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高三物理电磁感应与楞次定律思维导图知识点

2019-01-21 20:58:37三好网

  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。

  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。

  3、关于磁通量变化

  在匀强磁场中,磁通量Φ=B?S?sinα(α是B与S的夹角),磁通量的变化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)

  二、楞次定律

  1、 内容:

  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.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”。

  A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。

  B、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。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。

  C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。

  2、 实质:能量的转化与守恒.

  3、 应用:对阻碍的理解:

  (1)顺口溜“你增我反,你减我同”

  (2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。 用以判断感应电流的方向,其步骤如下:

  1)确定穿过闭合电路的原磁场方向;

  2)确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的(增大还是减小); 3)根据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向; 4)应用安培定则,确定感应电流的方向.

  三、法拉第电磁感应定律

  1、 定律内容:

  感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小,与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。

  A、决定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢 B、注意区分磁通量中,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同

  2、 导体切割磁感线:

  ε=BLv. 应用该式应注意:

  (1)只适于导体切割磁感线的情况,求即时感应电动势(若v是平均速度则ε为平均值);

  (2)B,L,v三者相互垂直;

  (3)对公式ε=BLvsinθ中的θ应理解如下:

  1)当B⊥L,v⊥L时,θ为B和v间夹角,如图(a);

  2)当v⊥L,B⊥v时,θ为L和B间夹角;

  3)当B⊥L,v⊥B时,θ为v和L间夹角.

  上述1),2),3)三条均反映L的有效切割长度。

  3、 回路闭合

  四、自感现象

  1、 自感现象是指由于导体本身的电流发生变、 化而产生的电磁感应现象。

  由于线圈(导体)本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。自感电动势总量阻碍线圈(导体)中原电流的变化。

  2、 自感系数简称自感或电感, 它是反映线圈特性的物理量。线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。自感现象分通电自感和断电自感两种。

  3、 自感电动势的大小跟电流变化率成正比

  L是线圈的自感系数,是线圈自身性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯则线圈的自感系数L越大。单位是亨利(H)。

  五、主要的计算式

 

[标签:物理学习 物理复习]

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