高中物理的电磁感应现象与楞次定律

  小编在这里整理了高中物理的电磁感应现象与楞次定律,希望能帮助到大家。

  电磁感应现象

  1.定义

  当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

  2.条件

  (1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

  (2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

  3.实质

  产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

  3感应电流方向的判定

  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)适用范围:一切电磁感应现象。

  2.右手定则

  (1)内容:如图,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平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

  (2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。

  用右手定则时应注意

  ①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。

  ②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。

  ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。

  ④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。

  ⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。

  ⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。

  楞次定律的理解

  (1)楞次定律(判断感应电流方向):感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

  (感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的) 变化原因产生结果;结果阻碍原因。

  (2)对“阻碍”的理解 注意“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指:

  ①磁通量增加时,阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用);

  ②磁通量减少时,阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用),简称“增反减同”。

  (3)楞次定律另一种表达:感应电流的效果总是要阻碍(或反抗)产生感应电流的原因。 (F安方向就起到阻碍的效果作用)

  即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。

  ①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化;

  ②阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”;

  ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势;

  ④阻碍原电流的变化。

  楞次定律磁通量的变化表述: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。

  能量守恒表述:I感的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因

  ①从磁通量变化的角度:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

  ②从导体和磁场的相对运动:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。

  ③从感应电流的磁场和原磁场: 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。(增反、减同)

  ④楞次定律的特例──右手定则

  楞次定律的多种表述、应用中常见的两种情况:

  一磁场不变,导体回路相对磁场运动;

  二导体回路不动,磁场发生变化。

  磁通量的变化与相对运动具有等效性:

  Φ↑相当于导体回路与磁场接近,Φ↓相当于导体回路与磁场远离。

  (4)楞次定律判定感应电流方向的一般步骤基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”

  ①明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何;

  ②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增还是减)

  ③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向。

  ④再利用安培定则,根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向.

  注意

  ①楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象.“总要”——指无一例外。

  ②当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;当原磁场的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁场方向相同。

  ③要分清产生感应电流的“原磁场”与感应电流的磁场。

  ④楞次定律实质是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。


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