高考物理复习备考2
1.法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。
:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
2.[感应电动势的大小计算公式]
1) E=BLV (垂直平动切割)
2) …=?(普适公式) ε∝ (法拉第电磁感应定律)
3) E= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω (线圈转动切割)
4)E=BL2ω/2 (直导体绕一端转动切割)
5)*自感E自=nΔΦ/Δt==L ( 自感 )
3.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化,这就是楞次定律。
: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。
B感和I感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解"阻碍"两字的含义(I感的B是阻碍产生I感的原因)
B原方向?;B原?变化(原方向是增还是减);I感方向?才能阻碍变化;再由I感方向确定B感方向。
楞次定律的多种表述
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
在应用中常见两种情况:一是磁场不变,导体回路相对磁场运动;二是导体回路不动,磁场发生变化。
磁通量的变化与相对运动具有等效性:磁通量增加相当于导体回路与磁场接近,磁通量减少相当于导体回路与磁场远离。因此,
从导体回路和磁场相对运动的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍相对运动;
从穿过导体回路的磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化。
能量守恒表述:I感效果总要反抗产生感应电流的原因
电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。
一般可归纳为:
导体组成的闭合电路中磁通量发生变化 导体中产生感应电流 导体受安培力作用
导体所受合力随之变化 导体的加速度变化 其速度随之变化 感应电流也随之变化
周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动
"阻碍"和"变化"的含义
感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻碍引起感应电流的磁场。因此,不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反。
磁通量变化 感应电流
感应电流的磁场
发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源,在电源的内部,电流的方向是从低电势流向高电势。
4.电磁感应与力学综合
方法:从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律
(1)基本思路:受力分析→运动分析→变化趋向→确定运动过程和最终的稳定状态→由牛顿第二列方程求解.
(2)注意安培力的特点:
(3)纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系.
5.电磁感应与动量、能量的综合
方法:(1)从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律
①应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量,如在导体棒做非匀变速运动的问题中,应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题.
②在相互平行的水平轨道间的双棒做切割磁感线运动时,由于这两根导体棒所受的安培力等大反向,合外力为零,若不受其他外力,两导体棒的总动量守恒.解决此类问题往往要应用动量守恒定律.
(2)从能量转化和守恒着手,运用动能定律或能量守恒定律
①基本思路:受力分析→弄清哪些力做功,正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化,哪增哪减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解.
②能量转化特点:其它能(如:机械能) 电能 内能(焦耳热)
6.电磁感应与电路综合
方法:在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源.解决电磁感应与电路综合问题的基本思路是:
(1)明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.
(2)画出等效电路图.
(3)运用闭合电路欧姆定律.串并联电路的性质求解未知物理量.
功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因此从功和能的观点入手,
分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问题的关健,也是处理此类题目的捷径之一。
