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第九章 电磁感应 考纲要览知识点 考纲要求 电磁感应现象, 磁通量, 法拉第电磁感应定律, 楞次定律 Ⅱ 导体切割磁感线时的感应电动势, 右手定则 Ⅱ 自感现象 Ⅰ 日光灯 Ⅰ 说明: 1.导体切割磁感线时感应电动势的计算,只限于L垂直于B、v的情况 2.在电磁感应现象里,不要求判断内电路中各点电势的高低 考向预测 历年高考对本章知识点考查的频率较高,来年高考估计不会有很大的变动. 1.感应电流的产生和感应电流方向的判断,出题以选择题为主. 2.导体切割磁感线产生感应电动势的计算.常结合力学、电学知识,解决与电量、热量的相关问题. 3.法拉第电磁感应定律的应用是高考热点,常以综合性大题出现,并结合电路、力学、能量守恒等知识. 4.对电磁感应图象问题的考查主要以选择题为主,是常考知识点. 5.结合实际应用问题.如日光灯原理、电磁阻尼、电磁驱动及磁悬浮原理等. 第1课时 电磁感应现象 楞次定律 基本知识回顾 一、磁通量 1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量. 2.定义式:Φ=BS. 说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角. 3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负. 4.单位:韦伯,符号:Wb. 5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数. 6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差. (1)磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则 ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS. (2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S. (3)磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1. 二、电磁感应现象 1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应. 2.产生感应电流的条件 表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动. 表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生. 3.产生感应电动势的条件 穿过电路的磁通量发生变化. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流. 说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 三、感应电流方向的判断 1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向. 2.楞次定律 内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化. 3.判断感应电流方向问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为 (1)明确原磁场:弄清原磁场方向及磁通量的变化情况; (2)确定感应磁场:即跟据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向; (3)判定感应电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流的方向. 即据原磁场(Φ原B感Φ=BS计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点: 此公式只适用于匀强磁场 式中的S是与磁场垂直的有效面积 磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的 正方向是相同还是相反 (4)磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即 ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例1】θ角,如图 9-1-1所示,当线框以ab为 轴顺时针转900过程中,穿 过 abcd 的磁通量变化量 ΔΦ= . 【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁通量是由正向BSsinθ减小到零,再由零增大到负向BScosθ,所以,磁通量的变化量为: ΔΦ=Φ2-Φ1=-BScosθ-BSsinθ=-BS(cosθ+sinθ) 【答案】-BS(cosθ+sinθ) 【点拨】磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负.穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量. ●拓展ΔΦ=0 B.前1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30Wb C.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3WbD.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ = -1x10-3Wb 【解析】由题意可知:刚开始计时磁感应强度为1.5T,方向竖直向上,在1s1s内反向增大到-1.5T,因此前1