第十章 电磁感应
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
[考法全析]
考法(一) 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
[例1] 电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如
图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈固定在光滑绝缘杆MN上、导体
圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是
()
A．开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆
解析：只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B错误； 线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变化，电流表有变化，磁铁不动后电流 表无变化，C错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产 生感应电流，能观察到电流表的变化，D正确。 答案：D
2．[磁通量的大小]
如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场
D．线圈给磁铁的磁场力先向下再向上
[解析] 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合线圈靠近，要受阻力作 用，即磁场力向上，故A正确。
[答案] A
考法(三) 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
[例3] (多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一
螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电
一点一过
“四步法”判断感应电流方向
研清微点3 应用右手定则判断感应电流的方向
4．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，
导体ab上的感应电流方向为a→b的是
()
解析：ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向， 则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；ab向纸外运动，运用右手定则时， 磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错 误；穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→d→c， 则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；ab棒沿导轨向下运动，由右手定 则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
人教版高中物理第十章-电磁感应 第二课时 法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小
2.转动切割 E 1 Bl2
2
例1：关于感应电动势的大小，下列几种说法正确的是 A．线圈中磁通量越大，产生感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定
越大 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，产生的感应电动势一定
a O R1
R2
ω b
a O R1
R2
金属棒上距离O点为R2处的b点的线速度大小为： vb＝ωR2
金属棒产生的电动势大小为：
E
B(R2
解得
E
R1)v B(R2 R1)
1 2
B(R22
R12
)
v2
2
v1
正确的选项为：D
课堂练习1．关于电磁感应中感应电动势的大小，下列 说法正确的是（ ）
A．穿过线框的磁通量为零时，该线框中的感应电动 势一定为零
A．线圈匀速进入磁场和匀速穿出磁场过程中 B．线圈完全进入磁场后，在磁场中匀速运动过程 C．线圈完全进入磁场后，在磁场中加速运动过程 D．线圈完全进入磁场后，在磁场中减速运动过程
B
答案：A
课堂练习5．如图所示，有界匀强磁场的宽度为L，使
一长为2L的矩形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，
线框中产生感应电流的时间为（ ）
知识回顾
电磁感应现象
1.磁通量——垂直穿过某一面积的磁感线的条数。 Φ＝BS
单位：韦伯。符号，Wb 磁通量有正、负，但磁通量是标量。
2.产生感应电流的条件 （1）闭合电路； （2）穿过闭合电路的磁通量发生变化
既然电路中有感应电流，电路中应该有电动势。 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版
的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流
考法(二) 倾斜切割情形
[例 2] 如图所示，abcd 为水平放置的平行光滑金属导轨，间距
为 l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，
导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾斜放置，与导轨成 θ 角，单位长
度的电阻为 r。保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导
()
解析：在 t＝T4时，交流电图线斜率为 0，即磁场变化率为 0，由 E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBt S 知，E ＝0，故 A 正确。在 t＝T2和 t＝T 时，图线斜率最大，在 t＝T2和 t＝T 时感应电动势最大。 在T4到T2之间，电流由 Q 向 P 减弱，导线在 R 处产生垂直纸面向里的磁场，且磁场减弱， 由楞次定律知，R 产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里，则 R 中感应电动势沿 顺时针方向，同理可判断在T2到34T 时，R 中电动势也为顺时针方向，在34T 到54T 时，R 中电动势为逆时针方向，C 正确，B、D 错误。
2．涡流 (1)定义：块状金属放在变化磁场中，或在磁场中有相对运动时，金属块内产生的
旋涡状感应电流。
(2)产生原因：金属块内_磁__通___量__变化→感应电动势→感应电流。
情境创设 1．如图甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的
磁场，t＝0时刻起，穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化。
D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定
[解析] 经过时间 t，金属棒切割磁感线的有效长度 L＝2vttan θ，金属棒 切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLv＝2Bv2ttan θ，则电容器极板上的电荷量 Q＝CE＝2BCv2ttan θ，则通过金属棒中的电流 I＝ΔΔQt ＝2BCv2tan θ，A 正确； 当金属棒到达 x＝x0时，即 vt＝x0时，电容器极板上的电荷量 Q0＝2BCvx0tan θ， B 错误；根据楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向(从上往下看)，则电容器 的上极板带正电，C 错误；因为金属棒做匀速运动，所以外力 F＝F 安＝BIL， 外力做功的功率 P＝Fv＝4B2Cv4ttan2 θ，是变化的，D 错误。
高三物理第十章知识点归纳
高三物理第十章知识点归纳高三物理第十章主要讲解了电磁感应和电动机的相关知识。
在这一章中，我们将学习到电磁感应的原理、法拉第电磁感应定律以及电动机的工作原理等内容。
下面就让我们来归纳总结一下这些重要的知识点。
首先，我们来讨论电磁感应的原理。
电磁感应是指通过磁场和电场之间的相互作用产生电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，导线中会产生感应电动势。
而磁通量的变化可以通过改变磁场的强度、导线的长度或速度来实现。
接着，我们来详细讨论一下法拉第电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比。
其中，感应电动势的方向由洛伦兹力决定，即当导线内的电流方向与磁场中的磁力方向相反时，电动势的方向为正，否则为负。
在实际应用中，我们经常使用电磁感应来实现无线电、发电、变压器等设备的运行。
例如，在发电厂中，通过旋转发电机的励磁线圈，产生的磁通量变化就能够激发出感应电动势，从而实现电能的转化。
此外，我们还要了解电动机的工作原理。
电动机是利用电磁感应产生的感应电动势来驱动电流，从而实现机械能的转化。
电动机的核心部分是由导体线圈组成的转子和磁场所构成的定子。
当通过定子施加电流时，电流会形成磁场，与转子的磁场相互作用产生力矩，使转子开始转动。
除了以上的知识点外，在高三物理第十章还有一些与电磁感应相关的实验和应用。
例如，我们可以通过安培环实验来观察和研究磁场的分布情况；利用电磁感应原理，我们可以制作简单的发电机和变压器。
总结起来，高三物理第十章主要涉及了电磁感应和电动机的知识点。
我们学习了电磁感应的原理和法拉第电磁感应定律，了解了电动机的工作原理，并且学习了一些实验和应用。
通过掌握这些知识点，我们可以更好地理解电磁感应的过程，深入了解电动机的原理，为我们今后的学习和应用奠定基础。
希望在高三物理学习中，我们能够牢固掌握这些知识点，并能够通过实践提升自己的物理实验能力。
第十章 电磁感应
第十章⎪⎪⎪电磁感应第62课时 电磁感应现象和楞次定律(双基落实课)点点通(一) 对电磁感应现象的理解和判断1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。
2．产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
3．产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而无感应电流。
[小题练通]1.(鲁科教材原题)如图所示，条形磁铁以速度v 向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是( )A ．螺线管中不会产生感应电流B ．螺线管中会产生感应电流C ．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流解析：选B条形磁铁以速度v向螺线管靠近时，螺线管中磁通量增加，故会产生感应电流，B正确。
2.(多选)(沪科教材原题)如图所示，导线ab和cd互相平行，在下列情况中，使导线cd中有感应电流产生的是()A．将开关S闭合或断开B．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右移动C．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动D．开关S始终闭合，滑动变阻器的滑片P也不移动解析：选ABC开关S闭合或断开，以及滑动变阻器的滑片P向左、右移动时，ab中电流均会发生变化，导致电流周围磁场发生变化，穿过cd所在的闭合回路的磁通量发生变化，故cd中产生感应电流，A、B、C正确。
3．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左、右运动B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上、下运动C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：选C题图甲中线框左、右运动，题图乙中线框上、下运动，题图丁中线框绕与磁感线平行的轴线CD转动，穿过线框的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，只有题图丙中线框绕与磁感线垂直的轴线AB转动时，线框中磁通量会发生改变而产生感应电流。
高二物理第十章知识点总结
高二物理第十章知识点总结高二物理第十章主要讲述了电磁感应与电磁场的相关知识。
本章的内容包括电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感与互感、电磁场的概念及特性等。
以下是对这些知识点的详细总结。
1. 电磁感应现象电磁感应是指导体中的磁通量发生变化时，在导体两端产生感应电动势。
磁通量的变化可以通过改变磁场强度、磁场方向、导体面积或者改变磁场与导体之间的相对运动来实现。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与变化率之间的关系。
根据定律，感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
即E = -dΦ/dt，其中E表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
3. 楞次定律楞次定律是电磁感应的基本规律之一，它描述了感应电流的方向。
根据楞次定律，当导体中的磁通量发生变化时，感应电流的方向会使得产生的磁场阻碍磁通量的变化。
这个定律也可以用右手规则来判断感应电流的方向。
4. 自感与互感自感是指电流通过一个线圈时，该线圈本身所产生的感应电动势。
互感是指两个或多个线圈之间的相互感应现象。
自感与互感是电磁感应中的重要概念，它们在电路中起到了重要的作用。
5. 电磁场的概念及特性电磁场是指由电荷和电流所产生的空间中的力场和磁场。
电磁场具有电场强度、磁感应强度和能量密度等特性。
电场强度描述了电场对电荷施加力的强度，磁感应强度描述了磁场对带电粒子施加力的强度。
本章的知识点涉及了电磁感应与电磁场的基础概念和原理，这些知识在物理学与工程学中有着广泛的应用。
理解并掌握这些知识点，不仅有助于我们对电和磁的相互作用有更深入的理解，还能帮助我们解决实际问题，如电磁感应发电原理和变压器的工作原理等。
总结起来，本章内容涉及了电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感与互感以及电磁场的概念与特性。
这些知识点是理解电磁现象和解决相关问题的基础，通过深入学习与实践探索，我们能够更好地理解和应用这些知识，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
第十章 电磁感应3
我们现将研究随时间变化的磁场，电场， 我们现将研究随时间变化的磁场，电场，以进 一步揭示电与磁的联系。 一步揭示电与磁的联系。
稳恒－－ 不随时间变化， 稳恒－－ 不随时间变化， 注意区分 均匀－－ 不随位置变化， 均匀－－ 不随位置变化，
非稳恒 − 场量是时间的函数 非均匀－ 非均匀－场量是位置的 函数
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②式中的负号是楞次定律的数学表示 ③若为N 匝线圈，则 若为 匝线圈，
称作磁通匝链数，简称磁链。 式中 Ψ = N Φ 称作磁通匝链数，简称磁链。
(3）磁通计 (3） 如果闭合回路为纯电阻R 如果闭合回路为纯电阻 时，则回路中的感应电流为
1 dΦ I = =− R R dt
那么t 那么 1 ～ t2 时间内通过导线上任一截面的感应电量大 小为
ε
q=∫
t2
t1
1 Φ2 1 Idt = − ∫ dΦ = (Φ1 − Φ 2 ) R Φ1 R
时刻回路中的磁通。 式中 Φ1，Φ 2 是t1 , t2 时刻回路中的磁通。
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上式说明，在一段时间内， 上式说明，在一段时间内，通过导线截面的电量 与这段时间内导线所围磁通的增量成正比。 与这段时间内导线所围磁通的增量成正比。 ＊：如果能测出导线中的感应电量， ＊：如果能测出导线中的感应电量，且回路中的电 如果能测出导线中的感应电量 阻为已知时，那么由上面公式， 阻为已知时，那么由上面公式，即可算出回路所围 面积内的磁通的变化量——磁通计就是根据这个原 面积内的磁通的变化量 磁通计就是根据这个原 理设计的。 理设计的。
12 首 页 上 页 下 页退 出
一是磁场不变, 一是磁场不变,回路的一部分相对磁场运动或回 路面积发生变化致使回路中磁通量变化而产生的感 应电动势，谓之动生电动势 动生电动势。 应电动势，谓之动生电动势。 另一种情况是回路面积不变, 另一种情况是回路面积不变,因磁场变化使回路 中磁通量变化而产生的感应电动势,谓之感生电动势。 中磁通量变化而产生的感应电动势,谓之感生电动势。 感生电动势
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10.1.2 楞次定律
定律内容：
闭合的导线回路中所 出现的感应电流，总是使 它自己所激发的磁场反抗
B
N
任何引发电磁感应的原因
（反抗相对运动、磁场变
F
S
v
化或线圈变形等）.
2013-5-31 上一页 下一页 返回目录
分析以下几个图：
i
a(增加）
i
b(增加）
dΦ K dt
伏特(V) 韦伯(Wb) 秒(s)
SI制
Φ t
K 1
dΦ dt
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闭合回路由 N 匝密绕线圈组成
dΦ d N dt dt
磁通链
NΦ
若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为
1 dΦ I R R dt
t1 到 t 2 时间内，通过回路导线感应电量
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规定回路的回转方向与B的方向构成右手螺旋关系， 设回路的回转方向为Er的正方向
dB 当 0 时，Er与回转方向相反；反之Er与回转方 dt
向相同.
E静 和 Ek 均对电荷有力的作用
静电场是保守场
感生电场和静电场的比较
dΦ 感生电场是非保守场 L Ek dl dt 0
dB 2 Er 2 r r dt r dB Er (r R) 2 dt
d 1 1 2 2 2 d 2 B L1 L L1 B L1 L L1 dt 2 dt 2
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与（1）求得的结果相同。动生电动势的方向也可用 楞次定律判断。当导线ab运动至 ab位置时，回路面积 减小，故由 楞次定律判断得出，这时导线上所产生的 动生电动势方向由a b。结果与上面一致
+ B
+
+ + + + + + +
+ + +
+F +
+ + + +
+ + +
I
+ v + +
+ +
机械能
焦耳热
+ + + + + +
+ + + +
+ + + +
维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克 服安培力做功转化为焦耳热.
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例10.1 一根无限长的直导线载 有交流电流i＝I0sinωt.旁边有一共 面矩形线圈abcd，如图所示. ab＝l1，bc＝l2，ab与直导线平行 且相距为d.求：线圈中的感应电 动势.
q
t2 t1
1 Φ2 1 Idt dΦ (Φ1 Φ2 ) R Φ1 R
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感应电动势的方向
dΦ dt
规定回路的正绕向，按右手螺旋关系确定回路所 围面积的法向并与B方向一致。
•若磁通量增加
dΦ 0 dt
dΦ 0 dt
0 0
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L
b
a
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' F e(u v) B eu B ev B f f
这个力 F 与合速度 V u v 的点
乘为功率，即
电子的总洛仑兹力：
' P F V ( f f ) (u v) ' f u f v evBu euBv 0
与规定的正绕向相反
•若磁通量减少
与规定的正绕向相同
试用电磁感应定律分析下面四图中的
方向。
n
n
i
绕行方向
i
绕行方向
(a ) 0, 增加
(b) 0, 增加
n
n
i
绕行方向
i
绕行方向
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(c) 0, 减少
(d ) 0, 减少
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10.2.1 动生电动势
f (e)v B 平衡时 f F eE e k f Ek v B e
动生电动势的非静电力场来源
洛仑兹力
b ab Ek dl (v B) dl a 任意形状导线L ( v B) dl
0 I B 2 r
dr dl sin
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b Iv 0 ab ( v B) dl sin 90 cos( )dl a a 2 r 2 b Iv rb I v 0 sin dl 0 dr a 2 r ra 2 r 0 I v d l sin ln 2 d b
解 取矩形线圈沿顺时针abcda方 向为回路正绕向，则
d l2 i 0il1 d l2 0 B dS l1dx ln S d 2 x 2 d
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线圈中感应电动势：
0l1 d l2 d I 0 cos t ln dt 2 d
dt
(1)圆柱形空间内、外涡旋电场Er的分布；
(2)若
ab放在圆柱截面上，则εab等 于多少？
dB 0 dt
，把长为L的导体
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解
(1) 过圆柱体内任一点P在截面上作半径为r的圆
形回路l，设l的回转方向与B的方向构成右手螺旋关
系，即设图中沿l的顺时针切线方向为Er的正方向.
B L Er dl S t dS
i
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i
c(减少）
d (减少）
感应电流方向的判断
用 楞 次 定 律 判 断 感 应 电 流 方 向
B
B
v
S N
I
I
N
S
v
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楞次定律也可表为：闭合回路中感应电流的方向，总是 使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变 化.(感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因.) 楞次定律是能量守恒 定律在电磁感应现象 上的具体体现.
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L b
dl v
L
a L1d a
O
b
b
L1 a
O
l
d
（b）
c
图a，ab上任一线元 dl （ dl 的方向取a点至线元 的矢径方向），其速度 v 与 与磁场 B 垂直，且 v B dl 同向.
（a）
设导线ab与假想线框adcb 构成闭合回路，并设ab在 dt时间内转过了d 角
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10.2.2 感生电动势 产生感生电动势的非静电场 感生电场
麦克斯韦尔提出： 变化的磁场在其周围空间激 发一种新的电场,这种电场叫感生电场 Er .
闭合回路中感生电动势
dΦ Er dl L dt
Φ B ds
d Er dl B ds l S dt S B l Er dl S t ds
ab 0
当θ＝90°时
电动势方向从b指向a.
0 I v d l ab ln 2 d
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例：在垂直于均匀恒定磁场B的平面内有一长为L的
直导线绕其延长线上的O点以匀角速度 转动，转轴 与B平行，Oa L1（如图a），求ab上的动生电动势 ab 。
第十章 电磁感应
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 电磁感应定律 动生电动势与感生电动势 电子感应加速器 涡电流 自感应与互感应 磁场能量
磁悬浮列车
§10-1 电磁感应定律
法拉第 （Michael Faraday,
1791-1867），伟大的英国物理学
家和化学家. 他创造性地提出场的 思想，磁场这一名称是法拉第最 早引入的. 他是电磁理论的创始人 之一ห้องสมุดไป่ตู้于1831年发现电磁感应现
象，后又相继发现电解定律，物
质的抗磁性和顺磁性，以及光的 偏振面在磁场中的旋转.
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10.1.1 法拉第电磁感应定律
电 磁 感 应 现 象
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法拉第电磁感应定律 不论任何原因使通过回 路面积的磁通量发生变 化时，回路中产生的感 应电动势与磁通量对时 间的变化率成正比.
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据感生电场与变化磁场的关系，有
d 2 dB L E感 dl r dt dt
1
对比上述两式，可得到在螺线管内距中心为r处的感生 电场的场强大小为 r dB
E感 2 dt
r R
L2
（2）在螺线管外，当r>R时，感生电场 的场强沿半径为r的圆周 L2 积分得
静电场由电荷产生；感生电场由变化的磁场产生
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L
E静 dl 0
例：在半径为R的长直螺线管中
通有变化的电流（如图所示）,使管 R 内磁场均匀增强，求螺线管内、外 感生电场的场强分布。