教育专题：电磁感应

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电磁感应,复习内容,第一单元,电磁感应现象 楞次定律,第二单元,法拉第电磁感应定律 自感,第三单元,电磁感应定律的综合应用,第一单元,一.基本内容,一.磁通量,1.磁通量的计算,1.公式,2.适应条件,3.单位,2.磁通量的物理意义,1.穿过某一面积的磁感线条数越多，磁通量越大。,2.同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；平行时，磁通量为0.,二.电磁感应现象,1.产生感应电流的条件,1.闭合回路,2.磁通量变化,2.能量转化,发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。,三.楞次定律和右手定则,1.楞次定律,1.内容,2.适用情况,2.右手定则,1.内容,2.适用情况,二.重点及注意,一，磁通量的理解,1.引起磁通量变化的三种方式,1.面积变化,2.磁场变化,3.面积和磁场同时变化,2.磁通量的变化及计算注意,1.磁通量有正负.,2.线圈面积变化.,二.楞次定律的理解,1.对阻碍含义的理解,2.应用,3.因果关系,三.安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律的综合应用,1.应用现象,2.应用区别,三.典型例题,一.感应电流方向的判断,C,R,S,N,a,b,1.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况,A.从a到b，上极板带正电,B.从a到b，下极板带正电,C.从b到a，上极板带正电,D.从b到a，下极板带正电,D,二.利用楞次定律判断导体的运动,M,N,P,Q,2.光滑固定的金属导轨MN水平放置，两根导体棒PQ平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时,A.PQ将相互靠拢,B.PQ将相互远离,C.磁铁的加速度仍为g,D.磁铁的加速度小于g,AD,三.楞次定律的综合应用,R,M,N,a,b,c,d,3.两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图。左线圈连平行导轨MN，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于平面向外的匀强磁场中。正确的是.,A.金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点高于d点；,B.金属棒,ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点高于c点；,B,第二单元,一.基本内容,一.法拉第电磁感应定律,1.内容,2.公式,3.导体切割磁感线产生电动势,二.自感,1.自感现象,2.自感电动势,3.线圈的自感系数,三.日光灯,1.构造,2.启辉器,3.镇流器,启辉器 .自动开关,镇流器.降压限流,二.重点及注意,一.三个物理量的比较,二.电动势的两种求法,三.自感现象的分析方法,三.典型例题,一.法拉第电磁感应定律的应用,R,B,M,N,1.金属导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求MN从环的左端滑到右端的过程中，电阻R上的电流平均值和通过电阻R的电荷量。,二.对自感现象的理解,L,S,A1,A2,2.如图所示，A1，A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻可以忽略。说法正确的是.,A.合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，然后一样亮；,B.合上开关S接通电路时，两灯始终一样亮。,C.断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭；,A,A2灯的I-t图,三.感生电动势、动生电动势同时存在的问题,P,Q,3.两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米电阻为r0=0.10,/m，导轨的端点PQ用电阻可以忽略的导线相连，导轨间距L=0.20m，有随时间变化的匀强磁场垂直桌面，已知磁感应强度B与时间关系B=Kt，K=0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻，金属杆紧靠在PQ端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨另一端滑动，求t=6.0s时，金属杆所受安培力。,第三单元,电磁感应规律的综合应用,一.基础知识,一.电磁感应中的电路问题,1.确定电源；,2.解决基本方法；,3.相关知识点。,二.电磁感应中的力学问题,1.解决基本方法,2.两种状态处理,3.电磁感应中的动力学临界问题,处理方法,三.电磁感应中的能量转化问题,1.电磁感应过程的实质.,2.求解思路主要.,3.一般步骤.,1.利用克服安培力做功求解,2.利用能量守恒求解,3.利用电路特征来求解,1.分析电路,2.分析做功,3.能量守恒,四.电磁感应的图像问题,1.图像问题,图像,类型,1.B-t,-t E-t I-t,2.E-s I-s,问题,类型,1.由给定的电磁感应过程画出正确图像；,2.由给定的有关图像分析电磁感应过程，,求解相关物理量。,应用,知识,左手定则 安培定则 楞次定律 法拉第电磁感应定律 欧姆定律 牛顿定律 相关数学知识等,2.解决基本方法,1.明确图像种类,2.分析电磁感应过程,3.结合相关定律列出 函数方程,4.根据函数方程，进行数学分析，如斜率及变化，两轴截距等,5.画图像或判断图像,二.重点及注意,一.电磁感应与力学综合问题中的运动的动态结构和能量转化特点,1.运动的动态结构,导体运动,感应电动势E,感应电流I,安培力F,阻碍,电磁感应,闭合电路欧姆定律,磁场对电流作用,2.能量转化特点,其他形式的能(如机械能),电能,其他形式的能(如电能),安培力做负功,电流做功,3.安培力在不同情况下的作用,1.电磁阻尼,磁场不动，导体做切割磁感线运动时，导体所受安培力与导体运动方向相反。,安培力做负功，导体克服安培力做功，将机械能转化为电能，进而转化为焦耳热。,2.电磁驱动,导体静止，磁场运动时，由于导体相对磁场向相反方向做切割磁感线运动而产生感应电流，进而形成安培力，成为导体运动的动力。,安培力做正功，电能转化成导体的机械能。,二.电磁感应中的双滑轨问题分析,1.初速度不为0 ，不受其他水平外力作用,2.初速度为0，一杆受其他水平外力作用,三.典型例题,1.电磁感应中的力学问题,B,R,M,N,P,Q,L,a,b,1.如图，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为,的绝缘斜面上，两导轨间距为L；MP间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，ab沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们间的摩擦。,(1)在加速下滑的过程中，当ab杆的速度大小为v时，ab中的电流及其加速度的大小。,B,R,M,N,P,Q,L,a,b,(2)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。,2.电磁感应中的图像问题,v,O,O,L,L,a,2.如图，LOOL为一折线，所成角度均为45，折线右边为一匀强磁场，方向垂直向里。一边长为a的正方形导线框沿垂直于OO方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图示位置。以逆时针方向为导线中电流的正方向，正确的I-t图(时间以a/v为单位),45,45,3.电磁感应中的能量问题,P,Q,B,H,h,P,Q,a,c,b,d,L1,L2,3.位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd，ab长L1=1.0m，bd长L2=0.5m，线框的质量m=0.2kg，电阻R=2,.其下方有一匀强磁场区域，上下边界均与ab平行。两边界间距H,HL2，磁感应强度B=1.0T，方向与线框平面垂直。现使线框dc边从离上边界,h=0.7m处自由下落。,已知线框的cd边进入磁场后，ab边到达上边界前的某一时刻线框速度已达到这一阶段的最大值。问从线框开始下落，到cd边刚到达下边界的过程中，磁场作用于线框的安培力所做的总功。(g=10m/s,2,),成功的花,人们只惊羡它现时的明艳,然而,当初它的芽儿,浸透了奋斗的泪泉,洒遍了牺牲的血雨,-冰心,