高二物理電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)

1、高二物理電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)一、知識概括電磁感應(yīng)全章復(fù)習(xí)可分四個部分進行：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、楞次定律、電磁感應(yīng)定律、電磁感應(yīng)定律應(yīng)用與自感。二、專題復(fù)習(xí)（一）感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件1、物理學(xué)史介紹：分析近幾年高考可以看出物理學(xué)史是考查的熱點問題，下面是考試中常見的物理學(xué)家和貢獻。庫侖、1785年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律庫侖定律，并測出了靜電力常量k的值。密立根、1913年，美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量，獲得諾貝爾獎。法拉第、1837年，英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律歐姆、

2、1826年德國物理學(xué)家歐姆（1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。焦耳、19世紀，焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，即焦耳定律。奧斯特、1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流磁效應(yīng)。安培、法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥，并總結(jié)出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關(guān)系和左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向。洛倫茲、荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛倫茲力）的觀點。例題：1、(2011年山東試卷)了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀

3、察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合事實的是A焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律B庫侖總結(jié)出了點電荷間相互作用的規(guī)律C楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D牛頓將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動例題2（2011海南第7題）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的

4、轉(zhuǎn)換關(guān)系 2、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件（1）、電路閉合（2）閉合電路磁通量變化 這兩個條件缺一不可a、理解磁通量：磁通量是表示通過閉合曲面的磁場的強弱的物理量。定義式：=BS 條件是勻強磁場，并且磁場垂直平面，磁通量可以理解為穿過平面的磁感線的條數(shù)。b、磁通量的正負：穿入、穿出c、磁通量的變化：=21，特別要注意磁通量的正負，這種情況場涉及到勻強磁場問題。而非勻強磁場看磁通量變化就看磁感線條數(shù)的變化。d、磁通量變化主要是增大（要知道向哪個方向增大）、減小（向哪個方向減?。３Ｒ娏?xí)題是以選擇題為主，判斷是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流，這需要特別要具備磁場磁感線分布的知識。例題：1、恒定的勻強磁場中有一圓形的閉合導(dǎo)

5、體線圈，線圈平面垂直于磁場方向當線圈在此磁場中做下列哪種運動時，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.線圈沿自身所在的平面做勻速運動 B.線圈沿自身所在的平面做加速運動 C.線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動 D.線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動例題2、如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面，在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A導(dǎo)線中電流強度變大          B線框向右平動C線框向下平動         

6、;       D線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動例題3、下列說法中正確的有                                    A、只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生

7、B、穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C、線框不閉合時，若穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢D、線框不閉合時，若穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢 （二）楞次定律感應(yīng)電流的方向1、楞次定律的理解：單純的死記硬背楞次定律比較困難，繞嘴而且不易理解，所以從邏輯關(guān)系上理解比較好。2、楞次定律的邏輯關(guān)系： 3、楞次定律應(yīng)用確定電流方向：例題1、如圖所示，有一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，在其右側(cè)放著一條形磁鐵，此時圓環(huán)中沒有電流當把磁鐵向右方移動時，由于電磁感應(yīng)，在超導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生了一定電流：A.該電流的方向如圖中箭頭所示磁鐵移走后，這電流

8、很快消失B.該電流的方向如圖中箭頭所示磁鐵移走后，這電流繼續(xù)維持C.該電流的方向與圖中箭頭方向相反磁鐵移走后，電流很快消失D.該電流的方向與圖中箭頭方向相反磁鐵移走后，電流繼續(xù)維持例題2、如圖所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固定小方形導(dǎo)線框A.磁鐵經(jīng)過圖中位置時，線框中感應(yīng)電流沿abcd方向，經(jīng)過位置時，沿adcb方向B.磁鐵筍過時，感應(yīng)電流沿adcb方向，經(jīng)過時沿abcd方向C.磁鐵經(jīng)過和時，感應(yīng)電流都沿adcb方向D.磁鐵經(jīng)過和時，感應(yīng)電流都沿abcd方向例題3、一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動已知線圈平面始終與

9、紙面垂直，當線圈第一次通過位置I和位置時，順著磁場的方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為：A.逆時針方向 逆時針方向 B.逆時針方向 順時針方向 C.順時針方向 順時針方向 D.順時針方向 逆時針方向4、從能量角度理解楞次定律：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是其它形式的能與電能之間的轉(zhuǎn)化。因此，無論用磁體與線圈相對運動或是用導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流時都會受到磁場的阻礙作用，外力在克服磁場的這種阻礙作用下做了功，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。磁場對感應(yīng)電流的安培力會阻礙相對運動，這樣可以快速判斷安培力的方向。例題1、如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時（但未插入線圈內(nèi)部）

10、A線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥例題2、如圖所示，兩輕質(zhì)閉合金屬圓環(huán)，穿掛在一根光滑水平絕緣直桿上，原來處于靜止狀態(tài)。當條形磁鐵的N極自右向左插入圓環(huán)時，兩環(huán)的運動情況是：A同時向左運動，兩環(huán)間距變大；B同時向左運動，兩環(huán)間距變小；C同時向右運動，兩環(huán)間距變大；D同時向右運動，兩環(huán)間距變小。例題3、如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流

11、產(chǎn)生且被螺線管吸引A向右做勻速運動       B向左做減速運動C向右做減速運動       D向右做加速運動例題4、如圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是A.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向左B.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向左C.FN先大于mg后大于mg,運動趨勢向右D.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向右例題5、如圖所

12、示，線圈由位置A開始下落，如果在磁場中受到磁場力總小于重力，則它通過A、B、C、D四個位置時（B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場中），加速度的關(guān)系為（  ）A. aAaBaCaD        B. aA = aCaBaD C. aA=aCaDaB         D. aA = aCaB = aD5、阻礙磁通量變化的方式：a、磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向；磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向。b、磁通量變化如果是相對運動引

13、起的，則阻礙相對運動。C、磁通量變化如果是平面面積變化引起的，則平面面積有增大（磁通量減?。┗驕p小（磁通量增大）的趨勢。例題1、如圖所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，A環(huán)在螺線管的正中間.當螺線管中的電流逐漸減小時                                &#

14、160;                                           （  ）AA環(huán)有收縮的趨勢   &#

15、160; BA環(huán)有擴張的趨勢CA環(huán)向左運動         DA環(huán)向右運例題2、如圖所示，水平放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴大，下列說法中正確的是                         （）&#

16、160;  A穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大   B從左往右看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流   C彈性圓環(huán)中無感應(yīng)電流   D彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外例題3、平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)體MN和EF與導(dǎo)軌光滑，當磁鐵豎直下落時，下列說法正確的是：A、感應(yīng)電流方向為逆時針，導(dǎo)體MN和EF相互遠離 B、感應(yīng)電流方向為順時針，導(dǎo)體MN和EF相互遠離C、感應(yīng)電流方向為逆時針，導(dǎo)體MN和EF相互靠近 D、感應(yīng)電流方向為逆時針，導(dǎo)體MN和EF相互靠近6、楞次定律和電磁感應(yīng)定律結(jié)合是高考的熱點，也是難點，既

17、要判斷感應(yīng)電流的方向，又要判斷感應(yīng)電流的大小，這里要注意導(dǎo)體切割磁感線的速度或者磁通量變化率的大小問題。例題1、如圖所示，閉合矩形線圈abcd從靜止開始豎直下落，穿過一個勻強磁場區(qū)域，此磁場區(qū)域豎直方向的長度遠大于矩形線圈bc邊的長度不計空氣阻力，則：A.從線圈山邊進入磁場到口6邊穿出磁場的整個過程中，線圈中始終有感應(yīng)電流B.從線圈dc邊進入磁場到ab邊穿出磁場的整個過程中，有一個階段線圈的加速度等于重力加速度C.dc邊剛進入磁場時線圈內(nèi)感生電流的方向，與dc邊剛穿出磁場時感生電流的方向相反 D.dc邊剛進入磁場時線圈內(nèi)感生電流的大小，與dc邊剛穿出磁場時的感生電流的大小一定相等例題2、如圖所

18、示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長為L（L< d），線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0，則在整個線圈穿過磁場的全過程中（從下邊緣進入磁場到上邊緣穿出磁場），下列說法中正確的是A線圈可能一直做勻速運動 B線圈可能先加速后減速C線圈的最小速度一定是mgR/B2L D線圈的最小速度一定是（三）、法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小1、理解法拉第電磁感應(yīng)定律要首先理解下面幾個問題即：磁通量、磁通變化、磁通變化率 a、磁通（單位Wb），表示穿過垂直磁感線的某個面積的

19、磁感線的多少。 b、磁通變化，是回路中產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的必要條件，即只要有，一定有感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生，但不一定有感應(yīng)電流。 c、 磁通變化率，反映了穿過回路的磁通變化的快慢，是決定感應(yīng)電動勢大小的因素。 2、判斷回路中是否發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)從上著手；比較回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小，應(yīng)從上著手。 3、從能的轉(zhuǎn)化上理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是其它形式的能與電能之間的轉(zhuǎn)化。因此，無論用磁體與線圈相對運動或是用導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流時都會受到磁場的阻礙作用，外力在克服磁場的這種阻礙作用下做了功，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。 所以，發(fā)生磁通變化的線圈、作切割運動的這一部分導(dǎo)體，都相當于一個電源，

20、由它們可以對外電路供電。在求解電磁感應(yīng)問題時，認識電源，區(qū)分內(nèi)外電路，畫出等效電路十分有用。4、認識產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場：感生電動勢的非靜電力就是感生電場對導(dǎo)體中自由電荷的作用力電磁感應(yīng)現(xiàn)象在的洛倫茲力：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢，非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。d、當導(dǎo)體速度最大（或者速度穩(wěn)定的時候）F合= 0 （安培了等于其他力的合力）5、電磁感應(yīng)定律：電路中的感應(yīng)電動勢的大小， 跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。 公式： 式中，E是t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，是磁通量的變化量， 是磁通量的變化率，N是線圈的匝數(shù)。主要應(yīng)用于求t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢。求瞬間電動勢：

21、切割方式圖形計算方法注意點平動切割導(dǎo)體彎曲時，L為有效長度繞點轉(zhuǎn)動切割E與轉(zhuǎn)軸O點位置有關(guān)繞線轉(zhuǎn)動切割E=NBLv=NBLL=NBSE與轉(zhuǎn)軸OO位置無關(guān)注：實際應(yīng)用時，L、v、S都要用有效值，所有單位都要用國際單位制。例題1、圖1中PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進入以MN為邊的勻強磁場，磁場方向垂直線框平面，MN線與線框的邊成45°角。E、F分別為PS和PQ的中點。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是（ ） A、當E點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大。 B、當P點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大。 C、當F點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大 D、當Q點經(jīng)過邊界MN時，線框中感應(yīng)電流最大例題2、如圖3所示，小燈泡的規(guī)格為“2V、4W”，接在光滑水平導(dǎo)軌上，軌距0.1m，電阻不計，金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上，電阻1，整個裝置處于磁感強度B=1T的勻強磁場中，求：（1）為使小燈正常發(fā)光，ab的滑行速度多大？（2）拉動金屬棒ab的外力功率多大？解析：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的問題主要涉及到以下幾個方面：a、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=B L V b、閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流 I= E/R+r c、感應(yīng)電流在磁場中受到安培力 F= B I L （四）