电磁感应经学案.docVIP

第十二部分 《电磁感应一、高考趋势　 本章重点；(1)产生电磁感应的条件；(2)导体切割磁感线产生的感应电动势的分析及计算；(3)楞次定律的正确运用：(4)电磁感应过程中的能量转化的理解和运用． 电磁感应这部分内容是物理重点内容之一．它在高考试题中比例约占5%—8％，其中感应电流、楞次定律、右手定则的试题约占本部分25%左右，运用法拉第电磁感应定律的试题约为25%左右，而通断电过程中的自感现象问题约占15%左右，综合性试题则占到本部分的30％左右，有关实验等约占8％左右．近年来高考对本章内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，且要求较高．几乎是年考；其他像电磁感应现象与磁场、电路和力学、热学、能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现；另外，该部分知识与其他学科的综合应用也在高考试题中出现，1999年高考试题的第6题就是这方面的试题．2000年12题为学科内综合题．试题题型全面，选择题、填空题、解答论述题都可涉及，尤其是解答题因难度大、涉及知识点多、综合能力强，多以中档以上题目出现来增加试题的区分度，而选择和填空题多以中档左右的试题出现．二、知识结构　 三、考纲要求　 四、 一、磁通量　楞次定律 知识要点： 磁通量：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量，Φ＝B·S，若面积S与B不垂直，应以B乘以S在垂直磁场方向上的投影面积S′，即Φ＝B·S′＝B·Scosθ，磁通量的物理意义就是穿过某一面积的磁感线条数． 磁通量改变的方式：1．线圈跟磁体之间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B发生变化；2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数；3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动，其实质也是B不变而S增大或减小；4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者之间夹角发生变化，如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型例子． 磁通量改变的结果：磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势，若线圈或线框是闭合的．则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化． 感应电流、感应电动势方向的判定：1．是用右手定则，主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定，应用时要特别注意四指指向是电源内部电流的方向．因而也是电势升高的方向，2．是楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．（来拒去留） 能力延伸： 楞次定律 楞次定律用来判断感应电流方向：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (1)利用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤是： ①明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向； ②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增大还是减小)； ③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向．注意“阻碍”不是阻止，阻碍磁通量变化指：磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)（实际上磁通量还是增加）；磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)（实际上磁通量还是减小）。简称“增反减同”． ④利用安培定则（右手螺旋定则）确定感应电流方向． (2)对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为，感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因： ①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化； ②阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”； ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势； ④阻碍原电流的变化． 有时应用以上推论解题比用楞次定律本身更方便． 导体切割磁感线运动时产生感应电流，其方向用右手定则判定，内容是：伸开右手让姆指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指的方向就是感应电流的方向。 (3)应用右手定则时应注意： ①右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直． ②当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向． ③若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势． ④“因电而动”用左手定则．“因动而电”用右手定则．（左通右感） 导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便． 二、法拉第电磁感应定律　自感 知识要点： 法拉第电磁感应定律，这是最普遍的表达式，表明了感应电动势的大小取决于磁通量变化的快慢和线圈匝数n．（注意区分Φ、△Φ、） 计算的