《专题十二电磁感应考点例析.》.doc

专题十二：电磁感应考点例析 电磁感应是电学的重点，是高中物理中难度较大、综合性最强的部分。这一章是高考必考内容之一。如感应电流产生的条件、方向的判定、自感现象、电磁感应的图象问题，每年必考，题目多以选择题、填空题的形式出现，难度一般中档左右。而感应电动势的计算、法拉第电磁感应定律，因与力学、电路、磁场、能量、动量等密切联系，涉及知识面广，综合性强，能力要求高，灵活运用相关知识综合解决实际问题，成为高考的重点。如2003年高考中江苏卷的18题、上海卷的22题、天津理科综合的25题，2004年高考中北京卷理科综合第23题、上海卷第22题、福建卷理科综合第24题等，都是电磁感应与力学的综合问题。本章知识应用，和生产、生活、高科技联系紧密，如日光灯原理、磁悬浮列车的确原理、电磁阻尼现象、延时开关、传感器的原理、超导技术的应用、电磁流量计等，要特别关注此类问题。 一、夯实基础知识 1.深刻理解磁通量的概念及产生感应电流条件。 （1）磁通量：穿过某一面积的磁感线条数。公式为φ=BSsina，其中a是指回路平面与磁感强度方向的夹角。  （2）合磁通：若通过一个回路中有方向相反的磁场，则不能直接用公式φ=BSsina求φ，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，亦即此时的磁通是合磁通。  （3）产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生的变化。若电路不闭合，即使有感应电动势产生，也没有感应电流。 2．深刻理解楞次定律和右手定则。  （1）感应电流方向的判断有两种方法：楞次定律和右手定则。当闭合电路中磁通量发生变化时，用楞次定律判断感应电流方向，但当闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动时，则用右手定则就比较简便。 （2）楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通的变化。可理解为：如原来磁场在增强，感应电流磁场与原磁场反向；如原来磁场在减弱，感应电流磁场就与原磁场方向一致。“阻碍”不是“阻止”，线圈中的磁通量还是在改变的。 （3）应用楞次定律的基本程序是：(1)弄清原磁场是谁产生的(由磁体还是电流产生)，画出穿过闭合回路的磁场方向和分析磁通量的变化情况(增或减)；(2)判定感应电流磁场的方向；当磁通量增加时感应电流磁场与原磁场方向相反；当磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场方向相同；(3)用安培定则(右手螺旋定则)确定感应电流的方向。 注意：(1)楞次定律中“阻碍”二字的含义不是阻止，只是减缓引起感应电流的磁通量变化的快慢，闭合电路中的磁通量还是在改变的；“阻碍”的含义也不是相反，其实感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同也可能相反；(2)感应电流的能量并不是“创生”，在电磁感应现象中能量是守恒的，具体过程是：导体中感应电流在磁场中受到安培力的作用，从而阻碍导体与磁场间的相对运动，要维持它们间的相对运动，外力必须克服这个安培力做功，完成机械能向电能的转化，所以在电磁感应现象的一些问题中，有时用能量守恒的观点解答十分简便。 (4)楞次定律的含义是：感应电流的方向总要使自己的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。我们可以将楞次定律的含义推广为下列三种表述方式：阻碍引起感应电流的磁通量的变化；阻碍(导体的)相对运动(由磁体相对运动而引起感应电流的情况)；阻碍引起感应电流的原电流的变化(自感现象)。 3.深刻理解法拉第电磁感应定律 （1）定律内容：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=△Φ/△t。 （2）要注意的几个问题：当导体垂直切割磁感线时，定律的公式取特殊形式：E=BLV，如果电路有n匝，定律的公式写E=n△Φ/△t。E=△Φ/△t用来计算△t时间内的平均感应电动势；E=BLV，当V是瞬时速度时，用来计算瞬时感应电动势；当V是平均速度时，用来计算平均感应电动势。要严格区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率等三个不同的概念，磁通量Φ=BS⊥是指穿过某一线圈平面的磁感线条数，磁通量的变化量△Φ=Φ2-Φ1(增量)，△Φ大只说明磁通量改变多，但不能说明感应电动势就一定大，更值得注意的是磁通量从什么方向穿过线圈平面。例如一个回路开始时和转过180°时，回路平面都与磁场方向改变了。设从一方向穿过为正即+Φ2，则从另一方向穿过为负即-Φ2,在这一过程中磁通量的变化量△Φ=｜Φ1｜+｜Φ2｜，磁通量的变化率△Φ/△t是指穿过某一回路平面的磁通量变化的快慢程度，它决定回路的感应电动势的大小，但不能决定该回路感应电流的大小，感应电流的大小由该回路的感应电动势E和回路的电阻R共同决定(I=E/R)。 (3)求磁通量变化量一般有四种情况：当回路面积S不变时，△Φ=△B·S；当磁感强度B不变时，△Φ=B·△S；当磁感强度和回路面积都变化时，△Φ=△B·S+=B·△S；当B和S都不变而它们的相对位