2018高考備考物理重點(diǎn)知識：電磁感應
2018-02-05 11:51:11好學(xué)實(shí)驗室
下面給大家梳理了高三物理電磁感應知識點(diǎn)，大家可以按照這個(gè)方式梳理其他部分的知識點(diǎn)。
不要覺(jué)得高考復習時(shí)間緊張，那些知識點(diǎn)都寫(xiě)在書(shū)上看看就可以了，不必浪費時(shí)間去總結了，其實(shí)這并不是浪費時(shí)間，而是重要的復習方法。
書(shū)上的知識點(diǎn)那是書(shū)上的，只有自己梳理過(guò)、總結過(guò)的才能在自己的大腦中有更深刻的印象，也更有利于掌握知識。
高中物理電磁感應知識點(diǎn)總結
電磁感應現象
因磁通量變化而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的現象我們誠摯為電磁感應現象。具體來(lái)說(shuō)，閉合電路的一部分導體，做切割磁感線(xiàn)的運動(dòng)時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生電流，我們把這種現象叫電磁感應，導體中所產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應電流。
法拉第電磁感應定律概念
基于電磁感應現象，大家開(kāi)始探究感應電動(dòng)勢大小到底怎么計算？法拉第對此進(jìn)行了總結并得到了結論。感應電動(dòng)勢的大小由法拉第電磁感應定律確定，電路中感應電動(dòng)勢的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通變化率成正比。公式：E= -n(dΦ)/(dt)。對動(dòng)生的情況，還可用E=BLV來(lái)求。
電動(dòng)勢的方向可以通過(guò)楞次定律來(lái)判定。高中物理wuli.in楞次定律指出：感應電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通的變化。對于動(dòng)生電動(dòng)勢，同學(xué)們也可用右手定則判斷感應電流的方向，也就找出了感應電動(dòng)勢的方向。需要注意的是，楞次定律的應用更廣，其核心在”阻礙”二字上。
感應電動(dòng)勢的大小計算公式
�。�1）E=n*ΔΦ/Δt（普適公式）{法拉第電磁感應定律，E：感應電動(dòng)勢(V)，n：感應線(xiàn)圈匝數，ΔΦ，Δt磁通量的變化率}
�。�2）E=BLVsinA(切割磁感線(xiàn)運動(dòng)) E=BLV中的v和L不可以和磁感線(xiàn)平行，但可以不和磁感線(xiàn)垂直，其中sinA為v或L與磁感線(xiàn)的夾角。{L：有效長(cháng)度(m)}
�。�3）Em=nBSω（交流發(fā)電機最大的感應電動(dòng)勢）{Em：感應電動(dòng)勢峰值}
�。�4）E=B(L^2)ω/2（導體一端固定以ω旋轉切割）其中ω：角速度(rad/s)，V：速度(m/s)
電磁感應現象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現之一，它顯示了電、磁現象之間的相互聯(lián)系和轉化，對其本質(zhì)的深入研究所揭示的電、磁場(chǎng)之間的聯(lián)系，對麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立具有重大意義。電磁感應現象在電工技術(shù)、電技術(shù)以及電磁測量等方面都有廣泛的應用。
電磁感應與靜電感應的關(guān)系
電磁感應現象不應與靜電感應混淆。電磁感應將電動(dòng)勢與通過(guò)電路的磁通量聯(lián)系起來(lái)，而靜電感應則是使用另一帶電荷的物體使物體產(chǎn)生電荷的方法。
●電流的磁效應：
把一根導線(xiàn)平行地放在磁場(chǎng)上方，給導線(xiàn)通電時(shí)，磁針發(fā)生了偏轉，就好像磁針受到磁鐵的作用一樣。這說(shuō)明不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)現象稱(chēng)為電流的磁效應。
電流磁效應現象：
磁鐵對通電導線(xiàn)的作用，磁鐵會(huì )對通電導線(xiàn)產(chǎn)生力的作用，使導體棒偏轉。電流和電流間的相互作用，有相互平行而且距離較近的兩條導線(xiàn)，當導線(xiàn)中分別通以方向相同和方向相反的電流時(shí)，觀(guān)察到發(fā)生的現象是：同向電流相吸，異向電流相斥。
●電磁感應發(fā)現的意義：
�、匐姶鸥袘陌l(fā)現使人們對電與磁內在聯(lián)系的認識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門(mén)統一學(xué)科的誕生。
�、陔姶鸥袘陌l(fā)現使人們找到了磁生電的條件，開(kāi)辟了人類(lèi)的電器化時(shí)代。
�、垭姶鸥袘F象的發(fā)現，推動(dòng)了經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展，也體現了自然規律的和諧的對稱(chēng)美。
●對電磁感應的理解：
電和磁之間有著(zhù)必然的聯(lián)系，電能生磁，磁也一定能夠生電，但磁生電是有條件的，只有變化的磁場(chǎng)或相對位置的變化才能產(chǎn)生感應電流，磁生電表現為磁場(chǎng)的“變化”和“運動(dòng)”。
引起電流的原因概括為五類(lèi)：
�、僮兓碾娏�。
�、谧兓拇艌�(chǎng)。
�、圻\動(dòng)的恒定電流。
�、苓\動(dòng)的磁場(chǎng)。
�、菰诖艌�(chǎng)中運動(dòng)的導體。
●磁通量：
閉合電路的面積與垂直穿過(guò)它的磁感應強度的乘積叫磁通量，即Φ，θ為磁感線(xiàn)與線(xiàn)圈平面的夾角。
對磁通量Φ的說(shuō)明：
雖然閉合電路的面積與垂直穿過(guò)它的磁感應強度的乘積叫磁通量，但是當磁場(chǎng)與閉合電路的面積不垂直時(shí)，磁感應強度也有垂直閉合電路的分量磁感應強度垂直閉合電路面積的分量。
●產(chǎn)生感應電流的條件：
一是電路閉合。
二是磁通量變化。
●楞次定律：
內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
●楞次定律的理解：
�、俑袘娏鞯拇艌�(chǎng)不一定與原磁場(chǎng)方向相反，只是在原磁場(chǎng)的磁通量增大時(shí)兩者才相反；在磁通量減小時(shí)，兩者是同樣。
�、�“阻礙”并不是“阻止”如原磁通量要增加，感應電流的磁場(chǎng)只能“阻礙”其增加，而不能阻止其增加，即原磁通量還是要增加。
�、鄱杀旧聿](méi)有直接給定感應電流的方向，只是給定感應電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)間存在“阻礙”關(guān)系，要注意區分這兩個(gè)磁場(chǎng)及其間的相互關(guān)系。
●應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟：
�、倜鞔_所研究的閉合回路。
�、谂袛嘣艌�(chǎng)方向。
�、叟袛嚅]合回路內原磁場(chǎng)的磁通量變化。
�、芤罁愦味膳袛喔袘娏鞯拇艌�(chǎng)方向。
利用安培定則（右手螺旋定則）根據感應電流的磁場(chǎng)方向，判斷出感應電流方向。
●右手定則：
內容：伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在一個(gè)平面內讓磁感線(xiàn)從手心進(jìn)入，并使拇指指向導線(xiàn)運動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應電流的方向。
●楞次定律與右手定則的關(guān)系：
導體運動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應電流是磁通量發(fā)生變化引起感應電流的特例，所以判斷感應電流方向的右手定則也是楞次定律的特例能用右手定則判斷的，一定也能用楞次定律判斷，只是不少情況下不如右手定則來(lái)得方便簡(jiǎn)單。反過(guò)來(lái)，用楞次定律能判斷的，并不是用右手定則都能判斷出來(lái)。
注意適用范圍：
�、倮愦味煽蓱糜谟纱磐孔兓鸶袘娏鞯母鞣N情況，右手定則只適用于一段導體在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)運動(dòng)的情況，導體不動(dòng)時(shí)不能用。
�、谧⒁庋芯繉ο螅豪愦味裳芯康氖钦麄�(gè)閉合電路，右手定則研究的是閉合電路的一部分即一段導體做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)。
●感應電動(dòng)勢：
在電磁感應現象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做感應電動(dòng)勢，產(chǎn)生感應電動(dòng)勢的那部分導體就相當于電源。
●法拉第電磁感應定律：
內容：電路中感應電動(dòng)勢的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比感應電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化率成正比，與磁通量和磁通量的變化量沒(méi)有關(guān)系。
公式：
●反電動(dòng)勢：
定義：電動(dòng)機轉動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中也會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢總要削弱電源電動(dòng)勢的作用，我們把這個(gè)電動(dòng)勢稱(chēng)為反電動(dòng)勢。
●電磁感應規律的應用：
感生電動(dòng)勢的產(chǎn)生由感應電場(chǎng)使導體產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感生電動(dòng)勢，感生電動(dòng)勢在電路中的作用就是充當電源，其電路就是內電路，當它與外電路連接后就會(huì )對外電路供電變化的磁場(chǎng)在閉合導體所在空間產(chǎn)生電場(chǎng)，導體內自由電荷在電場(chǎng)力作用下產(chǎn)生感應電流，或者說(shuō)導體中產(chǎn)生了感應電動(dòng)勢，由此可見(jiàn)，感生電場(chǎng)就相當于電源內部的所謂的非靜電力，對電荷產(chǎn)生力的作用。
●感生電場(chǎng)的應用：
電子感應加速器是應用感生電場(chǎng)對電子的作用來(lái)加速電子的一種裝置，主要用于核反應研究。
●互感和自感：
互感現象：兩個(gè)線(xiàn)圈之間并沒(méi)有導線(xiàn)相連，但當一個(gè)線(xiàn)圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì )在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，這種現象叫做互感現象。
●對互感的三點(diǎn)理解：
�、�、互感現象是一種常見(jiàn)的電磁感應現象，它不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線(xiàn)圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。
�、�、互感現象可以把能量由一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路，變壓器就是利用互感現象制成的。
�、�、在電力工程和電子電路中，互感現象有時(shí)會(huì )影響電路的正常工作，這時(shí)要求設法減小電路間的互感。
自感現象：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現象，叫做自感現象。
互感現象是一種常見(jiàn)的電磁感應現象，不僅僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線(xiàn)圈之間，而且可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間，由于是一種電磁感應現象，所以可以用安培定則、楞次定律去分析。
自感電流的方向可用楞次定律判斷，當導體中電流增加時(shí)，自感電流的方向與原來(lái)的方向相反；當電流減小時(shí)，自感電流的方向與原來(lái)電流的方向相同，在分析自感現象時(shí)，除了要定性分析通電和斷電自感現象外，還應半定量地分析電路中的電流變化，分析時(shí)主要抓住通過(guò)自感線(xiàn)圈的電流不能突變這一特點(diǎn)，其次是要注意電路結構在穩定和不穩定時(shí)的變化。
●渦流：
把塊狀的金屬放在變化的磁場(chǎng)中，或者讓它在磁場(chǎng)中運動(dòng)時(shí)金屬塊內將產(chǎn)生感應電流，這種電流在金屬塊內組成閉合回路，很像水的漩渦，因此叫做渦流。整塊金屬電阻很小，所以渦流常常很大。
●渦流的熱效應：
線(xiàn)圈接入反復變化的電流，某段時(shí)間內，若電流變大，則其磁場(chǎng)變強，根據麥克斯韋理論，變化的磁場(chǎng)激發(fā)出感生電場(chǎng)，導體可以看成是由許多閉合線(xiàn)圈組成的，在感生電場(chǎng)作用下，這些線(xiàn)圈中產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢，從而產(chǎn)生渦旋狀的感應電流，由于導體存在電阻，當電流在導體中流動(dòng)時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生電熱，這就是渦流的熱效應。
●電磁阻尼和電磁驅動(dòng)：
電磁阻尼：導體與磁場(chǎng)相對運動(dòng)時(shí)，感應電流受到的安培力總是阻礙它們的相對運動(dòng)，利用安培力阻礙導體與磁場(chǎng)間的相對運動(dòng)就是電磁阻尼，磁電式儀表的指針能夠很快停下，就是利用了電磁阻尼。
電磁驅動(dòng)：導體與磁場(chǎng)相對運動(dòng)時(shí)，感應電流受到的安培力總是阻礙它們的相對運動(dòng)，應該知道安培力阻礙磁場(chǎng)與導體的相對運動(dòng)的方式是多種多樣的，當磁場(chǎng)以某種方式運動(dòng)時(shí)導體中的安培力為阻礙導體與磁場(chǎng)間的相對運動(dòng)使導體跟著(zhù)磁場(chǎng)動(dòng)起來(lái)（跟著(zhù)轉動(dòng)），這就是電磁驅動(dòng)。
●電磁驅動(dòng)與磁懸浮列車(chē)：
磁懸浮列車(chē)是利用超導體產(chǎn)生抗磁作用使列車(chē)向上浮起而離開(kāi)軌道，利用周期性地變換磁極方向產(chǎn)生運動(dòng)的磁場(chǎng)，從而使車(chē)獲得推動(dòng)力，磁懸浮列車(chē)是目前世界上技術(shù)最先進(jìn)、已經(jīng)投入使用階段的新型列車(chē)，具有的優(yōu)點(diǎn)有：
�、偎俣雀�。
�、诎踩�、平衡、舒適。
�、哿熊�(chē)與軌道間沖擊小，壽命長(cháng)，節能。
�、芑旧蠠o(wú)噪音和空氣污染。
