内容正文:
第十二章 电磁感应
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
一、磁通量 磁通量的意义(必修三第十三章第2节)
1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的______
若S与B不垂直时,需要将S投影到
与B垂直的方向上,算出投影面积S'
叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS。
若S与B夹角为θ,Φ=BScosθ
适用条件:_______磁场。
3.S为_______磁场的有效面积。
4.磁通量是_______(选填“标量”或“矢量”)。
5.磁通量的意义:
(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线条数。
(2)同一线圈平面,当它与磁场方向垂直时,磁通量_______;当它与磁场方向平行时,磁通量为_____;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的磁感线条数一样多时,磁通量为_____。
磁通量为标量,但有方向,若为双向磁通量,则计算正负抵消后的净磁通量。
二、电磁感应现象的实质(必修三第十三章第3节)
1.定义:当穿过闭合导体回路的__________发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流的现象。
2.感应电流的产生条件:
(1)_______电路。
(2)闭合电路的__________发生变化。
3.产生电磁感应现象的实质:电磁感应现象的实质是产生____________,如果回路闭合,则产生__________;如果回路不闭合,那么只有______________,而无_____________。
三、楞次定律(选必二第二章第1节)
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的_______总要_______引起感应电流的________________________。
2.适用范围:一切电磁感应现象。
3.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;让磁感线从掌心垂直进入,并使拇指指向_____________的方向,这时四指所指的方向就是_____________的方向。如图所示。
质疑辨析
(1)磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。( )
(2)闭合电路内只要有磁通量,就一定有感应电流产生。 ( )
(3)磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。 ( )
(4)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。( )
(5)感应电流的磁场可能与原磁场方向相同,也可能与原磁场方向相反。 ( )
(6)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。 ( )
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
一、法拉第电磁感应定律(选必二第二章第2节)
1.对法拉第电磁感应定律的理解
2.法拉第电磁感应定律的应用
法拉第电磁感应定律应用的三种情况
产生原因
ΔΦ
E
面积随时间变化(动生)
ΔΦ=B·ΔS
E=nB
磁场随时间变化(感生)
ΔΦ=ΔB·S
E=nS
面积和磁场同时随时间变化
ΔΦ=Φ末-Φ初
E=n
3.导体切割磁感线的情形
切割方式
电动势表达式
说明
垂直切割
E=______
①导体与磁场方向垂直,磁场为匀强磁场
②式中l为导体切割磁感线的有效长度
③旋转切割中导体的平均速度等于中点位置的线速度,即lω
倾斜切割
E=_______
(θ为v与B的夹角)
旋转切割
(以一端
为轴)
E=Bl=Bl2ω
提醒:E=Blv中的v是导体相对磁场的速度。
二、自感 涡流 电磁阻尼 电磁驱动(选必二第二章第3、4节)
1.自感现象:
(1)定义:由于线圈本身的_______变化而在自身内产生的电磁感应现象。
(2)自感电动势:
①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫作______________。
②表达式:E=______________。
(3)自感系数L:
①相关因素:与线圈的_______、形状、_______以及是否有铁芯等因素有关。
②单位:亨利(H),1 mH=_____________ H, 1 μH=10-6 H。
2.涡流、电磁阻尼、电磁驱动:
项目
涡流
电磁阻尼
电磁驱动
内容
金属导体放在_______磁场中时,金属导体内产生的漩涡状的_______
导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是_______导体的相对运动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到____________而运动起来
产生
原因
电磁感应
质疑辨析
(1)导体棒在磁场中运动定能产生感应电动势。( )
(2)公式E=Blv中的l是指导体的实际长度。( )
(3)回路中磁通量变化量越大,回路产生的感应电流越大。 ( )
(4)断电自感中,感应电流方向与原电流方向一致。 ( )
(5)在自感现象中,感应电流一定和原电流方向相反。 ( )
(6)电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流来工作的。 ( )
实验十五 探究影响感应电流方向的因素
实验原理
1.由前面学习的知识可知,产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。可见,感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。
2.将线圈与电流表相连,把条形磁体N极插入线圈中时,指针发生偏转,说明线圈中磁通量变化,产生了感应电流。当把磁体的这一磁极从线圈中拔出时,感应电流的方向改变,猜想感应电流的方向与磁体运动方向有关。
3.将条形磁体的S极或N极插入线圈时,产生的感应电流方向不同,猜想感应电流方向与磁场方向有关。利用线圈和灵敏电流表串联形成闭合回路,通过改变磁体相对线圈的运动方向、磁体在线圈中的磁场方向等因素,利用灵敏电流表观察感应电流的方向,分析感应电流的方向与各种因素的关系,探究影响感应电流方向的因素及规律
实验方案
实验流程
磁场方向
感应电流
方向(俯视)
感应电流
磁场方向
挖掘规律
条形磁体插入线圈,线圈内磁通量增加
逆时针
向上
当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向______
顺时针
向下
从线圈中抽出条形磁体,线圈内磁通量减少
顺时针
向下
当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向______
逆时针
向上
实验结论
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
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第十二章 电磁感应
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
一、1.乘积 2.匀强 3.垂直 4.标量 5.(2)最大 零 零
二、1.磁通量 2.(1)闭合 (2)磁通量
3.感应电动势 感应电流 感应电动势 感应电流
三、1.磁场 阻碍 磁通量的变化
3.垂直 导线运动 感应电流
【质疑辨析】
提示:(1)×。在磁感应强度B与面积S垂直的情况下,磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。
(2)×。闭合电路内磁通量发生变化,才会有感应电流产生。
(3)√。
(4)√。
(5)√。
(6)×。感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化,但不能阻止。
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
一、1.(1)电磁感应 (2)变化 (3)闭合 (4)变化率 (5)n
3.Blv Blvsinθ
二、1.(1)电流 (2)①自感电动势 ②L (3)①大小 匝数 ②10-3 2.变化 感应电流 阻碍 安培力
【质疑辨析】
提示:(1)×。导体棒在磁场中切割磁感线时才会产生感应电动势。
(2)×。公式E=Blv中的l是指导体切割磁感线的有效长度。
(3)×。回路中磁通量变化率越大,回路产生的感应电动势越大,若回路不闭合,不会产生感应电流。
(4)√。
(5)×。在通电自感现象中,感应电流和原电流方向相反;在断电自感现象中,感应电流和原电流方向相同。
(6)√。
实验十五 探究影响感应电流方向的因素
相反 相同
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