第三章單元知識點(diǎn)總結:電磁感應現象

第三章單元知識點(diǎn)總結:電磁感應現象

　　電磁感應現象不僅揭示了電與磁之間的內在聯(lián)系，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實(shí)驗基礎，為人類(lèi)獲取巨大而廉價(jià)的電能開(kāi)辟了道路，在實(shí)用上有重大意義。小編準備了高二物理選修1第三章單元知識點(diǎn)總結，具體請看以下內容。

　　一、電磁感應

　　1.電磁感應現象

　　只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現象叫做電磁感應。

　　產(chǎn)生的電流叫做感應電流.

　　2.產(chǎn)生感應電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變化

　　3. 磁通量變化的常見(jiàn)情況 (改變的方式)：

　�、倬�(xiàn)圈所圍面積發(fā)生變化，閉合電路中的部分導線(xiàn)做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)導致其實(shí)質(zhì)也是B不變而S增大或減小

　�、诰�(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉動(dòng)導致變化。線(xiàn)圈面積與磁感應強度二者之間夾角發(fā)生變化。如勻強磁場(chǎng)中轉動(dòng)的矩形線(xiàn)圈就是典型。

　�、鄞鸥袘獜姸入S時(shí)間(或位置)變化,磁感應強度是時(shí)間的函數;或閉合回路變化導致變化

　　(改變的結果):磁通量改變的最直接的結果是產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,若線(xiàn)圈或線(xiàn)框是閉合的.則在線(xiàn)圈或線(xiàn)框中產(chǎn)生感應電流，因此產(chǎn)生感應電流的條件就是：穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化.

　　4.產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的條件:

　　無(wú)論回路是否閉合,只要穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)圈中就有感應電動(dòng)勢產(chǎn)生,產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的那部分導體相當于電源.

　　電磁感應現象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,如果回路閉合,則有感應電流,如果回路不閉合，則只能出現感應電動(dòng)勢，

　　而不會(huì )形成持續的電流.我們看變化是看回路中的磁通量變化，而不是看回路外面的磁通量變化

　　二、感應電流方向的判定

　　1.右手定則:伸開(kāi)右手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一平面內，讓磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，手掌所在平面跟磁感線(xiàn)和導線(xiàn)所在平面垂直，大拇指指向導線(xiàn)運動(dòng)的方向, 四指所指的方向即為感應電流方向(電源).

　　用右手定則時(shí)應注意：

　�、僦饕�用于閉合回路的一部分導體做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢與感應電流的方向判定，

　�、谟沂侄▌t僅在導體切割磁感線(xiàn)時(shí)使用，應用時(shí)要注意磁場(chǎng)方向、運動(dòng)方向、感應電流方向三者互相垂直.

　�、郛攲�體的運動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，拇指應指向切割磁感線(xiàn)的分速度方向.

　�、苋粜纬砷]合回路，四指指向感應電流方向;若未形成閉合回路，四指指向高電勢.

　�、菀螂姸鴦�(dòng)用左手定則.因動(dòng)而電用右手定則.

　�、迲�用時(shí)要特別注意：四指指向是電源內部電流的方向(負正).因而也是電勢升高的方向;即：四指指向正極。

　　導體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應電流是磁通量發(fā)生變化引起感應電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的一個(gè)特例.用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是對導體在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)而產(chǎn)生感應電流方向的判定用右手定則更為簡(jiǎn)便.

　　2.楞次定律

　　(1)楞次定律(判斷感應電流方向)：感應電流具有這樣的方向，感應電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化.

　　(感應電流的) 磁場(chǎng) (總是) 阻礙 (引起感應電流的磁通量的) 變化 原因產(chǎn)生結果;結果阻礙原因。

　　(定語(yǔ)) 主語(yǔ) (狀語(yǔ)) 謂語(yǔ) (補語(yǔ)) 賓語(yǔ)

　　(2)對阻礙的理解 注意阻礙不是阻止，這里是阻而未止。阻礙磁通量變化指：

　　磁通量增加時(shí)，阻礙增加(感應電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用);

　　磁通量減少時(shí)，阻礙減少(感應電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補償作用)，簡(jiǎn)稱(chēng)增反減同.

　　(3)楞次定律另一種表達：感應電流的效果總是要阻礙(或反抗)產(chǎn)生感應電流的原因. (F安方向就起到阻礙的效果作用)

　　即由電磁感應現象而引起的一些受力、相對運動(dòng)、磁場(chǎng)變化等都有阻礙原磁通量變化的趨勢。

　�、僮璧K原磁通量的變化或原磁場(chǎng)的變化;

　�、谧璧K相對運動(dòng)，可理解為來(lái)拒去留

　�、凼咕�(xiàn)圈面積有擴大或縮小的趨勢; 有時(shí)應用這些推論解題 比用楞次定律本身更方便

　�、茏璧K原電流的變化.

　　楞次定律 磁通量的變化表述：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

　　能量守恒表述： I感的磁場(chǎng)效果總要反抗產(chǎn)生感應電流的原因

　�、購拇磐�量變化的角度： 感應電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

　�、趶膶�體和磁場(chǎng)的相對運動(dòng)： 導體和磁體發(fā)生相對運動(dòng)時(shí),感應電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對運動(dòng)。

　�、蹚母袘�電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)： 感應電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化。(增反、減同)

　�、芾愦味�律的特例──右手定則

　　楞次定律的多種表述、應用中常見(jiàn)的兩種情況：一磁場(chǎng)不變,導體回路相對磁場(chǎng)運動(dòng);二導體回路不動(dòng),磁場(chǎng)發(fā)生變化。

　　磁通量的變化與相對運動(dòng)具有等效性：相當于導體回路與磁場(chǎng)接近，相當于導體回路與磁場(chǎng)遠離。

　　(4)楞次定律判定感應電流方向的一般步驟 基本思路可歸結為：一原、二感、三電流，

　�、倜鞔_閉合回路中引起感應電流的原磁場(chǎng)方向如何;

　�、诖_定原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量如何變化(是增還是減)

　�、鄹鶕�楞次定律確定感應電流磁場(chǎng)的方向.

　�、茉倮�用安培定則，根據感應電流磁場(chǎng)的方向來(lái)確定感應電流方向.

　　判斷閉合電路(或電路中可動(dòng)部分導體)相對運動(dòng)類(lèi)問(wèn)題的分析策略

　　在電磁感應問(wèn)題中，有一類(lèi)綜合性較強的分析判斷類(lèi)問(wèn)題，主要講的是磁場(chǎng)中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了感應電流，而此電流又處于磁場(chǎng)中，受到安培力作用，從而使閉合電路或電路中可動(dòng)部分的導體發(fā)生了運動(dòng).

　　對其運動(dòng)趨勢的分析判斷可有兩種思路方法：

　�、俪Ｒ幏ǎ簱�原磁場(chǎng)(B原方向及情況)確定感應磁場(chǎng)(B感方向)判斷感應電流(I感方向)

　　導體受力及運動(dòng)趨勢.

　�、谛Ч�法：由楞次定律可知，感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因，深刻理解阻礙的含義.

　　據阻礙原則，可直接對運動(dòng)趨勢作出判斷，更簡(jiǎn)捷、迅速. (如F安方向阻礙相對運動(dòng)或阻礙相對運動(dòng)的趨勢)

　　B感和I感的方向判定：楞次定律(右手) 深刻理解阻礙兩字的含義(I感的B是阻礙產(chǎn)生I感的原因)

　　B原方向?;B原?變化(原方向是增還是減);I感方向?才能阻礙變化;再由I感方向確定B感方向。

　　楞次定律的理解與應用 理解楞次定律要注意四個(gè)層次:

　�、僬l(shuí)阻礙誰(shuí)?是感應電流的磁通量阻礙原磁通量;

　�、谧璧K什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;

　�、廴绾巫璧K?當磁通量增加時(shí),感應電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,當磁通量減小時(shí),感應電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,即增反減同

　�、芙Y果如何?阻礙不是阻止,只是延緩了磁通量變化的快慢,結果是增加的還是增加,減少的還是減少.

　　另外 ①阻礙表示了能量的轉化關(guān)系,正因為存在阻礙作用,才能將其它形式的能量轉化為電能;

　�、� 感應電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應電流的相對運動(dòng).

　　電磁感應現象中的動(dòng)態(tài)分析：就是分析導體的受力和運動(dòng)情況之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

　　一般可歸納為：導體組成的閉合電路中磁通量發(fā)生變化導體中產(chǎn)生感應電流導體受安培力作用

　　導體所受合力隨之變化導體的加速度變化其速度隨之變化感應電流也隨之變化

　　周而復始地循環(huán)，最后加速度小致零(速度將達到最大)導體將以此最大速度做勻速直線(xiàn)運動(dòng)

　　阻礙和變化的含義 原因產(chǎn)生結果;結果阻礙原因。

　　感應電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，而不是阻礙引起感應電流的磁場(chǎng)。

　　因此，不能認為感應電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應電流的磁場(chǎng)方向相反。

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