1、章末總結(jié),第一章 電磁感應(yīng),內(nèi)容索引,知識(shí)網(wǎng)絡(luò),題型探究,知識(shí)網(wǎng)絡(luò),1,電磁 感應(yīng),電磁感 應(yīng)現(xiàn)象,現(xiàn)象,閉合電路中部分導(dǎo)體做 運(yùn)動(dòng) 閉合電路的 發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路 且 變化,能量轉(zhuǎn)化：其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能或電能的轉(zhuǎn)移,切割磁感線,法拉第電磁 感應(yīng)定律 (感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)的大小),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生的條件： 發(fā)生變化,磁通量的變化率： 內(nèi)磁通量的變化,法拉第 電磁感 應(yīng)定律,E,適合求E的 值,切割 公式,EBLv，適合求E的 值,條件：B、L、v三者_(dá),磁通量,閉合,磁通量,磁通量,單位時(shí)間,平均,瞬時(shí),互相垂直,電磁 感應(yīng),楞次定律 (感應(yīng)電

2、流 的方向),內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要 引起 感應(yīng)電流的磁通量的變化,理解,感應(yīng)電流總是要阻礙 的變化,感應(yīng)電流總是要阻礙 的相對(duì)運(yùn)動(dòng),應(yīng)用步驟,首先明確原磁場(chǎng)的 和磁通量的 ，確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,再用 確定感應(yīng)電流的方向,右手定則,適合判定 產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向 右手定則、左手定則、安培定則的區(qū)別,阻礙,磁通量,導(dǎo)體和磁場(chǎng),方向,增減,安培定則,導(dǎo)體切割磁感線,電磁 感應(yīng),自感現(xiàn)象 及其應(yīng)用 (特殊的電 磁感應(yīng)現(xiàn)象),互感現(xiàn)象,自感 現(xiàn)象,定義： 發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,自感電動(dòng)勢(shì)：總是阻礙 的變化,自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、 ，以及 是否有 等因素有關(guān)應(yīng)用和防止,渦流,定

3、義：塊狀金屬在 的磁場(chǎng)中產(chǎn)生的環(huán)形感 應(yīng)電流,應(yīng)用,電磁阻尼 電磁驅(qū)動(dòng),變化,自身電流,自身電流,匝數(shù),鐵芯,2,題型探究,一、楞次定律的理解與應(yīng)用,1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向不一定與原磁場(chǎng)方向相反，只有在磁通量增加時(shí)兩者才相反，而在磁通量減少時(shí)兩者是同向的. 2.“阻礙”并不是“阻止”，而是“延緩”，回路中的磁通量變化的趨勢(shì)不變，只不過(guò)變化得慢了. 3.“阻礙”的表現(xiàn)：增反減同、來(lái)拒去留等.,例1 圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖1所示的電路.若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向

4、下滑動(dòng)，下列表述正確的是 A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B.穿過(guò)線圈a的磁通量變小 C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì) D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力N將增大,圖1,答案,解析,通過(guò)螺線管b的電流如圖所示，根據(jù)安培定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在線圈a中豎直向下，滑片P向下滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)楞次定律可知，a線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向豎直向上，再由安培定則可得線圈a中的電,流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針方向，A錯(cuò)誤； 由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，線圈a中的磁通量應(yīng)變大，B錯(cuò)誤； 根據(jù)楞次定律可知，線圈a有縮小的趨勢(shì)，線圈a對(duì)水

5、平桌面的壓力將增大，C錯(cuò)誤，D正確.,二、電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題,對(duì)圖像的分析，應(yīng)做到： (1)明確圖像所描述的物理意義； (2)明確各種物理量正、負(fù)號(hào)的含義； (3)明確斜率的含義； (4)明確圖像和電磁感應(yīng)過(guò)程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.,例2 如圖2所示，三條平行虛線位于紙面內(nèi)，中間虛線兩側(cè)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向.菱形閉合導(dǎo)線框ABCD位于紙面內(nèi)且對(duì)角線AC與虛線垂直，磁場(chǎng)寬度與對(duì)角線AC長(zhǎng)均為d，現(xiàn)使線框沿AC方向勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，以逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流 的正方向，則從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到A點(diǎn)離開磁場(chǎng)的過(guò) 程中，線框中電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是,圖2,答案,解析,導(dǎo)線框ABCD在進(jìn)

6、入左邊磁場(chǎng)時(shí)，由楞次定律和安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向應(yīng)為正方向，選項(xiàng)B、C不可能； 當(dāng)導(dǎo)線框ABCD一部分在左磁場(chǎng)區(qū)，另一部分在右磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，回路中的最大電流要加倍，方向與剛進(jìn)入時(shí)的方向相反，選項(xiàng)D可能，選項(xiàng)A不可能.,電磁感應(yīng)中圖像類選擇題的兩個(gè)常見解法： (1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng). (2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像作出分析和判斷，這未必是最簡(jiǎn)捷的方法，但卻是最有效的方法.,三、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題,求解電磁感應(yīng)中電路

7、問(wèn)題的關(guān)鍵是分清楚內(nèi)電路和外電路. “切割”磁感線的導(dǎo)體和磁通量變化的線圈都相當(dāng)于“電源”，該部分導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于內(nèi)電阻，而其余部分的電阻則是外電阻.,例3 如圖3所示，面積為0.2 m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B(20.2t)T，定值電阻R16 ，線圈電阻R24 ，求： (1)磁通量的變化率和回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；,答案,解析,圖3,0.04 Wb/s4 V,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,(2)a、b兩點(diǎn)間電壓Uab；,圖3,答案,解析,2.4 V,(3)2 s內(nèi)通過(guò)R1的電荷量q.,圖3,答案,解析,0.8 C,2

8、 s內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量為,通過(guò)R1的電荷量為,路端電壓、電動(dòng)勢(shì)和某導(dǎo)體兩端的電壓三者的關(guān)系： (1)某段導(dǎo)體作為外電路時(shí)，它兩端的電壓就是電流與其電阻的乘積. (2)某段導(dǎo)體作為電源時(shí)，它兩端的電壓就是路端電壓，等于電流與外電阻的乘積，或等于電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)電壓，當(dāng)其內(nèi)阻不計(jì)時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì). (3)某段導(dǎo)體作為電源且電路斷路時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì).,四、電磁感應(yīng)中的力電綜合問(wèn)題,此類問(wèn)題涉及電路知識(shí)、動(dòng)力學(xué)知識(shí)和能量觀點(diǎn)，綜合性很強(qiáng)，解決此類問(wèn)題要注重以下三點(diǎn)： (1)電路分析 找“電源”：確定出由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r. 電路結(jié)構(gòu)分析 弄清串、并聯(lián)

9、關(guān)系，求出相關(guān)部分的電流大小，為求安培力做好鋪墊.,(2)力和運(yùn)動(dòng)分析 受力分析：分析研究對(duì)象(常為金屬桿、導(dǎo)體線圈等)的受力情況，尤其注意安培力的方向. 運(yùn)動(dòng)分析：根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，確定出運(yùn)動(dòng)模型，根據(jù)模型特點(diǎn)，找到解決途徑. (3)功和能量分析 做功分析，找全力所做的功，弄清功的正、負(fù). 能量轉(zhuǎn)化分析，弄清哪些能量增加，哪些能量減少，根據(jù)功能關(guān)系、能量守恒定律列方程求解.,例4 如圖4所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角30的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L0.4 m，導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN.中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩

10、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0.5 T.在區(qū)域中，將質(zhì)量m10.1 kg、電阻R10.1 的金屬 條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑.然后，在區(qū)域 中將質(zhì)量m20.4 kg，電阻R20.1 的光滑導(dǎo)體 棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑.cd在滑動(dòng)過(guò)程 中始終處于區(qū)域的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與導(dǎo)軌 垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g10 m/s2，問(wèn)：,圖4,(1)cd下滑的過(guò)程中，ab中的電流方向；,答案,解析,由a流向b,由右手定則可判斷出cd中的電流方向?yàn)橛蒬到c，則ab中電流方向?yàn)橛蒩流向b.,(2)ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；,答案,解析,5 m/s,開始放置時(shí)ab剛好不下滑，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，設(shè)其為Fmax，有Fmaxm1gsin 設(shè)ab剛要上滑時(shí)，cd棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律有EBLv 設(shè)電路中的感應(yīng)電流為I，由閉合電路歐姆定律有,設(shè)ab所受安培力為F安，有F安BIL 此時(shí)ab受到的最大靜摩