届高考物理一轮复习知识点第十一章电磁感应docxWord格式.docx
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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
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
Ⅰ
Ⅱ
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，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
2公式：
En。
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En
。
（2）因磁感应强度B变化而产生的电动势为
EnBS。
（3）因面积S变化而产生的电动势为En
B
B。
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。
E
n
，可见电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量及线圈匝数
qIt
R
Rt
决定，与发生磁通量变化的时间无关。
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，
2
1，
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：
EBlv。
（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，EBlvsin（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，则M端电势高，N端电势低。
注意
①在EBlv中，l是指有效长度。
②若导体棒转动切割磁感线，则：
1Bl2
知能解读（三）E
与E
1
Bl2
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
EBlvsin
比较项
①EBlvsin
是由En
在一定条件下推导出来的，所以二者是统
一的
联系
②当公式E
n中的t
0时，E为瞬时感应电动势；
当公式
EBlvsin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
En
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EBlvsin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
①明确图像的种类是Bt图像还是t图像，或者Et图像、It图像等。
②分析电磁感应的具体过程。
③结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等列出函数方程。
④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。
⑤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①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。
②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。
③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，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vm
FR
r
l
若导体棒质量为
m，与导轨间的动摩擦因数为
，则同理有
vm
Fmg
Rr
2l
（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
mgsin
若线框进入磁场时vvm，则线框先减速再匀速；
若线框进入磁场时vvm，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F
BLE，
棒ab释放后下滑，此时
a
gsin
，棒
ab速度v
→感应电动势E
BLv
→电
过程
此时a
BLE，棒ab速度v→感
流I
→安培力
F
BIL
→加速度
分析
mR
应电动势BLv
→电流I
→安培
当安培力F
mgsin时，a
0，v
力F
BIL→加速度a
当安培
0时，a
0，v最大
最大
运动
变加速运动
性质
最终
匀速运动，vmax
mgRsin
状态
22
BL
BL
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
EL
I。
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），1H103mH106H。
（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，RRL，L较大
L很大（有铁芯），RL=RA
在S闭合的瞬间，A2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
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A2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
E1M
I2，E2
M
I1。
式中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
①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。
②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。
③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
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