高中物理《电磁感应现象》

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1、第8讲电磁感应现象8.1电磁感应现象知识点睛1．电磁感应现象的发现我们从奥斯特“电流使小磁针偏转”的实验得到启发，认为电流可以产生磁，那么磁，是否能产生电流呢？法拉第坚信磁能生电，因为他相信自然力是统一的，任何一种物理关系即因果关系，都应存在它的反作用即对称性，自然界应该是和谐统一的。为了避免做实验时磁棒对电流表的干扰，法拉第特意把电流表放到隔壁的房间里，然后在使磁棒插入或拔出线圈之后，一次次的跑到隔壁的房间观察是否有电流的产生，但是都失败了。（后来他发现失败的主要原因在于受传统观念的影响，他一

2、直注意寻找静态和稳定的感应电流，而忽略了对动态过程的观察）虽然实验失败了，但是法拉第并没有气馁，他依然坚信“磁能生电”他把两个线圈绕在同一个铁环上如图所示，一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。前后经过年之久“电流效应”的逆效应---“磁生电”现象终于被发现了。法拉第，认识到“磁生电”是一种在变化和运动过程中才能出现的效应。电磁感应在生活中应用89电磁炉话筒变电站水利发电机2．产生感应电流的条件“磁生电”是一种变化、运动的过程中才能

3、出现的效应，我们把这种现象称为电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。为了找到产生感应电流的条件，我们做了如下实验：在实验室中我们发现条形磁铁与线圈相对运动时，会产生感应电流，而一个通电线圈和一个磁棒相当，那么当通线线圈和另一个线圈相对运动时是否也会产生感应电流呢？89我们看到，在上述实验中，由于线圈处在变化的磁场中，所以产生了感应电流在这个实验中磁感应强度是恒定的，依然产生了感应电流，原因是由于导体棒的运动导致了闭合回路的面积发生了变化。【总结】只要穿过闭合电路的磁感应强度发生变化或闭合电路的面

4、积变化就可以产生感应电流。但是这样的结论并不是很完美，因为我们每次都得说“磁感应强度”和“面积”的变化这两件事情，所以这里有必要定义一个新的物理量，可以同时包含“磁感应强度”和“面积”两种变化，这个物理量就是磁通量。经实验发现，感应电动势分别与磁感应强度和面积成正比，所以可以写成乘积的形式。⑴磁通量如图，设在磁感应强度为的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为，我们把与的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用表示磁通量，则有。在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，符号是。如果研究的平

5、面与磁场不垂直，那么磁通量的计算公式应为。其中是在垂直于磁感线方向上的投影面积，如图所示。由可以得到，这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此工程技术人员常把磁感应强度叫做磁通密度。⑵磁通量的“正负”磁通量是标量，数值有正负，拿平面来说，它有上下两个面，我们可将其任意一面规定为“正面”，则另一面即为“反面”。89人为规定：如果磁感线从平面的正面穿过，磁通量记为“”；如果磁感线从平面的反面穿过，磁通量记为“”。⑶磁通量的变化量末态时的磁通量减去初态时的磁通量，称为磁通量的变化量，即。引起磁通

6、量变化的几种可能：①磁感应强度发生了变化②面积发生了变化③面与磁感线的夹角发生了变化例题精讲【例1】关于磁通量，正确的说法有A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量B．在匀强磁场中线圈面积比线圈面积大，则穿过线圈的磁通量一定比穿过线圈的大C．磁通量大磁感强度不一定大D．把某线圈放在磁场中的两点，若放在处的磁通量比在处的大，则处的磁感强度一定比处大【答案】C【例2】下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是A．B．C．D．【答案】ABC【例3】有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，如图所示。设

7、磁感应强度为，线圈面积为，求穿过此平面的磁通量。【答案】【例4】如图所示，分别是两个金属圆环，它们的半径之比是，仅在环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，则穿过两环的磁通量之比为A．B．C．D．【答案】C【例5】如图所示，两个圆环同心放置，且半径，一条形磁铁置于两环的圆心处，且与圆环平面垂直，则两环中磁通量、之间的关系为A．B．C．D．无法确定与的大小关系【解析】本题易产生误解，认为由知：，所以，，根本原因是对磁感线与磁通量概念理解不透。89磁感线是闭合曲线，不仅在磁铁外部空间有，而且内部空间

8、也有，因而穿过圆环面的磁感线包括磁体内部的全部磁感线(由指向)和磁铁外部的部分磁感线(由指向)，两者方向相反，因此穿过两圆环的磁通量应是两者抵消后的代数和，其磁感线方向由指向．设在磁铁内部的全部磁感线条数为，均穿过两圆环，方向向上，磁通量为正；磁铁外部空间穿过两环的磁感线条数分别为和，且，方向向下，磁通量为负，,，所以，，选A。【答案】A【例1】如图所示，矩形线框水平放置，面积为，磁感应强度竖直向上。若将线框以为轴顺时针转过，则此时穿过线框的磁通量为_________；若顺时针转过，则磁通量的改