高二物理寒假专题——电磁感应、交流电 知识精讲 北师大版.doc

高二物理寒假专题——电磁感应、交流电 知识精讲 北师大版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 寒假专题——电磁感应、交流电 1. 公式φ＝B·Scosθ及其应用 磁通量的计算式φ＝BScosθ，不仅确定了φ的物理意义，而且还表明了改变磁通量有三种基本方法，即改变B、S或θ。在使用此公式时应注意以下几点： （1）公式的适用条件。一般只适用于计算平面在匀强磁场中的磁通量。 （2）θ角的物理意义。表示平面法线方向（n）与磁场（B）的夹角或平面（S）与磁场中性面（OO’）的夹角（如图1所示），而不是平面（S）与磁场（B）的夹角α。因为θ＋α＝90°，所以磁通量公式还可以表示为φ＝BSsinα。 （3）φ的计算。φ是双向标量，其正负表示与规定的正方向（如平面法线的方向）是相反还是相同。当磁感线沿相反方向穿过同一平面时，磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数（磁通量的代数和），即φ＝φ1－φ2。 2. 对产生感应电流条件的理解 穿过闭合电路的磁通量发生变化，能反映电磁感应现象的实质，具有概括性和一般性。而闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，是由于闭合电路所包围面积发生变化，而使穿过闭合电路的磁通量发生变化。 3. 右手定则和左手定则的区别 4. 感应电动势的大小 （1）法拉第电磁感应定律 ①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。 要穿过电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势；若电路是闭合的，就会有感应电流产生。 （2）导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时E＝BLvsinθ，该式的适用条件是B与L垂直，θ是v与B的夹角，L是导体切割磁感线的有效长度。 5. 感应电动势大小的计算 既可求一段时间内的平均感应电动势，又可求某一时刻的瞬时感应电动势。若v是平均速度，则求得的E是平均感应电动势，若v是瞬时速度，求得的E是瞬时感应电动势。 求瞬时感应电动势，一般用公式E＝BLvsinθ，求一段时间内的平均感应电动势既可 求解导线切割磁感线问题时，一般用E＝BLvsinθ。 6. 关于楞次定律内容的理解 楞次定律的内容简明扼要，内涵丰富，开始学习时往往难以完全正确理解定律内容。学习楞次定律关键是正确理解“阻碍”的含义，在学习中要注意以下几点： （1）谁起阻碍作用？要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”； （2）阻碍什么？感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量； （3）怎样阻碍？当引起感应电流的磁通量（原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加，当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少； （4）“阻碍”不等于“阻止”，当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅使磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加。当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少。“阻碍”也不意味着“相反”。在理解楞次定律时，有些同学错误地把“阻碍”作用认为，感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，事实上，它们可能同向，也可能反向，需根据磁通量的变化情况判断； （5）电磁感应过程实质上是能的转化和转移过程。楞次定律中的“阻碍”正是能的转化和守恒定律的具体体现。 7. 右手定则是楞次定律的特例 当磁通量的变化是由于闭合电路中部分导体切割磁感线运动而引起的时候，用楞次定律和用右手定则都可以确定感应电流的方向，但用右手定则显得比较简便。实际上，仔细比较一下右手定则和左手定则，所不同的仅仅在于大拇指指向的含义不同，而且方向相反；右手大拇指指导体运动方向，而左手大拇指指电流所受磁场力的方向，当都应用于感应电流时，导体运动方向正好与感应电流所受安培力方向相反，这正是楞次定律所期盼的“反抗”引起感应电流的原因。 8. 推导交变电动势的瞬时值方程式 如图2所示，每边产生的感应电动势均为： 对于N匝线圈 （2）Em＝NBSω表示交变电动势的峰值，线圈每转动一周，交变电动势有两次取峰值。 9. 理解正弦交变电流的图像 正弦交变电流随时间的变化情况可以从图像上表示出来，图像描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线，如图3所示。从图中我们可以找出正弦交变电流的最大值Im、周期T，也可以