電磁感應(yīng)中的功率問(wèn)題、自感

1、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量的變化的回路將產(chǎn)生________．該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于________(它們的電阻為電源的內(nèi)阻)，將它們接上電容器，便可使電容器________；將它們接上電阻等用電器，在回路中形成________，便可對(duì)用電器供電．因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往和電路聯(lián)系在一起，解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法是：

(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電流的大小和方向．

(2)畫(huà)出等效電路圖

(3)應(yīng)用全電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)、電功率等公式聯(lián)立求解．

2、自感

①、自感現(xiàn)象：自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生________時(shí)而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．自感現(xiàn)象遵循電磁感應(yīng)的所有規(guī)律．

②、自感電動(dòng)勢(shì)的方向：由楞次定律可知，自感電動(dòng)勢(shì)總是________原來(lái)導(dǎo)體中電流的變化．當(dāng)回路中的電流增加時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)和原來(lái)電流的方向________；當(dāng)回路中的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)和原來(lái)電流的方向________．自感對(duì)電路中的電流變化有________作用，使電流不能________．

③、自感系數(shù)：它由線圈________的性質(zhì)決定．線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上線圈的匝數(shù)越多，截面積越大，它的自感系數(shù)越________．線圈中插入鐵芯，自感系數(shù)增大很多，自感系數(shù)在國(guó)際單位制中的單位是________．

法拉第電磁感應(yīng)定律

1．(1)法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小________，表達(dá)式為E＝________．

(2)當(dāng)導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝________，是B與v之間的夾角．

(3)導(dǎo)體棒繞某一固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)切割磁感線，雖然棒上各點(diǎn)的切割速度并不相同，但可用棒上________等效替代切割速度．常用公式E＝________．

2．應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí)應(yīng)注意：

(1)E＝________適用于一般回路．若磁通量不隨時(shí)間均勻變化，則ΔΦ/Δt為Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)該回路的磁通量的________．

(2)E＝________，適用于導(dǎo)體各部分以相同的速度切割磁感線的情況，式中L為導(dǎo)線的有效切割長(zhǎng)度，為運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向的夾角．若v為瞬時(shí)速度，則E為________．若v為平均速度，則E為________．

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，回路的面積S發(fā)生變化，則E＝________；若回路的面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，則E＝________；若磁感應(yīng)強(qiáng)度B、回路的面積S都發(fā)生變化，則E＝________．

3．要注意嚴(yán)格區(qū)分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義

Φ是指________．

ΔΦ是指________．

ΔΦ/Δt是指________．

右手定則、楞次定律

1．右手定則：伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四個(gè)手指________，并且都跟手掌在同一個(gè)________內(nèi)，讓磁感線________穿過(guò)手心，拇指指向?qū)�體________的方向，其余四指所指的方向就是________的方向．如圖所示

2．楞次定律

(1)楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要________引起感應(yīng)電流的________的變化．適用于所有電磁感應(yīng)的情形．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)只是________而不是________原磁通量的變化．

(2)楞次定律的具體含義：

楞次定律可廣義的表述為：感應(yīng)電流的作用效果總表現(xiàn)為要阻礙(反抗)引起感應(yīng)電流的原因．常有這么幾種形式：

(1)從磁通量或電流(主要是自感)的角度看，其規(guī)律可總結(jié)為“________”．即若磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向________，若磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向________；

(2)從運(yùn)動(dòng)的角度看，會(huì)阻礙或引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)為“來(lái)________去________”．或閉合回路能過(guò)“擴(kuò)大”或“減小”面積來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磁通量變化的阻礙，規(guī)律為“大小小大”．實(shí)質(zhì)是所受安培力的合力不為________．

(3)從能量守恒的角度看，感應(yīng)電流的存在必然導(dǎo)致其它形式的能量向________能及________能轉(zhuǎn)化．

電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1、利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做________，產(chǎn)生的電流叫做________．

2、要產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件：①回路________，②穿過(guò)磁通量________．當(dāng)存在多個(gè)回路時(shí)，只要________閉合回路中的磁通量發(fā)生改變，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．

3、感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若回路是________的，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生；若回路________，則只有電動(dòng)勢(shì)，而無(wú)電流．在閉合回路中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分是________，其余部分則為外電路．

磁通量、磁通量的變化及磁通量變化率

1、磁通量φ

磁感應(yīng)強(qiáng)度B與________于磁場(chǎng)方向的面積S的________叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，符號(hào)φ，國(guó)際單位________．定義式為：φ＝________．

定義式φ＝BS中的面積S指的是垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的面積，如果面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B不垂直，如圖，可將磁感應(yīng)強(qiáng)度B向著垂直于面積S和平行于面積S和方向進(jìn)行正交分解，也可以將面積向著垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向投影．

設(shè)此時(shí)面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角為，則φ＝________．

從磁感線角度認(rèn)為在同一磁場(chǎng)中，磁感線越密的地方，也就是穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)越多的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大．因此B越大，S越大，穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)就越多，磁通量就越大．所以磁通量反映穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)的多少．

2、磁通量的變化Δφ

磁通量的變化量Δφ＝________．與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小無(wú)必然聯(lián)系．由公式：φ＝BScos可得磁通量發(fā)生變化的情況：

①B不變，S變化，引起φ變化：Δφ＝________

②B變化，S不變，引起φ變化：Δφ＝________

③B、S不變，它們之間的夾角發(fā)生變化：Δφ＝________

④B變化，S變化，可能引起φ變化(根據(jù)題目條件求)

磁通量φ是由B、S及角度共同決定的，磁通量的變化情況應(yīng)從這三個(gè)方面去考慮

3、磁通量的變化率Δφ/Δt

磁通量的變化率為________時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，表示磁通量變化________．

1．安培力

(1)定義：磁場(chǎng)對(duì)________的作用力稱(chēng)為安培力，公式：F＝________．

(2)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，即＝90°，此時(shí)安培力有最________值；通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，即＝0°，此時(shí)安培力有最________值，F(xiàn)_min＝________N；0°＜＜90°時(shí)，安培力F介于0和最大值之間．L為導(dǎo)線的________長(zhǎng)度，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端；如圖所示，幾種有效長(zhǎng)度；

(3)根據(jù)力的相互作用原理，如果是磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，則通電導(dǎo)體對(duì)磁體有________力．

2．安培力方向的判斷

(1)、左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四個(gè)手指________，并且與手掌在同一個(gè)平面上，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線________穿過(guò)掌心，并且使四個(gè)手指指向________的方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受________的方向．安培力方向既垂直于________方向，又垂直于________的方向．

(2)、用“同性相________，異性相________”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí))．

(3)、用“同向電流相________，反向電流相________”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))．可以把條形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管(不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵)．

3．右手螺旋定則(安培定則)與左手定則的比較

磁感應(yīng)強(qiáng)度

①定義：在磁場(chǎng)中________于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的力(安培力)F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的________IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度，用符號(hào)B表示．

②定義式：________．

③方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與該處________方向，與小磁針靜止時(shí)________極受力方向相同．

④單位：在國(guó)際單位制中是________，簡(jiǎn)稱(chēng)________，符號(hào)________，(1 T＝N/A·m)

⑤物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)________的物理量．

比值F/IL是磁場(chǎng)中各點(diǎn)的位置函數(shù)，換句話說(shuō)，在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中比值F/IL是因點(diǎn)而異的，也就是在磁場(chǎng)中某一確定位置處，無(wú)論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無(wú)關(guān)．因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度．

所以說(shuō)磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的一種屬性，也就是說(shuō)磁場(chǎng)某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度取決于磁體本身，與外界因素?zé)o關(guān)．

磁感線

(1)所謂磁感線，是在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些有方向的曲線，使這些曲線上每一點(diǎn)的________方向與該點(diǎn)的________方向相同的曲線．

(2)磁感線的基本特性：①磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的________．②磁感線在空中不________、不中斷、是________的曲線；在磁體________部，從N極出發(fā)到指向S極；在磁體________部，由S極指向N極．③磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假想的物理模型，在磁場(chǎng)中并不________存在，不可認(rèn)為有磁感線的地方才有磁場(chǎng)，沒(méi)有磁感線的地方?jīng)]有磁場(chǎng)．

(3)．安培定則：表示電流和電流激發(fā)磁場(chǎng)的磁感線方向間關(guān)系的定則，也叫右手螺旋定則．

①通電直導(dǎo)線中的安培定則：用________手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向________的方向，那么四指的指向就是________的環(huán)繞方向

②通電螺線管中的安培定則：用________手握住通電螺線管，使四指彎曲與________方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的________極

(4)．典型磁場(chǎng)的磁感線分布：

電場(chǎng)線與磁感線的異同點(diǎn)

如圖所示為實(shí)驗(yàn)小車(chē)中利用光電脈沖測(cè)量車(chē)速和行程的示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在小車(chē)上，C為小車(chē)的車(chē)輪．車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電路記錄和顯示．若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間的脈沖數(shù)n，累積脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車(chē)的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)是________；小車(chē)速度的表達(dá)式為V＝________；行程的表達(dá)式為s＝________．

有一電阻R，其阻值大約在40 Ω至50 Ω之問(wèn)，需進(jìn)一步測(cè)定其阻值，現(xiàn)有下列器材：

電池組ε，電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

電壓表V，量程為0至10 V，內(nèi)阻20 Ω；

電流表A₁，量程為0至50 mA，內(nèi)阻約20 Ω；

電流表A₂，量程為0至300 mA，內(nèi)阻約4 Ω；

滑動(dòng)變阻器R₁，阻值范圍為0至100 Ω，額定電流1 A；

滑動(dòng)變阻器R₂，阻值范圍為0至1700 Ω，額定電流0.3 A，開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干．

實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)中要求多測(cè)幾組電流、電壓廈．在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選________電流表和________滑動(dòng)變阻器．