2020年高考一轮复习知识考点专题10 《电磁感应》

第一节 电磁感应现象 楞次定律

【基本概念、规律】 一、磁通量

1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积． 2．公式：Φ＝B·S. 3．单位：1 Wb＝1_T·m2.

4．标矢性：磁通量是标量，但有正、负． 二、电磁感应 1．电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象． 2．产生感应电流的条件 (1)电路闭合；(2)磁通量变化． 3．能量转化

发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．

特别提醒：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．

三、感应电流方向的判断 1．楞次定律

(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)适用情况：所有的电磁感应现象． 2．右手定则

(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．

(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流． 【重要考点归纳】

考点一 电磁感应现象的判断

1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程：

2.判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变化．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：

1

(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·Ssin θ； (2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·Bsin θ； (3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)． 考点二 楞次定律的理解及应用 1．楞次定律中“阻碍”的含义

2．应用楞次定律判断感应电流方向的步骤

考点三 “一定律三定则”的综合应用 1．“三个定则与一个定律”的比较

名称 电流的磁效应 磁场对电流 的作用 电磁 感应 2.应用技巧 无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是涉及磁力都用左手判断． “电生磁”或“磁生电”均用右手判断． 【思想方法与技巧】

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基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流有作用力 部分导体做切割磁感线运动 闭合回路磁通量变化 应用的定 则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 楞次定律推论的应用

楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：

(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”；

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”

第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流

【基本概念、规律】 一、法拉第电磁感应定律 1．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．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．

E(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I＝. R＋r2．法拉第电磁感应定律

(1)内容：闭合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． ΔΦ

(2)公式：E＝n，n为线圈匝数．

Δt3．导体切割磁感线的情形 (1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv.

(2)若B⊥l，l⊥v，v与B夹角为θ，则E＝Blvsin_θ. 二、自感与涡流 1．自感现象

(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．

ΔI

(2)表达式：E＝L. Δt

(3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． 2．涡流

当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流．

(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向

3

总是阻碍导体的运动．

(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．

交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的． 【重要考点归纳】

考点一 公式E＝nΔΦ/Δt的应用 1．感应电动势大小的决定因素

ΔΦ

(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率和线圈的匝数共同决定，而

Δt与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．

SΔBBΔS

(2)当ΔΦ仅由B引起时，则E＝n；当ΔΦ仅由S引起时，则E＝n. ΔtΔtΔΦ

2．磁通量的变化率是Φ－t图象上某点切线的斜率．

Δt3.应用电磁感应定律应注意的三个问题

ΔΦ

(1)公式E＝n求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，Δt瞬时值才等于平均值．

ΔB

(2)利用公式E＝nS求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积．

Δt

(3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关．推导如nΔΦnΔΦ

下：q＝IΔt＝Δt＝.

ΔtRR

考点二 公式E＝Blv的应用 1．使用条件

本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、l、v三者相互垂直．实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为E＝Blvsin θ，θ为B与v方向间的夹角．

2．使用范围

导体平动切割磁感线时，若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即E＝Blv.若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势．

3．有效性

公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．例如，求下图中MN两点间的电动势时，有效长度分别为

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