电磁感应中的功率问题、自感

1、电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量的变化的回路将产生________．该导体或回路相当于________(它们的电阻为电源的内阻)，将它们接上电容器，便可使电容器________；将它们接上电阻等用电器，在回路中形成________，便可对用电器供电．因此，电磁感应问题往往和电路联系在一起，解决这类问题的基本方法是：

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电流的大小和方向．

(2)画出等效电路图

(3)应用全电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解．

2、自感

①、自感现象：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，它是由于导体本身的电流发生________时而产生的电磁感应现象．自感现象遵循电磁感应的所有规律．

②、自感电动势的方向：由楞次定律可知，自感电动势总是________原来导体中电流的变化．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向________；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向________．自感对电路中的电流变化有________作用，使电流不能________．

③、自感系数：它由线圈________的性质决定．线圈越长，单位长度上线圈的匝数越多，截面积越大，它的自感系数越________．线圈中插入铁芯，自感系数增大很多，自感系数在国际单位制中的单位是________．

法拉第电磁感应定律

1．(1)法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小________，表达式为E＝________．

(2)当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时产生的感应电动势E＝________，是B与v之间的夹角．

(3)导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线，虽然棒上各点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．应用法拉第电磁感应定律时应注意：

(1)E＝________适用于一般回路．若磁通量不随时间均匀变化，则ΔΦ/Δt为Δt时间内通过该回路的磁通量的________．

(2)E＝________，适用于导体各部分以相同的速度切割磁感线的情况，式中L为导线的有效切割长度，为运动方向和磁感线方向的夹角．若v为瞬时速度，则E为________．若v为平均速度，则E为________．

(3)若磁感应强度B不变，回路的面积S发生变化，则E＝________；若回路的面积S不变，磁感应强度B发生变化，则E＝________；若磁感应强度B、回路的面积S都发生变化，则E＝________．

3．要注意严格区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义

Φ是指________．

ΔΦ是指________．

ΔΦ/Δt是指________．

右手定则、楞次定律

1．右手定则：伸开右手，让大拇指跟其余四个手指________，并且都跟手掌在同一个________内，让磁感线________穿过手心，拇指指向导体________的方向，其余四指所指的方向就是________的方向．如图所示

2．楞次定律

(1)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________引起感应电流的________的变化．适用于所有电磁感应的情形．感应电流的磁场只是________而不是________原磁通量的变化．

(2)楞次定律的具体含义：

楞次定律可广义的表述为：感应电流的作用效果总表现为要阻碍(反抗)引起感应电流的原因．常有这么几种形式：

(1)从磁通量或电流(主要是自感)的角度看，其规律可总结为“________”．即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向________，若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向________；

(2)从运动的角度看，会阻碍或引起相对运动，阻碍相对运动的规律表现为“来________去________”．或闭合回路能过“扩大”或“减小”面积来实现对磁通量变化的阻碍，规律为“大小小大”．实质是所受安培力的合力不为________．

(3)从能量守恒的角度看，感应电流的存在必然导致其它形式的能量向________能及________能转化．

电磁感应现象

1、利用磁场产生电流的现象叫做________，产生的电流叫做________．

2、要产生感应电流必须满足两个条件：①回路________，②穿过磁通量________．当存在多个回路时，只要________闭合回路中的磁通量发生改变，都会产生感应电流．

3、感应电流与感应电动势的关系：在电磁感应现象中产生的是感应电动势，若回路是________的，则有感应电流产生；若回路________，则只有电动势，而无电流．在闭合回路中，产生感应电动势的部分是________，其余部分则为外电路．

磁通量、磁通量的变化及磁通量变化率

1、磁通量φ

磁感应强度B与________于磁场方向的面积S的________叫做穿过这个面积的磁通量，符号φ，国际单位________．定义式为：φ＝________．

定义式φ＝BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积，如果面积S与磁感应强度B不垂直，如图，可将磁感应强度B向着垂直于面积S和平行于面积S和方向进行正交分解，也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影．

设此时面积S与磁感应强度B的夹角为，则φ＝________．

从磁感线角度认为在同一磁场中，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大．因此B越大，S越大，穿过这个面的磁感线条数就越多，磁通量就越大．所以磁通量反映穿过某一面积的磁感线条数的多少．

2、磁通量的变化Δφ

磁通量的变化量Δφ＝________．与感应电动势的大小无必然联系．由公式：φ＝BScos可得磁通量发生变化的情况：

①B不变，S变化，引起φ变化：Δφ＝________

②B变化，S不变，引起φ变化：Δφ＝________

③B、S不变，它们之间的夹角发生变化：Δφ＝________

④B变化，S变化，可能引起φ变化(根据题目条件求)

磁通量φ是由B、S及角度共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑

3、磁通量的变化率Δφ/Δt

磁通量的变化率为________时间内磁通量的变化量，表示磁通量变化________．

1．安培力

(1)定义：磁场对________的作用力称为安培力，公式：F＝________．

(2)通电导线与磁场方向垂直时，即＝90°，此时安培力有最________值；通电导线与磁场方向平行时，即＝0°，此时安培力有最________值，F_min＝________N；0°＜＜90°时，安培力F介于0和最大值之间．L为导线的________长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端；如图所示，几种有效长度；

(3)根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有________力．

2．安培力方向的判断

(1)、左手定则：伸开左手，使大拇指与其余四个手指________，并且与手掌在同一个平面上，把手放入磁场中，让磁感线________穿过掌心，并且使四个手指指向________的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中所受________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________，异性相________”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)．

(3)、用“同向电流相________，反向电流相________”(反映了磁现象的电本质)．可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)．

3．右手螺旋定则(安培定则)与左手定则的比较

磁感应强度

①定义：在磁场中________于磁场方向的通电导线，所受的力(安培力)F跟电流I和导线长度L的________IL的比值叫磁感应强度，用符号B表示．

②定义式：________．

③方向：磁感应强度B的方向与该处________方向，与小磁针静止时________极受力方向相同．

④单位：在国际单位制中是________，简称________，符号________，(1 T＝N/A·m)

⑤物理意义：磁感应强度B是表示磁场________的物理量．

比值F/IL是磁场中各点的位置函数，换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关．因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度．

所以说磁感应强度是磁场本身的一种属性，也就是说磁场某一点的磁感应强度取决于磁体本身，与外界因素无关．

磁感线

(1)所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，使这些曲线上每一点的________方向与该点的________方向相同的曲线．

(2)磁感线的基本特性：①磁感线的疏密表示磁场的________．②磁感线在空中不________、不中断、是________的曲线；在磁体________部，从N极出发到指向S极；在磁体________部，由S极指向N极．③磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不________存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场．

(3)．安培定则：表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫右手螺旋定则．

①通电直导线中的安培定则：用________手握住通电直导线，让大拇指指向________的方向，那么四指的指向就是________的环绕方向

②通电螺线管中的安培定则：用________手握住通电螺线管，使四指弯曲与________方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的________极

(4)．典型磁场的磁感线分布：

电场线与磁感线的异同点

如图所示为实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在小车上，C为小车的车轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数n，累积脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是________；小车速度的表达式为V＝________；行程的表达式为s＝________．

有一电阻R，其阻值大约在40 Ω至50 Ω之问，需进一步测定其阻值，现有下列器材：

电池组ε，电动势为9 V，内阻忽略不计；

电压表V，量程为0至10 V，内阻20 Ω；

电流表A₁，量程为0至50 mA，内阻约20 Ω；

电流表A₂，量程为0至300 mA，内阻约4 Ω；

滑动变阻器R₁，阻值范围为0至100 Ω，额定电流1 A；

滑动变阻器R₂，阻值范围为0至1700 Ω，额定电流0.3 A，开关S及导线若干．

实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压厦．在实验中应选________电流表和________滑动变阻器．