[甘肃省2011届高三物理一轮全程复习：第十一单元电磁感应.doc

感应电流产生的条件： 电磁感应现象：能产生感应电流的现象称电磁感应现象。 产生感应电流的条件： 电路闭合； 回路中磁通量发生变化； 感应电流方向的判定： 右手定则：让磁力线穿过手心，大拇指指向导体的运动方向，四指所指的方向就是感应电流的方向。 例：在一个匀强磁场中有一个金属框MNOP，且MN杆可沿轨道滑动。 当MN杆以速度向右运动时，金属框内有没有感应电流？ （2） 若MN杆静止不动而突然增大电流强度I，金属框内有无感应电流？方向如何？ 楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 阻碍的理解： 阻碍变化—— 增反减同 阻碍不等于阻止，阻碍的是磁通量变化的快慢 阻碍相对运动（敌进我退，敌退我扰） 应用楞次定律判断感应电流的方法： 明确原磁场（B原）方向； 分析磁通量（ф）的变化； 确定感应电流的磁场（B感）方向， 用右手螺旋法则判定感应电流（I感）的方向。 例：磁通量的变化引起感应电流。 法拉第电磁感应定律： 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，不管电路闭合与否，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。 闭合 感应电动势 有电流 断开 感应电动势 无电流 （1） （感应电动势与磁通量的变化律成正比）——平均电动势 （2） 自感电动势： L为自感系数（①线圈面积；②匝数；③铁芯。） 电流强度增大时，感应电动势的方向与电流方向相反； 电流强度减小时，感应电动势的方向与电流方向相同； 阻碍的是电流的变化，电流将继续增大到应该达到的值。 注:自感现象是楞次定律“阻碍”含义的另一体现。 (4) 电磁感应现象中的能量守恒: 大家再看这个图，ab杆以速度v向右运动切割磁力线，ab杆上产生的感应电流方向是b→a ，在产生感应电流的同时，就会受到磁场对它的力的作用，安培力的方向是垂直于导线向左，为保证ab向右匀速做切割磁力线运动就必须对ab施加一个与安培力大小相等，方向相反的外力F的作用，这样外力F就要克服安培力做功，维持导体ab匀速运动。F 做正功 —— 动能增加； f 做负功 —— 动能减少； 从而把机械能转化为电能，下面从能量的角度在此分析上题。 ab杆向右匀速运动在时间，外力F所做的功： 设感应电动势为ε，在时间内，感应电流所做的功： 根据能量守恒： 说明法拉第电磁感应定律与能量的转化和守恒定律是相符的。 附 一、电磁感应现象 1.产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。 2.感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。 这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。 二、楞次定律 1.楞次定律 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。 楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。 ⑴从“阻碍磁通量变化”的角度来看，由磁通量计算式Φ=BSsinα可知，磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有： ①S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔB(Ssinα ②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS(Bsinα ③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1) 当B、S、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。 ⑵从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的，所以只能是机械能减少转化为电能，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 ⑶从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。 在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。 2.右手定则。 对一