高二物理 选修3-2 电磁感应 期末重点复习资料

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1、电磁感应专题复习知识网络　　　　　第一部分　电磁感应现象、楞次定律知识点一——磁通量　　▲知识梳理1．定义　　磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，。如果面积S与B不垂直，如图所示，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积,即。2．磁通量的物理意义　　磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。3．磁通量的单位：Wb（韦伯）　。　　特别提醒：　　（1）磁通量是标量，当有不同方向的磁感线穿过某面时，常用正负加以区别；另外，磁通量与线圈匝数无关。　　（2）磁通量的变化，它可由B、S或两者之间的夹角的变化引起。　　▲疑难导析一、磁通量改变的方式有几种　　1．线圈跟磁体间发生相对运动

2、，这种改变方式是S不变而相当于B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。17　　4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者间的夹角发生变化，如在匀强磁场中转动矩形线圈。二、对公式的理解　　在磁通量的公式中，S为垂直于磁感应强度B方向上的有效面积，要正确理解三者之间的关系。　　1．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图（a），当线圈面积由变为时，磁通量并没有变化。　　2．当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图（b）

3、所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场，如增大S，则不变。　　　　　　　　　　　　　　　　　3．若所研究的面积内有不同方向的磁场时，应是将磁场合成后，用合磁场根据去求磁通量。　　例：如图所示，矩形线圈的面积为S（），置于磁感应强度为B（T）、方向水平向右的匀强磁场中，开始时线圈平面与中性面重合。求线圈平面在下列情况的磁通量的改变量：绕垂直磁场的轴转过（1）；（2）；（3）。　　（1）；　　（2）；　　（3）。负号可理解为磁通量在减少。知识点二——电磁感应现象　　▲知识梳理1．产生感应电流的条件　　只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即，则闭合电路中就有感应电流产生。172．引起磁通量变

4、化的常见情况　　（1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。　　（2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。　　（3）磁感应强度B变化。　　▲疑难导析1．分析有无感应电流的方法　　首先看电路是否闭合，其次看穿过闭合电路的磁通量是否发生了变化。2．产生感应电动势的条件　　无论电路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。　　电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。　　：如图所示，有一根通电长直导线MN，通融入向右的电流，另有一闭合线圈P位于导线的正下方，现使线圈P竖直向上运动，问

5、在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？有无感应电流产生？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　解析：根据直线电流磁场的特点，靠近电流处磁场强，远离电流处磁场弱，把线圈P向上的运动分成几个阶段；第一阶段：从开始到线圈刚与直导线相切，磁通量增加；第二阶段：从线圈与直导线相切到线圈直径与直导线重合，磁通量减少；第三阶段：从线圈直径与导线重合到线圈下面与直导线相切，磁通量增加；第四阶段：远离直导线，磁通量减少。　　每一个阶段均有感应电流产生。知识点三——感应电流方向的判定　　▲知识梳理1．楞次定律　　（1）内容　　感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁

6、通量的变化。　　（2）适用范围　　适用于一切情况的感应电流方向的判断。　　（3）楞次定律判定感应电流方向的一般步骤　　①明确引起感应电流的原磁场的方向及其分布情况，并用磁感线表示出来；　　②分析穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；　　③17根据楞次定律确定感应电流磁场方向，即原磁通量增加，则感应电流磁场方向与原磁场方向相反，反之则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；　　④利用安培定则来确定感应电流的方向；　　⑤电磁感应现象中判定电势高低时必须把产生感应电动势的导体（或线圈）看成电源，且注意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流动。若电路断路无感应电流时，可想象为有感应电流，来判定电势的

7、高低。　　（4）楞次定律也可以理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。2．右手定则　　（1）适用范围　　　适用于导体切割磁感线运动的情况。　　（2）方法　　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，让磁感线垂直从手心进入，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。　　特别提醒：　　①右手定则适用于部分导体切割磁感线运动时感应电流方向的判定，而楞次定律适用于一切电