高二物理电磁感应专题课件
高二上物理周末同步辅导11电磁感应现象楞次定律
高中物理周末班 高二物理清北班LI 12月8日
1 第十一讲 电磁感应现象、楞次定律
【考点分解】
考点一：电磁感应现象
电磁感应：由磁场产生电流的现象，产生的电流称为感应电流。
产生感应电流的条件：1.有闭合的导体回路；2.穿过该回路的磁通量发生变化。
推论：导体回路的部分导体切割磁感线也会产生感应电流。切割磁感线等价于回路的磁通量发生变化。
1．如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好。这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能( )
A．v1＞v2 B．v1＜v2
C．v1＝v2 D．以上均不可能
2．金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是 ( )
3．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴极成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )
A．线圈a中无感应电流
B．线圈b中有感应电流
C．线圈c中有感应电流
D．线圈d中无感应电流
考点二：楞次定律及其推论
用楞次定律判断感应电流的方向。
楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
推论1：感应电流在引起感应电流的磁场中受到的安培力使闭合回路具有的运动或运动趋势，也会阻碍磁通量的变化。
楞次定律理解框图如右。
推论2：右手定则：部分导体切割磁感线时感应电流的方向可由右手定则判断。注意四指所指方向为感应电流的方向。
4．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则( )
高二物理电磁感应现象的综合应用知识精讲
高二物理电磁感应现象的综合应用
【本讲主要内容】
电磁感应现象的综合应用
本讲主要学习电磁感应规律的综合应用，解决电磁感应中的综合问题。
［本讲教学目的、要求］
通过电磁感应综合题目的分析与解答，建立力、电、磁三部分知识之间的联系，会处理电磁感应图像问题和电磁感应中受力与运动情况的动态分析问题；掌握电磁电路的分析与计算以及电磁感应中的能量转换。
【知识掌握】
【知识点精析】
电磁感应的综合题不仅涉及法拉第电磁感应定律，它还涉及力学、热学、静电场、直流电路、磁场等许多内容，主要反映在以下几方面：
1. 因导体的切割运动或电路中磁通量的变化，产生感应电流，使导体受到安培力的作用，从而直接影响到导体或线圈的运动。
2. 因导体的切割运动或电路中磁通量的变化，产生感应电动势等效为电源，与外部电路组合为闭合电路。
3. 以电磁感应现象中产生的电能为核心，综合着各种不同形式的能（如机械能、内能等）的转化。
4. 电磁感应的综合题有两种基本类型，一是电磁感应与电路、电场的综合；二是电磁感应与磁场、导体的受力和运动的综合；或是这两种基本类型的复合题，题中电磁现象、力现象相互联系，相互影响和制约，其基本形式如下：
电磁感应现象的综合应用题综合程度高，涉及的知识面广，解题时可将问题分解为两部分——电学部分和力学部分。
（1）电学部分思路：将产生感应电动势的那部分电路等效为电源，如果在一个电路中切割磁感线的是几部分导体，可等效成电池的串并联，分析内外电路结构，应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律理顺电学量之间的关系。
（2）力学部分思路：分析通电导体的受力情况及力的效果，应用牛顿定律、动量定理、动量守恒、动能定理、机械能守恒等规律理顺力学量之间的关系。
然后抓住“电磁感应”及“磁场对电流的作用”这两条将电学量与力学量相联系的纽带，遵循在全过程中系统机械能、电能、内能之间相互转化和守恒的规律，则问题总能迎刃而解。
高中物理 第四章 电磁感应 第6节 互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-
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- 1 - / 13 第6节互感和自感
1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。
2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3．自感电动势的大小为E＝LΔIΔt，其中L为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象
1．定义
两个相互靠近的线圈，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圈中产生感应电动势的现象。产生的电动势叫做互感电动势。
2．应用
互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3．危害
互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数 word
- 2 - / 13 1．自感现象
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势
由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小
E＝LΔIΔt，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H。
4．自感系数大小的决定因素
自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量
1．自感现象中的磁场能量
(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。
2．电的“惯性”
自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判
(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。(×)
(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。(√)
专题4.3 楞次定律-2020届高中物理同步讲义 人教版(选修3-2)
第四章 电磁感应
第3节 楞次定律
一、楞次定律
1．实验探究
将螺线管与电流计连接成闭合回路，分别将N极、S极插入、抽出线圈，如图所示。
记录感应电流方向如下。
甲 乙 丙 丁
2．分析
磁通量增减情况 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
增加 甲 ______ 逆时针（俯视） ______
乙 ______ 顺时针（俯视） ______
减少 丙 ______ 顺时针（俯视） ______
丁 ______ 逆时针（俯视） ______
3．归纳总结
当线圈内的磁通量增加时，感应电流的磁场______磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场_______磁通量的减少。
4．楞次定律
感应电流具有这样的方向，即感应电流的______总要______引起感应电流的磁通量的_______。
5．适用范围：一切电磁感应现象。
6．对“阻碍”意义的理解
谁阻碍 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化
阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身
如何阻碍 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场的方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”
结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量变化的快慢，这种变化将继续进行
7．楞次定律的推广含义
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下
内容 例证
阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁铁靠近线圈，B感与B原反向
阻碍相对运动变化——“来拒去留” 磁铁靠近，是斥力
磁铁远离，是引力
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移， a、b靠近
阻碍原电流的变化——“增反减同” 合上S，B先亮
二、右手定则
高二物理寒假 电磁感应 第一讲 磁通量 感应电流产生的条件.doc
高二物理寒假班教辅资料 第一章 电磁感应
光并非太阳的专利，你也可以发出耀眼光芒！ 1 / 8 第一讲 磁通量 感应电流产生的条件
第1课时 磁通量
问题1：磁通量
1．磁通量的定义
2．公式
3．适用条件
4．单位
5．大家知道：磁感线的疏密可以形象地反映磁场的强弱，即磁感应强度的大小。那么用磁感线如何来形象地描述磁通量呢？
6．如右图，匀强磁场磁感应强度为B，平面abcd的面积为S，它与磁场方向
不垂直，a′ b′ cd是它在垂直于磁场方向上的投影平面，则穿过平面abcd
的磁通量为多大？若平面abcd与磁场方向平行，则此时穿过平面abcd
的磁通量又是多大？
7．磁通量是标量，但磁通量有正负。那么磁通量正、负如何理解？
练习1如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，则穿过线圈平面的磁通量为
若将线圈平面绕00´轴转过180°角，则穿过线圈平面的磁通量的为
8．磁通密度
9 磁通量的计算
练习2如图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向左的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向右的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为 ，穿过线圈下方的磁通量的大小为 ，穿过线圈平面的磁通量的大小为
．
练习3如图所示S1与S2分别是半径为r1和r2的同心圆环，磁感应强度为B的匀强磁场方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为
，穿过环S2的磁通量为
练习4．下列有关磁通量的论述中正确的是
A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零
高二物理电磁感应原理及应用
高二物理电磁感应原理及应用
高二物理：电磁感应原理及应用
电磁感应是物理学中的一项重要原理，基于电磁感应的应用极其广泛。本文将对高二物理中的电磁感应原理进行详细解析，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、电磁感应原理
1. 法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本定律之一。该定律规定，当导体中的磁通量发生变化时，周围将产生感应电动势。产生的电动势大小与磁通量变化的速率成正比。
数学表达式为：ε = -dΦ/dt，其中ε代表感应电动势，Φ代表磁通量，t代表时间。负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 楞次定律
楞次定律是法拉第电磁感应定律的补充，它规定了感应电流的方向。根据楞次定律，通过导体的感应电流会产生磁场，该磁场的方向与原来的磁场相反，从而抵消磁场的变化。
二、电磁感应的应用
1. 发电机 发电机是利用电磁感应原理来转换机械能为电能的设备。发电机通过旋转导体，使导体与磁场发生相互作用，从而产生感应电动势。随后，通过感应电动势推动电子在导体中移动，最终产生电流。发电机广泛应用于发电厂、风力发电、水力发电等领域。
2. 电感应炉
电感应炉是利用电磁感应原理来加热物质的设备。电感应炉通过交变电流在线圈中产生交变磁场，当导体进入磁场区域时，导体会受到感应电流的作用，因而发热。电感应炉具有快速、高效、节能的特点，广泛应用于工业领域的熔炼、铸造等加热过程。
3. 电磁铁
电磁铁是由线圈和铁芯组成的设备，通过通电使线圈产生磁场，从而使铁芯具有磁性。电磁铁常用于吸附金属物体、制造电动机、磁悬浮列车等领域。其中，磁悬浮列车利用电磁铁的原理，通过磁悬浮和线性电机技术实现高速交通，减少摩擦和能耗。
4. 变压器
变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的设备。变压器由输入线圈（主线圈）和输出线圈（副线圈）组成，两者之间通过铁芯磁耦合。当输入线圈通电时，产生交变磁场，从而在输出线圈中感应出电动势，实现电压的升降。变压器广泛应用于电力传输、电子设备、家用电器等领域，起到调节电压的作用。
高二物理寒假 电磁感应 第二讲 法拉第电磁感应定律.doc
高二物理寒假班教辅资料 第一章 电磁感应
光并非太阳的专利，你也可以发出耀眼光芒！ 1 / 7 第二讲 法拉第电磁感应定律（共2课时）
教学目标
1. 知道什么叫感应电动势
2. 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ，△Φ, △Φ/△t的区别
3. 理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式
4. 知道公式E=BLV及E=BLVsinθ的推导，会用公式解决问题。
知识点一：电磁感应定律
感应电动势的大小与磁通量的变化 有关，磁通量的变化越 感应电动势越大,磁通量的变化
越 感应电动势越小。磁通量的变化快慢可以用磁通量的 来表示。
电磁感应定律：法拉第，纽曼，韦伯等人在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：闭合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．．，后人称之为法拉第电磁感应定律。
公式表示为： ， 式中k是 ，当感应电动势单位为 磁通量的单位为
时间单位为 时k=1，公式可写成：
当线圈为n匝时公式表示为： 。
（1）不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势。产生感应电动势是电磁感应的本质
（2）注意区分Φ、△Φ、t的大小关系，三者不是一个量增大，其他均增大。
例如：线圈在匀强磁场中匀速转动时,磁通量Φ最大时, 磁通量的变化量△Φ为零，磁通量的变化率t =0。反之Φ =0时, t为最大值。
（3）用于计算Δt时间内的平均感应电动势。
（4）tnE具体表达式：
a．若磁感应强度B不变,闭合回路的面积变化,则nBSEt。
b．若闭合回路的面积不变,磁感应强度B发生变化,则nSBEt , 使用时注意S为B所在处的有效面积。
高二上物理周末同步辅导14讲电磁感应中的图象问题
高中物理周末班 高二物理清北班LI 1月5日
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第十四讲 电磁感应中的图象问题
【考点分解】
图象问题是电磁感应的重要部分，高考考查频率非常高。总的来讲，这部分题目大致可以分为以下几类：
1．基于Φ(B)-t图象的电磁感应问题。从图象各个时间段判断电磁感应的情况从而分析具体问题。这类问题一般比较简单，注意电磁感应的条件、感应电动势的大小和方向。
2．导体做已知运动切割磁感线的图象问题。这类问题比较难，特别注意分析各个阶段导体棒有效长度的变化特点，注意感应电流的方向。
3．与动力学相关的图象问题。这类问题综合程度很高，从运动到电磁感应到受力再到运动。要特别注意抓住一些特殊状态，静止、匀速和匀加速等。
4．从图象中读取运动信息的问题。题目给出相关物体运动的某种图象，从图象特征中分析出物体运动的一些关键信息，从而找到一些临界。这类题目要留意所给图象分几个阶段，找到每个阶段运动的特征。
1．一矩形线圈位于一随时间t变化的磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如图甲所示．磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则图所示的I－t图中正确的是( )
2．(2010·浙江高考)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒．则以下说法正确的是( )
A．第2秒内上极板为正极
B．第3秒内上极板为负极
C．第2秒末微粒回到了原来位置
D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr2/d
3．世界上海拔最高、线路最长的铁路是青藏铁路，为随时监控列车的运行情况，在青藏铁路上安装了一种电磁装置向控制中心传输信号，以确定火车的位置．有一种磁铁能产生匀强磁场，被安装在火车首节车厢下面，如图所示(俯视图)，当它经过安装在两铁轨之间的线圈时，便会产生一种电信号被控制中心接收到．当火车以恒定的速度通过线圈时，表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图中的( ) 高中物理周末班 高二物理清北班LI 1月5日
浙江新高考专用高中物理第四章电磁感应现象7涡流电磁阻尼和电磁驱动讲义新人教版选修3_
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
知识内容 选考要求 课时要求
涡流、电磁阻尼和电磁驱动 b 1.了解涡流的产生原因，知道涡流的本质是感应电流.
2.了解电磁阻尼和电磁驱动现象.
3.了解涡流的应用和减小涡流危害的方法.
一、涡流
1.涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体中组成闭合回路，很像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.
2.涡流大小的决定因素：磁场变化越快(ΔBΔt越大)，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大.
二、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，导体中产生的感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼.
三、电磁驱动
若磁场相对导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电
流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动.
判断下列说法的正误.
(1)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热.( × )
(2)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律.( √ )
(3)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化.( √ )
(4)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生.( × )
一、涡流
如图所示，线圈中的电流随时间变化时，导体中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？
答案 有.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，使导体中的自由电子发生定向移动，产生感应电流，它的形状像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.
(1)块状金属放在变化的磁场中.
(2)块状金属进出磁场或在变化的磁场中运动.
(1)金属块在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能.
(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能. (1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等.
(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯.
2020-2021学年高二第一学期物理人教版2019必修第三册章节(25)13.3电磁感应现象及应用
2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019必修第三册章节（25） 电磁感应现象及应用
1.如图所示，一个矩形线圈abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，12OO是线圈的对称轴。整个线圈在下列各运动中始终处于磁场之内，能使线圈中产生感应电流的是( )
A．沿纸面向左移动 B．沿纸面向上移动
C．垂直纸面向里移动 D．以12OO为轴转动
2.随着科技的不断发展，无线充电已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示，某手机利用电磁感应原理正在进行无线充电，下列说法正确的是（ ）
A．无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 D．只要有无线充电底座，所有手机都可以用它进行无线充电
3.从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电。他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”。主要原因是（ ）
A.励磁线圈 A中的电流较小，产生的磁场不够强
B.励磁线圈 A中的电流是恒定电流，不会产生磁场
C.感应线圈 B中的匝数较少，产生的电流很小
D.励磁线圈 A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场
4.图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是( )
A．拔出线圈A
B．在线圈A中插入铁芯
C．滑动变阻器的滑动触头向左匀速滑动
D．滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动 5.如图所示，MN是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下过程中，abcd中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda的是（ ）
A. 将abcd以MN为轴转动30° B. 将abcd垂直纸面向外平移
C. 将abcd向左平移 D. 将abcd以ab为轴转动30°