高二物理电磁感应知识总复习通用版知识精讲.doc

高二物理电磁感应知识总复习通用版知识精讲 【本讲主要内容】 电磁感应知识总复习 电磁感应知识总复习：理解产生感应电流的条件；掌握感应电流方向的判别方法；掌握感应电动势大小的求法；电磁感应知识与动量、能量相结合。 【知识掌握】 【知识点精析】 本讲重点：产生感应电流条件的理解、感应电流方向的判别、公式E=和的掌握和应用；难点：磁通量、磁通量变化及磁通量的变化率之间的区别和联系。 知识结构 知识要点复习 1、感应电流的产生及方向判断 （1）电磁感应现象：磁场——电流 （2）感应电流产生的条件：课本实验 ①闭合电路的一部分导体切割磁感线 ②穿过闭合电路的磁通量发生变化 说明：能量转化守恒 （3）感应电流的方向判定： ①右手定则 A、适用范围：导体切割磁感线产生感应电流； B、方法：右手定则 ②楞次定律 A、适用范围：磁通量变化产生感应电动势； B、内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化明确闭合电路内原磁场方向；明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少；根据阻碍变化，判定感应电流磁场方向；根据安培定则，判定感应电流的方向。 解析：根据楞次定律得先adcba、后abcda、再adcba。 例2. 闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面跟磁感线平行，为了使线圈中能够产生感应电流，可以采用的办法是（ ） 　　A. 使线圈垂直于磁感线方向加速平动 　　B. 使线圈绕垂直于线圈平面的轴线转动 　　C. 使线圈绕在线圈平面内垂直于磁感线的轴线转动 D. 使线圈绕平行于磁感线的轴线转动 解析：根据感应电流产生的条件，答案为C。 2、感应电动势 （1）感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。ab=5cm，ad=10cm，电阻为2Ω。磁场方向垂直线圈平面，磁感应强度沿正x轴均匀增加，且，若使线圈沿正x方向以v=2m/s的速度匀速运动，运动中ab边始终与y轴平行。求运动过程中水平拉力的功率。 解析：根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势 而 水平拉力的功率等于回路中的电功率，所以有 代入数据解得P=0.005W （3）平动切割计算式 平动切割导体棒的有效长度是和速度垂直的方向上的长度。 例4. 如图所示，da、cb为相距的平行导轨（电阻可以忽略不计），a、b间接一个固定电阻，阻值为R，长直细金属杆MN可以按任意角架在平行导轨上，并以匀速v滑动（平移），v的方向和da平行，杆MN有电阻，每米长的电阻值为R，整个空间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面（dabc平面）向里。 （1）求固定电阻R上消耗的电功率为最大时角的值。 （2）求杆MN上消耗的电功率为最大时角的值。 解析：如图所示，杆滑动时切割磁感线而产生感应电动势为，与角无关。 用r表示两导轨间那段杆的电阻，回路中的电流为 （1）电阻R上消耗的电功率为 由和R均与无关，所以r的值最小时的值达最大，当杆与导轨垂直时两轨道间的杆长最短，r的值最小，所以最大时的值为。 （2）杆上消耗的电功率为 要求最大，即要求取最大值。由于 显然，时，有极大值，因每米杆长的电阻值为R，即要求两导轨间的杆长为1m，所以有以下两种情况： ①如果，则满足下式时 所以 ②如果，则两导轨间那段杆长总是大于1m，即总有，由于 在的条件下，上式随r的减小而单调减小，r取最小值时，取最小值，取最大值，所以取最大值时值为。 （4）转动切割计算式 例5. 电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=l、ad=h、质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示。若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是____________。（不考虑空气阻力） 解析：线框以恒定速度通过磁场，动能不变，重力势能减少，减少的重力势能转化为线框内产生的焦耳热。根据能的转化与守恒定律得： 3、自感 （1）自感现象：由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。 （2）通电自感和断电自感： ①通电自感： 现象：L2立刻发光，L1逐渐亮起来。 原因：感应电动势阻碍电流的增大。 ②断电自感 现象：灯泡过一会才熄灭，甚至更亮一下才熄灭。 原因：感应电动势阻碍电流的减小，若ILI灯 就会更亮一下。 （3）自感电动势： ①E=L△i/△t跟电流的变化率成正比。 ②方向：总是阻碍电流的变化。 ③L自感系数 A、单位：亨利 H B、相关因素：线圈长度、粗细、匝数、有无铁芯等。 C、L在各种不同状态下的等效： 再接通电源的瞬间——断路 电路稳定时——定值电阻或导线 断开电路的瞬间——电源 例6. 如图所示，电源电动势E＝6V，内阻不计，A、B两灯都标