流向，则应用（ ）。 A.右手定则 B.左手定则 C.楞次定律 D.右手执导线定则 【答案】B 7.有一个铜环和一个木环，两环形状和尺寸相同，用两块同样的条形磁铁以同样的速度将S极垂直圆环平面分别插入铜环和木环中，则同一时刻这两环的磁通是（ ）。 A.铜环磁通大 B.木环磁通大 C.两环磁通一样大 D.两环磁通无法比较 【答案】B 8.在电磁感应现象中，下列说法正确的是（ ）。 A.只要穿过闭合回路的磁通量有变化，就一定有感生电流 B.感生电流的磁场跟原磁场方向相反 C.感生电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量成正比 D.一段导体做切割磁感线运动，一定会产生感生电流 【答案】A 9.在电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总是（ ）。 A.与原磁场的方向相反 B.与原磁场的方向相同 C.阻碍原磁通的变化 D.阻碍原磁通的变化率 【答案】C 四、计算题 10.如图所示，CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，试用右手定则确定ABCD和ABEF两个电路中感应电流的方向。应用楞次定律，能不能用这两个电路中的任意一个来判定导体AB中感应电流的方向？ 【答案】感应电流方向在导体棒内由A流向B端。两个导体框内的电流方向分别是ABCD和ABFE；用楞次定律可以利用任一闭合导体框判定。 【课堂小结】 1．电磁感应现象产生的条件。 2．右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$