一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 1.“電生磁”的發(fā)現(xiàn) 奧斯特實驗的啟迪:丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流能使小磁針偏轉(zhuǎn),即電流的磁效應(yīng)
2.“磁生電”的發(fā)現(xiàn) (1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 法拉第根據(jù)他的實驗,將產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因分成五類: ①變化的電流; ②變化的磁場; ③運動中的恒定電流; ④運動中的磁鐵; ⑤運動中的導(dǎo)線。 (2)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人們找到了“磁生電”的條件,開辟了人類的電氣化時代。
二、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1. 探究實驗 實驗一:導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動 實驗二:通過閉合回路的磁場發(fā)生變化
2. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,這個閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
三、感應(yīng)電動勢 1. 定義:由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢,叫感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生電動勢的那部分導(dǎo)體相當于電源。
2. 產(chǎn)生條件:只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化,無論電路是否閉合,電路中都會有感應(yīng)電動勢。
3. 方向判斷:在內(nèi)電路中,感應(yīng)電動勢的方向是由電源的負極指向電源的正極,跟內(nèi)電路中的電流的方向一致。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當于電源。 【關(guān)鍵一點】感應(yīng)電流的產(chǎn)生需要電路閉合,而感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生電路不一定需要閉合
四、法拉第電磁感應(yīng)定律 1. 定律內(nèi)容:感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這個電路的磁通量的變化率成正比。 2. 表達式: 說明:①式中N為線圈匝數(shù),是磁通量的變化率,注意它與磁通量以及磁通量的變化量的區(qū)別。 ②E與無關(guān),成正比 ③在
五、導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的電動勢 公式中的l為有效切割長度,即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長度. 圖中有效長度分別為: 甲圖:l=cdsin β(容易錯算成l=absin β). 乙圖:沿v1方向運動時,l=MN; 沿v2方向運動時,l=0. 丙圖:沿v1方向運動時, 沿v2方向運動時,l=0; 沿v3方向運動時,l=R. 六、右手定則 1. 內(nèi)容:將右手手掌伸平,使大拇指與其余并攏的四指垂直,并與手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從手心穿入,大拇指指向?qū)w運動方向,這時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向,也就是感應(yīng)電動勢的方向 2. 適用情況:導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流 七、楞次定律 1.內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
2.適用情況:所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 【關(guān)鍵一點】 (1)對“阻礙”的理解 (2)利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 八、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體運動問題的分析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體中運動問題的解題思路: (1)確定所研究的閉合電路 (2)明確閉合電路所包圍的區(qū)域磁場的方向及磁場的變化情況 (3)確定穿過閉合電路的磁通量的變化或?qū)w是否切割磁感線 (4)根據(jù)楞次定律或者右手定制判斷感應(yīng)電流的方向 (5)根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)體所受安培力及運動的方向 【關(guān)鍵一點】對于這類問題也可考慮利用楞次定律中的“因果分析法”,即楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果(結(jié)果)總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因: (1)阻礙原磁通量的變化—增反減同 (2)阻礙相對運動—來拒去留 (3)使線圈面積有擴大或者縮小的趨勢—增縮減擴 (4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)--增反減同
九、電磁感應(yīng)中的動力學問題 1.兩種狀態(tài)及處理方法 2.力學對象和電學對象相互聯(lián)系 3.動態(tài)分析的基本思路 解決這類問題的關(guān)鍵是通過運動狀態(tài)的分析,尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度最大或最小的條件。具體思路如下: 十、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 (1)與磁場變化(感生電動勢)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,磁場能轉(zhuǎn)化為電能,若電路是純電阻,轉(zhuǎn)化過來的電能全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。 (2)與切割磁感線(動生電動勢)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,通過克服安培力做功,把機械能或其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能??朔才嗔ψ龆嗌俟?,就產(chǎn)生多少電能,若電路是純電阻電路,轉(zhuǎn)化過來的電能全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。
2.電磁感應(yīng)中的能量守恒 能量守恒是自然界的一條普遍規(guī)律,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中也不例外,在電磁感應(yīng)中,外力做了多少功,就有多少電能產(chǎn)生。
十一、自感現(xiàn)象 1.自感現(xiàn)象 (1)概念:由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感,由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢. (2)表達式:E=L (3)自感系數(shù)L的影響因素:與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān).
2.自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解 (1)流過線圈的電流增加時,線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相反,阻礙電流的增加,使其緩慢地增加. (2)流過線圈的電流減小時,線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相同,阻礙電流的減小,使其緩慢地減?。?/span> 線圈就相當于電源,它提供的電流從原來的IL逐漸變小.
3.自感現(xiàn)象的四大特點 (1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化. (2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變,只能緩慢變化. (3)電流穩(wěn)定時,自感線圈就相當于普通導(dǎo)體. (4)線圈的自感系數(shù)越大,自感現(xiàn)象越明顯,自感電動勢只是延緩了過程的進行,但它不能使過程停止,更不能使過程反向.
4.斷電自感中,燈泡是否閃亮問題 (1)通過燈泡的自感電流大于原電流時,燈泡閃亮. (2)通過燈泡的自感電流小于或等于原電流時,燈泡不會閃亮. |
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