考点06 电磁感应【考点串讲PPT】 -2024-2025学年高二物理上学期期末考点大串讲（粤教版2019必修第三册+选择性必修第二册第一、二章）

考点04 电磁感应 高二物理期末复习 粤教版（2019） 一、划时代的发现 1.“电生磁”的发现 1820年，丹麦物理学家 发现了电流的磁效应. 2.“磁生电”的发现 1831年，英国物理学家 发现了电磁感应现象. 3.电磁感应 法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作 . 奥斯特 法拉第 感应电流 1.实验：探究感应电流产生的条件 探究一：如图1甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都 电流，当导体ab做 运动时，闭合回路中有电流产生. 没有 切割磁感线 二、产生感应电流的条件 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中 电流产生；当线圈A的电流 时，线圈B所在回路中就有了电流. 没有 变化 2.产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的 时，闭合导体回路中就产生感应电流. 磁通量发生变化 阻碍 磁通量的变化 能量守恒 机械 电 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 . 2.从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是 定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使 能转化为感应电流的 能. 三、楞次定律 四、右手定则 伸开右手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使 指向导线运动的方向，这时 所指的方向就是感应电流的方向. 垂直 拇指 四指 【典例3】 为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学实验如下： (1)首先按图1甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转；再按图乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验________。 A.各仪器及导线是否完好 B.干电池是否为新电池 C.电流表测量的电流是否准确 D.电流表指针偏转方向与电流方向的关系 解析　进行上述实验的目的是检验电流表指针偏转方向与电流方向的关系，故D正确。 答案　D 【典例3】 为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学实验如下： 图1 (1)首先按图1甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转；再按图乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验________。 A.各仪器及导线是否完好 B.干电池是否为新电池 C.电流表测量的电流是否准确 D.电流表指针偏转方向与电流方向的关系 解析　进行上述实验的目的是检验电流表指针偏转方向与电流方向的关系，故D正确。 答案　D 目录 研透核心考点 (2)接下来用如图2所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中，观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向，由此可推断磁体下端的磁极为________极。 图2 解析　观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向，根据右手螺旋定则可知磁体下端的磁极为S极。 答案　顺时针　S　 目录 研透核心考点 解析　当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，所以线圈有远离和面积收缩的趋势，即FN>G，P有收缩的趋势，故A正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈P中无感应电流产生，则t2和t4时刻FN＝G，且P没有收缩的趋势，故B正确，D错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈P中有感应电流，但此时刻二者之间没有相互作用力，即FN＝G，故C正确。 目录 研透核心考点 ABC 【典例4】 (多选)如图10甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则( 　　) 图10 A.在t1时刻，FN＞G，P有收缩的趋势 B.在t2时刻，FN＝G，穿过P的磁通量不变 C.在t3时刻，FN＝G，P中有感应电流 D.在t4时刻，FN＞G，P有收缩的趋势 目录 研透核心考点 1.感应电动势 在 现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于 . 2.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 _ __________成正比. (2)公式：E＝_______，其中n为线圈的匝数. 五、电磁感应定律 电磁感应 电源 磁通量的 变化率 (3)在国际单位制中，磁通量的单位是 ，感应电动势的单位是 . 韦伯(Wb) 伏(V) 2.导线的运动方向与导线本身垂直，但 与磁感线方向夹角为θ时，如图2所示， E＝ . 3.导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向 ，导体棒克服 做功，把其他形式的能转化为电能. 1.导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图1所示，E＝ . 六、导线切割磁感线时的感应电动势 图1　　　　　　　图2 Blv Blvsin θ 相反 安培力 A.在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B.在t＝1×10－2 s时刻，感应电动势最大 C.在t＝2×10－2 s时刻，感应电动势为零 D.在0～2×10－2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 【典例5】　(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像如图5所示，图线为正弦曲线的一部分，则 BC 1.感生电场 认为：磁场变化时会在空间激发一种 ，这种电场叫作感生电场. 2.感生电动势 由感生电场产生的电动势叫感生电动势. 3.电子感应加速器 电子感应加速器是利用 使电子加速的设备，当电磁铁线圈中 的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速. 七、电磁感应现象中的感生电场 麦克斯韦 电场 感生电场 电流 1.涡流：当线圈中的 随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的旋涡，所以把它叫作 ，简称 . 2.涡流大小的决定因素：磁场变化越 ( 越 )，导体的横截面积S越 ，导体材料的电阻率越 ，形成的涡流就越大. 九、涡流 电流 涡电流 涡流 快 大 大 小 当导体在 中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是 导体的运动，这种现象称为电磁阻尼. 十、电磁阻尼 磁场 阻碍 若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到 的作用， 使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动. 十一、电磁驱动 安培力 安培力 【典例6】.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图10所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是(　　 ) A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化 B.涡流的频率等于通入线圈的交流电的频率 C.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D.待测工件可以是塑料或橡胶制品 ABC 1.互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈，当一个线圈中的 变化时，它所产生的 会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作 . 2.应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到 ，如变压器就是利用 制成的. 3.危害：互感现象能发生在任何两个 的电路之间.在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作. 十二、互感现象 电流 变化的磁场 互感电动势 另一个线圈 互感现象 相互靠近 当一个线圈中的 变化时，它产生的 不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在线圈 激发出感应电动势，这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫作 . 十三、自感现象 电流 变化的磁场 本身 自感电动势 1.自感电动势： 是 ；L是 ，简称自感或电感.单位： ，符号： . 2.自感系数与线圈的 、 、 ，以及是否有 等因素有关. 十四、自感系数 电流的变化率 自感系数 亨利 H 大小 形状 匝数 铁芯 1.线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给 ，储存在 中. 2.线圈中电流减小时， 中的能量释放出来转化为电能. 十五、磁场的能量 磁场 磁场 磁场 THANKS 感谢观看 【典例1】　如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，穿过线圈的磁通量 (　　) A．是增加的 B．是减少的 C．先增加，后减少 D．先减少，后增加 D 【典例2】.如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将 (　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．不能确定 解析：线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变，所以穿过线框的磁通量减小。故B正确。 B　 n E＝____，其中 L $$