电磁感应复习课

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5电磁感应复习课

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3、电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电 、电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流, 流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用成为电磁动。 流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用成为电磁动。 例如,交流感应电动机。 例如,交流感应电动机。
例题1:面积为 电阻为R的 匝圆形线圈放在磁感应强 例题 :面积为S 电阻为 的n匝圆形线圈放在磁感应强 度为B的磁场中,现把圆形线框翻转180度,所用时间 度为 的磁场中,现把圆形线框翻转 的磁场中 度 为△t,则 , (1)此过程中产生的平均感应电动势是多大? )此过程中产生的平均感应电动势是多大? (2)翻转过程中,线圈中通过的电荷量是多少? )翻转过程中,线圈中通过的电荷量是多少? (1)2nBS/ △t ) (2) 2nBS/R )
M
(1) 4Bav/3R (2) 8B2a2v2/3R
2Bav/3
O V
N
五、自感和互感
1、互感:当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线 、互感:当一个线圈中的电流变化时, 圈中产生感应电动势,这种现象叫做互感。 圈中产生感应电动势,这种现象叫做互感。 2、自感:当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场不仅在邻近的 、自感:当一个线圈中的电流变化时, 电路中激发出感应电动势, 电路中激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势这种现象叫自感 自感电动势E=L △I/△t , L 为自感系数,单位是亨利,简称亨(H)。 为自感系数,单位是亨利,简称亨( )。 自感电动势 △ 它与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关。 它与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关。 例题:电路中有 两个完全相同的灯泡,线圈L的电阻忽略不计 的电阻忽略不计, 例题:电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡,线圈 的电阻忽略不计,则(A) A、闭合S时,L2先亮,L1后亮,最后一样亮。 、闭合 时 先亮, 后亮,最后一样亮。 B、断开S时,L2立即熄灭,L1过会儿熄灭。 、断开 时 立即熄灭, 过会儿熄灭。 C、L1中的电流始终从 到b。 、 中的电流始终从a到 。 D、L2中的电流始终从d到c。 、 中的电流始终从 到 。

电磁感应复习课

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问题三:如何计算通过一个线圈的磁通量?
Φ=BS⊥
问题四:磁通量变化有哪几种情形?怎样 计算ΔΦ?
①B不变,S改变,则ΔΦ=BΔS; ②S不变,B改变,则ΔΦ=ΔBS; ③B,S两个量一起变化时,就要分别算出Φ1和 Φ2,再求ΔΦ=Φ2-Φ1。
问题五:如何计算感应电动势的大小?
感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律来 计算,即公式
①导 体 以 速 度v平动垂直切割磁感线时E=nBLv其 中L是 指 切 割 磁 感 线 的 有 效 长 度; ②当导体绕其一端点以角速度ω转 动 且 垂 直 切割 磁 感 线 时E=1/2BL2ω(n=1)。
问题七:如何计算感应电流的大小?
闭合电路的欧姆定律,I=E/(R+r)
问题八:如何判断感应电流的方向?
示),磁感应强度B随时间t变化
的规律如图3乙所示,则( A )
A、从0到t1时间内,导线框中电流的方向为adcba B、从0到t1时间内,导线框中电流越来越小 C、从t1到t2时间内,导线框中电流越来越大 D、从t1到t2时间内,导线框bc边受到安培力大小保持 不变
E=nΔΦ/Δt 单 位 是 伏(V)
问题六:感应电动势分为哪两种,如何 区分?
感生电动势和动生电动势
a.感生电动势:B变、S不变, 法拉第电 磁感应定律的公式可变形为E=nΔΦ/Δt =nSΔB/Δt
b.动生电动势:B不变、S变,在 不同的运动 情况下,法拉第电磁感 应定律的公式可相应 地进行变式:
同。则在开关S断开时,下列说法中正确的是( AD)
A.B灯泡立即熄灭
B.A灯泡一定将比原来更亮一些后再熄灭
C.若R0=R,则A灯泡立即熄灭 D.有电流通过A灯泡,方向为b→a
考点2:右手定则、楞次定律

高考物理一轮复习课件电磁感应

高考物理一轮复习课件电磁感应
洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力,其方向可用左手定则判断。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一 附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象称为霍尔效应。
霍尔元件
利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件,可用于测量磁场、电流等物理量。
磁流体发电机原理
变压器工作原理及功率传输关系
变压器工作原理
变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。它由铁 芯和线圈组成,通过线圈匝数的不同来实现电压的变换。
功率传输关系
在变压器中,输入功率等于输出功率加上铁损和铜损。输入 电压与输出电压之比等于原边匝数与副边匝数之比,而输入 电流与输出电流之比则等于副边匝数与原边匝数之比。
多领域融合应用
电磁感应技术将与更多领域进行融合应用,如智能家居、 可穿戴设备、医疗设备、机器人等,推动科技的进步和生 活方式的变革。
智能化和自动化
借助人工智能和机器学习等技术,电磁感应设备有望实现 智能化和自动化运行,提高使用便捷性和安全性。
CHAPTER 06
实验设计与操作注意事项
法拉第电磁感应实验设计与操作要点
铁芯。
CHAPTER 02
恒定电流下磁场与导体关系
恒定电流产生磁场
01
奥斯特实验
揭示了电流周围存在磁场的现象,即电流的磁效应。
02
右手螺旋定则
用于判断通电直导线或通电螺线管周围磁场方向的方法,又称安培定则

03
磁感线分布
通电直导线周围的磁感线是围绕导线的一些闭合曲线;通电螺线管内部
的磁感线与管轴线平行,且方向由南极指向北极,外部磁感线则从北极
指向南极。

电磁感应复习课

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C.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加
2 Wb,则( )
A.线圈中的感应电动势每秒增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V C.线圈中的感应电动势始终为2 V
D.线圈中不产生感应电动势
第三单元 楞次定律内容:感应电流具有这样的方向, 即 总是要阻碍引起感应电流的 的变化。
1.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定是( A.阻碍引起感应电流的磁通量 B.与引起感应电流的磁场方向相反
)
C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化
D.与引起感应电流的磁场方向相同
(3)由B、S的变化引起
△ B En n S △t t
△ En △t
(2)由S的变化引起
△ S En n B △t t
磁通量变化的原因
2、重要的推论
(1)导线的切割方向与磁场方向垂直:设长为L的导体ab, 在磁感强度为B的匀强磁场中以速度v向右匀速运动, 导体产生的感应电动势
回路在时间t内增大的面积为: ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化为:ΔΦ=BΔS =BLvΔt
△ BLvt 产生的感应电动势为: E n BLv(n 1) △t t
1.下列几种说法正确的是(
)
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定 越大 B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
量减小.同理,由Ⅱ到Ⅲ向下的磁通量增加.
三、感应电动势 E

第二单元、法拉第电磁感应定律
1、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这 一电路的磁通量的变化率成正比.这就是法拉第电磁感应定律.

《复习电磁感应》课件

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法拉第通过实验发现,当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势,从而产生 电流。这个定律可以表述为:导体回路中磁通量发生变化时,回路中就会产生 电动势。这个电动势的大小与磁通量变化率成正比。
楞次定律
总结词
楞次定律是描述电磁感应现象的重要规律之一,它指出感应 电流的方向总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
当交流电通过变压器线圈时 ,线圈的电感会导致电流的 相位滞后于电压的相位。
电容
总结词
电容是描述电场中电荷存储的物理量 ,表示为C。
公式
C=εA/d,其中C表示电容,ε表示电 介质的介电常数,A表示导体的截面 积,d表示导体之间的距离。
详细描述
电容是电场中电荷分布的量度,与导 体之间的距离、导体的形状和大小有 关。当电压施加在电容上时,会在电 容中存储电荷。
难现象 ?
VS
解答3
自感现象是指一个线圈中的电流发生变化 时,会在自身产生感应电动势的现象;互 感现象是指两个线圈之间的磁场相互作用 而使其中一个线圈中产生感应电动势的现 象。自感和互感现象都是电磁感应的重要 表现形式。
THANKS
感谢观看
圈、铁芯和次级线圈组成。
变压器通过磁场耦合将初级线圈 中的交流电转化为次级线圈中的 交流电,实现电压的升高或降低

变压器广泛应用于电力系统、工 业、通讯等领域,用于调节电压
、隔离电气设备和传输电能。
交流电机
交流电机是一种利用电磁感应 原理将电能转换为机械能的设 备,主要有异步电机和同步电 机两种。

易错问题与解答
问题2
在电磁感应现象中,是否只有导体才能产生感应 电流?
问题3
在电磁感应现象中,是否只有变化的磁场才能产 生感应电流?

电磁感应复习

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特别提醒 1.公式 E=BLvsinθ 是法拉第电磁感应定律的一种特 殊形式,不具有普遍性. 2.应用 E=BLv 处理转动切割类问题时,速度 v 是 1 2 转动棒中点的速度,此时写为 E=感应强度大小均为B, 方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁 场宽度均为L.边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边 缘置于桌面上.使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通 过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线 框中感应电流变化规律的是( )
三、理想变压器原、副线圈基本 量的关系如图所示:
功率关系 P1=P2
U1 n1 = ,与负载、副线圈的个数多少 电压关系 U2 n2 无关 I 1 n2 (1)只有一个副线圈: = 基本 I 2 n1 关系 电流关系 (2)多个副线圈: I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn 或 U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn 频率关系 f1=f2 因果 (1)U1 决定了 U2 关系 (2)I2 决定了 I1 (n1、 n2 不 (3)P2 决定了 P1 变)
有效值 对于非正弦交变电 流的有效值,以上 关系式不成立,应 根据定义来求
计算交流电通过导 计算通过导 体产生的热量、电 体的电荷量 q 功以及确定熔丝的 熔断电流
特别提醒 1.平移转轴,改变线圈形状,不会改变产生交流电的最大值. 2.交流电的瞬时值有时写成e=Emcosωt,不是交流电变了, 而是计时位置发生了改变.
ΔΦ 2.公式 E=n 与 E=nBLvsinθ 的比较 Δt ΔΦ E=nBLvsinθ E=n Δt 研究对 一段直导线(或可等效成直导 一个回路(不一定闭合) 象 线) 适用范 无论什么方式引起 Φ 的变 只适于一段导体切割磁感线 围 化都可以 磁场情 可以是匀强磁场,也可以 只能是匀强磁场 况 是变化磁场 物理意 义 各字母 含义 ① Δt 为一段时间,则 E 为 ①v 是平均速度,则 E 为平均 平均值②Δt→0 时, E 值②v 是瞬时速度,则 E 为瞬 则 为瞬时值 时值 ΔΦ 是 Φ 的变化率, ΔΦ、 ① L:有效切割长度②v:有效 与 Δt 切割速度③θ 是 B 与 v 的夹角 Φ 无必然联系

高中物理选修-第四章电磁感应-电磁感应复习-ppt精品课件

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电磁感应单元复习
电磁感应单元复习
一、本章知识网络
二、电磁感应现象
三、楞次定律
1、楞次定律的几种表述
2、利用楞次定律的一般步骤
3、右手定则
4、自感电动势的方向
四、感应电动势的大小
1、法拉第电磁感应定律
2、导体切割磁感线运动时
3、自感电动势的大小
五、电磁感应现象中的力学问题
六、电磁感应现象中的能量转换
铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端
与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.
若保持电键闭合,则 ( C D ) A.铝环不断升高 B.铝环停留在某一高度 C.铝环跳起到某一高度后将回落
铁芯
铝环


线圈
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
A组能力训练题8 8.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面
1、法拉第电磁感应定律:
(1)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁
通量的变化率成正比,即: E n ΔΦ
(2)E
n
ΔΦ
计算的是Δt
Δt
时间内的平均电动势,这是最
普遍的表达式Δt,
(3)注意区分Φ、△Φ、 △Φ/△t :
线圈在匀强磁场中匀速转动时,磁通量Φ最大时, 磁通 量的变化率为零, △Φ/△t =0。
3、右手定则
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, 大拇指指向导体运 动方向,其余四指的方向就是感应电流的方向。
应用右手定则时应注意:
①右三者互相垂直. 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.

电磁感应总复习课件

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感生电动势的大小
与磁场的变化率成正比
根据法拉第电磁感应定律,感生电动势的大小与磁通量变化率成正比,即E=-dΦ/dt,其中E为感生电 动势,Φ为磁通量。
与导体回路面积和磁场垂直于回路的方向有关
在相同磁通量变化率的情况下,导体回路面积越大,感生电动势越大;磁场越强,感生电动势也越大 。
感生电动势的方向
交流发电机
交流发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为交流电 能的设备,主要由转子、定子和输出端子组成。
交流发电机广泛应用于电力系统、汽车、船舶等领域, 为各种设备和仪器提供电能。
交流发电机通过转子的旋转,在定子中产生磁场,从而 在输出端子中产生交流电。
交流发电机的性能指标包括输出电压、电流、频率等, 根据不同的需求选择不同性能的发电机。
06
电磁感应中的物理 模型
电路中的电磁感应模型
总结词
描述了电磁感应在电路中的表现形式和影响 。
详细描述
当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势 ,从而形成电流。这个过程就是电磁感应。 在电路中,电磁感应可以导致多种现象,如 交流电的产生、变压器的原理等。
磁场中的电磁感应模型
总结词
探讨了磁场变化对导体产生电动势的影响。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律,动生电动 势的大小与导体在磁场中的有效长度 、磁感应强度、导体速度和三者之间 的夹角成正比。
动生电动势的方向
总结词
动生电动势的方向可以通过右手定则来判断。
详细描述
将右手放在磁场中,让大拇指指向导体运动方向,其余四指弯曲并指向导体中的 电流方向,则大拇指所指的方向就是动生电动势的方向。
详细描述
当磁场发生变化时,导体中的电子会受到洛 伦兹力的作用,从而在导体中产生电动势。 这个过程是法拉第电磁感应定律的体现,是
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I A. t I C. t D. t I B. t I
18.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在 两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。 电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨 道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得 磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成 正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高 速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍, 理论上可采用的方法是 A.只将轨道长度L变为原来的2倍 B.只将电流I增加至原来的2倍 C.只将弹体质量减至原来的一半 D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长 度L变为原来的2倍,其它量不变
b θ 图2 B N θ L b θ B 图1
P
Q
双棒问题
基本模型 无外力 等距式
1 2
运动特点
杆1做a渐小 的加速运动
杆2做a渐小 的减速运动 杆1做a渐小 的减速运动
最终特征
v0
v1=v2
I=0
a=0
无外力 不等距式
1
v0 2
I=0
杆2做a渐小 的加速运动
L1v1=L2v2
双棒问题
基本模型 有外力 等距式
N S v
1 2 F
运动特点
杆1做a渐大 的加速运动
杆2做a渐小 的加速运动 杆1做a渐小 的加速运动
最终特征
a1=a2
Δv 恒定
I 恒定
有外力 不等距式
1
F
2
杆2做a渐大 的加速运动
a1≠a2 a1、a2恒定
I 恒定
如图所示,两个相同的铝环套在一根无限长的 光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环(未穿出)的 过程中,两环的运动情况是:( ) C (A)同时向左运动,距离增大; (B)同时向左运动,距离不变; (C)同时向左运动,距离变小; (D)同时向右运动,距离增大。
F vm=I2 R= B2 L2 vm2/ R
单棒运动
1.电路特点 导体棒相当于电源。
F安
v0 F
2.安培力的特点 2 2 安培力为阻力,并随速 Bl v FB BIl 度增大而增大。 安 Rr 3.加速度特点 v 加速度随速度增大而减小 vm a=F /m=(F- F -umg)/m
合 安
(4)神似高考题
文字表述问题 2005年高考题:(I卷)
19. 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离 为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形 线圈,ad与bc间的距离也为l.t=0时刻,bc边与场区域边界 重合(如图),现令线圈以恒定的速度v,沿垂直于磁场区 域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应 电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I 随时间t变化的图线可能是 ( )
【答案】BD
例题:
水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上,有一 根导体棒ab,用恒力F作用在ab上,由静止开 始运动,回路总电阻为R,分析ab 的运动情况, 并求ab的最大速度。 a vm=FR / B2 L2 vm称为收尾速度
匀速运动时,拉力 所做的功使机械能转化为 电阻R上的内能。
R b
F
B vm=FR / B2 L2
1.用绝缘导线绕一圆环,环内有一只用同样绝缘导线 折成的内接正四边形线框(如图),把它们放到磁感强 度为B的匀强磁场中.匀强磁场方向垂直线框平面向 里.当匀强磁场均匀减弱时,两线框中感应电流的方 顺时针方向 向是_______________;
2 /1 大小之比是____________.
× × × ×
a F FB mg m
(2)瞬时加速度:
9.几种变化 (1) 电路变化
F
(3)拉力变化
F
v0
以初速vo运动
匀加速拉杆
(2)磁场方向变化
B
(4) 导轨面变化(竖直或倾斜)
B
FLeabharlann 加沿斜面恒力 通过定滑轮挂一重 物
练习:如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、 PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为 L, M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的 均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套 装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂 直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿 导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计 它们之间的摩擦。 (1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中 画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图; (2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时, 求此时ab杆中的电流及其加速度的大小; M R (3)求在下滑过程中, ab a 杆可以达到的速度最大值。
× × × ×
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如图,虚线上方空间有匀强磁场,扇形导 线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω 匀速转动, 线框中感应电流方向以逆时针为正,那么, 能正确表明线框转动一周感应电流变化情况 的是下列图中的哪一个( A )
B O I 0 (A) I t 0 (B) I t 0 (C) I t 0 (D) t
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电磁感应现象
A 线圈A相当于电源 导体棒ab相当于电源
“磁生 电”
产生感应电流的条件
A
“闭合”
“磁通量发生变化 即:ΔΦ ≠ 0”
判断感应电流的方向
一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平 位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知 线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置I和 位置II时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方 向分别为( B ) A.逆时针方向 B.逆时针方向 C.顺时针方向 D.顺时针方向 逆时针方向 顺时针方向 顺时针方向 逆时针方向
“楞次定律”
判断感应电流的方向
v0
“右手定 则”
感应电动势的大小
En t E BLV
平均感应电动势 瞬时感应电动势
知识点:
1、电磁感应现象 2、产生条件: 3、方向判定 “磁生电” “磁通量发生变化” 即:ΔΦ ≠ 0
楞次定律 “增反减同” 右手定则
4、大小计算
En t E BLV
4.运动特点 a减小的加速运动 5.最终状态 匀速
( F mg )( R r ) 最大速度 vm B2l 2
O
t
6.稳定后的能量转化规律
( BLvm ) 2 Fvm mgvm Rr
7.起动过程中的规律 (1)能量关系:
1 2 Fs QE mgS mvm 2
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