届高考物理一轮复习知识点第十一章电磁感应docxWord格式.docx

1、回路平面与磁线圈在磁场中的转动，如图所示场的夹角变化知能解读（三）感应电流方向的判定内容适用范围感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的一切电磁感应现象磁通量的变化续表右手定让磁感线穿过掌心，右手大拇指指向导体运动导体切割磁感线产生感应电流则方向，其余四指指向感应电流方向（四）楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。即“增反减同”阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续

2、进行，结果如何最终结果是增加的还得增加，减少的仍将减少。阻碍也不意味着相反，不可认为感应电流产生的磁场方向一定与原磁场方向相反知能解读（五）楞次定律的推广含义楞次定律中 “阻碍” 的含义可以推广为： 感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：内容 例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈， B感 与 B原 反向阻碍相对运动 磁铁靠近，是斥力“来拒去留”磁铁远离，是引力使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”P、Q 是光滑固定导轨， a、b 是可动金属棒， 磁铁下移， a、b 靠近阻碍原电流的变化“增反合上 S，B 先亮；再断开S，两灯逐渐熄灭知能解读（六）三个定则的比较比较左

3、手定则右手定则安培定则项目磁场对运动电荷、电流对因导体切割磁感线而产生的感应电流方向的电流产生磁场作用力方向的判断判断涉及磁场方向、电流（电荷磁场方向、导体切割磁感电流方向、磁场方向方向运动）方向、安培力（洛线的运动方向、 感应电动的物伦兹力）方向势的方向理量各物理量方向间的关系图例因果电流运动运动电流电流磁场关系电动机发电机电磁铁实例方法技巧归纳方法技巧（一）应用楞次定律判断感应电流方向的方法方法指导用楞次定律判断感应电流方向的思维流程如下：明确研究的对象是 穿过该回路的磁场 磁通量的变哪一个闭合回路 方向（原磁场方向） 化（增或减）楞次定律感应电流的磁场方向（增反减同）安培定则感应电流的方

4、向方法技巧（二）楞次定律的推广应用方法指导 对楞次定律中 “阻碍” 的含义可推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。具体概括如下：（1）阻碍原磁通量的变化增反减同；（2）阻碍与磁体间的相对运动来拒去留；（3）当闭合电路发生形变时，感应电流的效果就阻碍闭合电路发生形变；（4）当由于闭合电路自身的电流发生变化而产生感应电流时，感应电流的效果就阻碍原电流的变化。方法技巧（三）电势高低的判断方法在电磁感应现象中， 产生感应电动势的导体相当于电源。电源内部电流由低电势（负极）流向高电势（正极） 。方法技巧（四）右手定则、安培定则、左手定则和楞次定律的综合应用研究对象选用规律运动电荷、电流产生磁场

5、安培（右手螺旋）定则磁场对运动电荷、电流的作用力导线切割磁感线闭合回路磁通量变化易错易混辨析易错易混对产生感应电流的条件理解不准确感应电流产生的条件是： （ 1）电路是闭合的； （ 2）穿过闭合电路的磁通量发生变化。二者缺一不可， 但闭合电路在实际问题中如何观察或如何选取， 往往要结合具体情况分析判断。高考能力培养高考能力（一）考纲解读电磁感应现象愣次定律高考能力（二）能力培养1 理解能力2 推理能力要求考纲解读了解电磁感应现象，理解感应电流产生的条件结合右手定则、左手定则进行合理的逻辑推理和分析二、法拉第电磁感应定律知能解读（一）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

6、路的磁通量的变化率成正比。2 公式： E n 。式中， n 为线圈的匝数，是线圈磁通量的变化量，t 是磁通量变化所用的时间。是磁通量的变化率，是t 图像上某点切线的斜率。3对法拉第电磁感应定律的理解（ 1） E应用于单匝线圈的情况。如果有n 匝线圈，这 n 匝线圈为串联关系，则总电动势为 E n。（ 2）因磁感应强度 B 变化而产生的电动势为E n B S 。（ 3）因面积 S 变化而产生的电动势为 E nBB 。说明此公式计算得到的是 t 时间内的平均值，因此可求电磁感应中通过导线的电荷量。En，可见电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量及线圈匝数q I tRR t决定，与发生磁通量变化的时间无

7、关。4 对、的辨析磁通量磁通量变化磁通量变化率物理某时刻穿过磁场中某个面穿过某个面的磁通量随时穿过某个面的磁通量变意义的磁感线条数间的变化量化快慢的物理量S或BSsin（不垂直时，21，大小取 S在与 B 垂直方向上的投影）知能解读（二）导体做切割磁感线运动产生的感应电动势平动切割（ 1）大小： E Blv 。（ 2）适用范围：导线切割磁感线时产生的感应电动势，适用于匀强磁场且相垂直的情况。若不垂直， E Blv sin （ 为 B 与 v 的夹角，如图所示） 。B、 l、 v三者互（3）方向：可用右手定则判定，且四指所指的方向为高电势的方向。如图所示，金属棒中感应电流方向是由 N 指向 M，

8、则 M 端电势高， N 端电势低。注意在 E Blv 中， l 是指有效长度。若导体棒转动切割磁感线，则：1 Bl 2知能解读（三） E与 E1Bl 2的区别及联系公式研究一个回路在磁场中运动的一段导线对象适用无论什么方式引起的变化都适只适用于一段导线切割磁感线的情区别用况范围条件不一定是匀强磁场匀强磁场表示的是平均感应电动势表示的是瞬时感应电动势E Blv sin比较项 E Blv sin是由 E n在一定条件下推导出来的， 所以二者是统一的联系当公式 En中的 t0 时， E 为瞬时感应电动势；当公式EBlv sin 中的 v 为平均速度时， E 为平均感应电动势知能解读（四）感生电动势与

9、动生电动势物理量感生电动势动生电动势产生原因磁场的变化导体做切割磁感线运动非静电力的来源感生电场对自由电荷的作用力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源处于变化磁场中的线圈部分做切割磁感线运动的导体的部分方向的判断方法由楞次定律和右手定则判断通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断计算方法E n方法技巧（一）感应电荷量的计算方法通过回路截面的电荷量q 仅与 n、和回路电阻 R总 有关，与时间长短无关。推导如下：tR方法技巧（二）电磁感应中电路问题的处理方法在电磁感应中， 导体切割磁感线或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，因此， 电磁感应问题往往又和

10、电路问题联系在一起。解决与电路问题相联系的电磁感应问题的基本步骤：（ 1）确定电源：首先，判断产生电磁感应现象的是哪一部分导体（电源）；其次，利用 E或E Blv sin 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向。（ 2）分析电路结构，弄清内外电路，画等效电路图。（ 3）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解。方法技巧（三）电磁感应中力学问题的解题技巧方法指导 电磁感应中导体棒既可视为电学对象（因为它相当于电源） ，又可视为力学对象（因为感应电流的存在而受到安培力） ，而感应电流 I 和导体棒的速度 v 则是联系这两大对象的纽带，其关系如下：方法技巧（四）电磁感

11、应中的能量转化问题方法指导 在电磁感应现象中， 安培力做功是电能和其他形式的能之间相互转化的桥梁， 其关系如下：分析电磁感应中的能量问题的基本步骤：（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。（2）画出等效电路，搞清电路结构，确定电流，求出回路中电阻消耗电功率的表达式。（3）分析导体受力及各力做功情况，用动能定理或能量守恒定律，得到所满足的方程。方法技巧（五）电磁感应中的图像问题的分析方法方法指导（ 1）解决电磁感应问题的基本方法明确图像的种类是 B t 图像还是 t 图像，或者 E t 图像、 I t 图像等。分析电磁感应的具体过程。结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定

12、律、牛顿运动定律等列出函数方程。根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化、两轴的截距等。判断图像的形状及特点（或描绘图像、变换图像、应用图像分析解决问题） 。（2）分析电磁感应图像问题时的三个关注关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。关注变化过程，电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应。关注大小、方向的变化趋势，看图像斜率的大小、图像的曲直是否和物理过程对应。方法技巧（六）关于“收尾速度”及收尾情况的分析方法指导（ 1）收尾速度的表达式如图所示，导体棒 ab 在恒定外力 F 的作用下，从静止开始沿光滑导轨做切割磁感线运动。已知磁感应强度为 B，

13、导体棒长度为 l ，电阻为 r，定值电阻为 R，其他电阻不计，则收尾速度 vmF Rrl若导体棒质量为m，与导轨间的动摩擦因数为，则同理有vmFmgR r2l（ 2）两种典型的收尾情况以如图所示的情景为例，光滑导轨的倾角为，则收尾速度mg sin若线框进入磁场时 v vm ，则线框先减速再匀速；若线框进入磁场时 v vm ，则线框先加速再匀速。易错易混（一）磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率的区别和联系1 是状态量， 是过程量， 是某一状态 的变化快慢，又称磁通量的变化率。2 、的大小没有直接联系，它们之间的关系类似于v、v 、v （即加速度 a的关系，如 与 可能一个很大而另一个很小，可能

14、一个为零而另一个不为零。易错易混（二）电磁感应中的动力学临界问题1 动态分析思路： 导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化临界状态。2单金属杆滑动的两种类型类型 “电动电”型 “动电动”型示意图类型“电动电”型“动电动”型已知量棒 ab 长 L ，质量 m，电阻 R；导轨棒 ab 长 L，质量 m，电阻 R，导轨光滑，光滑，电阻不计电阻不计S 闭合，棒 ab 受安培力 FBLE ，棒 ab 释放后下滑，此时ag sin，棒ab 速度 v感应电动势 EBLv电过程此时 aBLE ，棒 ab 速度 v 感流 I安培力FBIL加速度分析mR应电动

15、势 BLv电流 I安培当安培力 Fmg sin 时， a0 ，v力 FBIL 加速度 a当安培0 时， a0 ， v 最大最大运动变加速运动性质最终匀速运动， vmaxmgRsin状态2 2BLB L法拉第电磁感应定掌握与力学知识、电学知识、能量的转化与守恒等知识相联律系的综合问题的分析思路与方法，提高分析解决综合问题和实际问题的能力1理解能力、推理能力2分析综合能力三、自感、互感与涡流知能解读（一）自感现象由于导体本身电流发生变化而在其自身上产生的电磁感应现象。 自感是一种特殊的电磁感应现象。知能解读（二）自感电动势1定义：在自感现象中产生的感应电动势。2自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍

16、导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。3 表达式：自感电动势跟电流的变化率成正比，即E LI 。式中 L 叫自感系数，简称自感或电感。4自感电动势的作用：自感电动势阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍会变化，只是使原电流的变化时间变长，起到延迟电流变化的作用。5自感系数（ L ）（1）大小：自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等线圈自身因素有关。线圈的长度越长，线圈的面积越大，单位长度上的匝数越多，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯时比无铁芯时自感系数大。（ 2）单位：亨利（符号 H）， 1H 103 mH

17、 106 H 。（3）物理意义：表征线圈产生自感电动势本领大小的物理量。数值上等于通过线圈的电流在 1s 内改变 1A 时产生的自感电动势的大小。知能解读（三）通电自感和断电自感的比较通电自感 断电自感电路图器材要求A1 、 A2 同规格， R RL ， L 较大L 很大（有铁芯） ， RL = RA在 S 闭合的瞬间， A 2 灯立即亮起来，在开关 S 断开时，灯 A 突然闪亮一下后再渐渐熄灭A1 灯逐渐变亮，最终一样亮由于开关闭合时，流过电感线圈的断开开关 S 时，流过线圈 L 的电流减电流迅速增大，使线圈产生自感电小，产生自感电动势，阻碍了电流的原因动势，阻碍了电流的增大， 使流过 A1

18、减小，使电流继续存在一段时间；通过 L 的电流反向通过A 灯，且由于灯的电流比流过 A 2 灯的电流增大得RL = RA ，使得流过A 灯的电流突然慢增大，从而使 A 灯的发光功率突然变大能量转磁场能转化为电能电能转化为磁场能化情况知能解读（四）互感现象两个互相靠近的线圈中，当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感现象。2互感电动势（ 1）定义：互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的任何两个相互靠近的电路之间、 线圈之间， 而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。（ 2）互感电动势的大小E1 MI 2 ， E2MI1 。式中

19、M 叫做互感系数，它是由线圈的几何形状、大小、匝数以及线圈间的相对位置决定的。3应用：变压器是利用互感现象制成的。知能解读（五）电磁阻尼和电磁驱动成因由于导体在磁场中运动而产生感应由于磁场运动引起磁通量的变电流化而产生感应电流效果导体所受安培力的方向与导体运动导体所受安培力的方向与导体方向相反，阻碍导体运动运动方向相同，推动导体运动不同点能量导体克服安培力做功， 其他形式能转由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化转化化为电能，最终转化为内能为导体的机械能相同点两者都是电磁感应现象方法技巧（一）自感现象的分析思路方法指导（ 1）自感电动势方向的判断由原电流 （ I 原方向、 楞次定律增反减同I 原 大小的变化 ）确定感应电 判断出自感电流的方向 动势的方向（ 2）处理自感现象问题的技巧通电自感： 线圈相当于一个变化的电阻阻值由无穷大逐渐减小， 通电瞬间自感线圈处相当于断路。断电自感：断电时自感线圈处相当于电源，自感电动势由某值逐渐减小到零。电流稳定时，理想的自感线圈相当于导线，非理想的自感线圈相当于定值电阻。方法技巧（二）自感现象中灯泡亮度变化问题的分析方法方法指导 处理含自感线圈电路通断电时灯泡亮度变化问题， 不能一味套用结论， 如通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或