高考热点专题电磁感应与电路能量.doc

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1、北京四中审　稿：李井军　责　编：郭金娟专题六　电磁感应与电路、能量　　【高考展望】　　电磁感应的规律——楞次定律和法拉第电磁感应定律及其应用是中学物理的主干知识之一，是历年高考每年必考的内容。其中既有难度中等的选择题，也有难度较大、综合性较强的计算题，考查频率较高的知识点有感应电流产生的条件、感应电流的方向判定及导体切割磁感线产生感应电动势的计算。另外，自感现象及有关的图象问题，也常出现在考题中。因此在本专题的复习中，应理解并熟记产生感应电动势和感应电流的条件，会灵活地运用楞次定律判断各种情况下感应电动势或感应电流的方向，能准确地计算各种情况下感应电

2、动势的大小，并能熟练地利用题给图象处理相关的电磁感应问题或用图象表示电磁感应现象中相应的物理量的变化规律。　　存在闭合回路的电磁感应过程中要产生感应电流，从而使产生感应电动势的导体受到磁场力作用，继而影响其切割磁感线的加速度和速度，而速度的变化又影响导体中产生的感应电动势和感应电流，于是就形成了一个复杂的动态循环过程。分析清楚该过程的变化规律，要灵活熟练地运用力学和电磁学的基本知识和重要规律，这对提高学生综合分析问题的能力，养成对物理过程和物理情景分析的习惯，是大有帮助的。　　另外，电磁感应的过程，实际上也是一个能量转化的过程。从能量角度分析电磁感

3、应现象及其规律，是研究电磁感应问题的一种思路和方法，也是近几年高考命题考查的一个热点。　　【知识升华】　　电磁感应从研究电磁感应现象入手，通过实验总结出了产生感应电流的条件和判定感应电流方向的一般方法——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律。楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决电磁感应问题的重要依据，复习中必须深入理解和熟练掌握；同时由于电磁感应的题型大多与实际问题相联系，往往综合性较强，与前面的知识联系较多，涉及到力和运动、能量、直流电路、安培力等多方面的知识，解题时一般要从以下两个方面分析：（1）受力情况、运动情况的动

4、态分析。（2）功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形式的转化。力学与电磁感应结合的题目以及电学与电磁感应结合的题目是复习中应强化训练的重要内容。电磁感应综合问题重在考查学生综合运用知识、分析解决实际问题的能力，综合性强，能力要求高，在高考中常以压轴题出现。电磁感应的图像问题也是高考中常见的题型之一。　　电磁感应中蕴含了丰富的科学思维方法，如：归纳与演绎、抽象与概括、能的观点、等效的方法、数学方法等。　　1．产生电磁感应现象的条件和标志　　无论什么原因，只要穿过回路的磁通量发生变化，就会发生电磁感应现象，其中由于回路自身电流的变化所导致的电磁感应现

5、象叫做自感现象。　　是否发生了电磁感应现象，以是否产生了感应电动势为标志。即只要产生了感应电动势（不管是否产生了感应电流），就发生了电磁感应现象。　　2．楞次定律　　楞次定律是判定感应电流（或感应电动势）方向的一般规律，普遍适用于所有电磁感应现象。其内容为：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。　　在理解楞次定律时，应特别注意：　　（1）阻碍不是阻止，磁通量的变化是产生感应电流的必要条件，若这种变化被阻止，也就不可能产生感应电流了。　　（2）感应电流的磁场阻碍的是原磁场磁通量的变化而不是阻碍的原磁场。具体地说，当原磁通量增加时，感应电

6、流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。　　另外，楞次定律也可以理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。如：　　(1)阻碍原磁通量的变化，可理解为“增反减同”。　　(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（自感现象），可理解为“增反减同”。　　利用上述规律分析问题可以独辟蹊径，达到快速准确的效果。例如：如图所示，在O点悬挂一轻质导线环，拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入，判断在插入过程中导线环如何运动。　　　

7、　若按常规方法，应先由楞次定律判断出环内感应电流的方向，再由安培定则确定环形电流对应的磁极，由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。若直接由感应电流的效果分析：条形磁铁向环内插入过程，环内磁通量增加，环内感应电流产生的效果将阻碍磁通量的增加，使环向磁通量减小的方向运动，因此环将向右摆动。显然，用后一种方法判断更简捷。　　3.法拉第电磁感应定律　　（1）对于法拉第电磁感应定律E=应从以下几个方面进行理解：　　①它是定量描述电磁感应现象的普遍规律。不管是什么原因，用什么方式所产生的电磁感应现象，其感应电动势的大小均可由它进行计算。　　②一般说来，在中学阶段

8、用它计算的是Δt时间内电路中所产生的平均感应电动势的大小，只有当磁通量的变化率为恒量时，用它计算的结果才等于