高中物理选修知识点

物理选修3——2篇一：高中物理选修3-2知识点详细汇总

电磁感应现象 愣次定律

一、电磁感应

1．电磁感应现象

只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

产生的电流叫做感应电流．

2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化

3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式)：

①线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小

②线圈在磁场中转动导致Φ变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。

③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致Φ变化

(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．

4.产生感应电动势的条件:

无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，

而不会形成持续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化

二、感应电流方向的判定

1.右手定则:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手

掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即

为感应电流方向(电源).

用右手定则时应注意：

①，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。 导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便．

2.楞次定律

(1)楞次定律(判断感应电流方向)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。

(定语)主语 (状语) 谓语(补语)宾语

(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：

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)；

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). (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；有时应用这些推论解题 比用楞次定律本身更方便

④阻碍原电流的变化．

楞次定律 磁通量的变化。

能量守恒表述：

①从磁通量变化的角度：I感的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因

②从导体和磁场的相对运动：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

③从感应电流的磁场和原磁场：导体和磁体发生相对运动时, ④楞次定律的特例──右手定则：感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。(增反、减同)

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．

判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略

在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动.

对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法：

安培定则①常规法：据原磁场(B原方向及ΔΦ情况)?楞次定律?????确定感应磁场(B感方向)??????判断感应电流(I感方

向)?左手定则?????

导体受力及运动趋势.

②效果法：由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.

据"阻碍"原则，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、迅速. (如F安方向阻碍相对运动或阻碍

相对运动的趋势)

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。

楞次定律的理解与应用 理解楞次定律要注意四个层次:

①谁阻碍谁?是感应电流的磁通量阻碍原磁通量;

②阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身;

③如何阻碍?当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即”增反减同”;

④结果如何?阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少. 另外 ①“阻碍”表示了能量的转化关系,正因为存在阻碍作用,才能将其它形式的能量转化为电能;

② 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动.

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 原因产生结果；结果阻碍原因。

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。

磁通量变化产生 感应电流

法拉第电磁感应定律、自感

一、法拉第电磁感应定律

(1)

定律内容：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．

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。(即：由负到正)

①表达式：E?n???B?sB??s???n?n??=?(普适公式) ε∝(法拉第电磁感应定律) ?t?t?t?t

n．ΔB/Δt是磁场变化率

(2)另一种特殊情况：回路中的一部分导体做切割磁感线运动时, 且导体运动方向跟磁场方向垂直。

② E=BLv (垂直平动切割) (v为磁场与导体的相对切割速度)(B不动而导体动；导体不动而B．．．．．．

运动)

③E= nBSωsin(ωt+Φ)； Em＝nBSω(线圈与B⊥的轴匀速转动切割) n是线圈

数

2④E＝BLω/2(直导体绕一端转动切割)

⑤*自感E自?n???L?I E??I (电流变化快慢)(自感) 自?t?t?t匝

二、感应电量的计算

感应电量q?t?E??????t?n??t?n RR?tR

如图所示，磁铁快插与慢插两情况通过电阻R的电量一样，但两情况下电流做功及做功功率不一样．

三.自感现象

1.自感现象：由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象．

2.自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．

自感电动势：E=L?I ( L是自感系数）： ?t

a．L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系．

线圈越粗，越长、匝数越密，它的自感系数越大，另外有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多．

36b．自感系数的单位是亨利，国际符号是L，1亨=10毫亨=10 微亨

3.关于自感现象的说明

①如图所示，当合上开关后又断开开关瞬间，电灯L为什么会更亮，当合上开关后，由于线圈的电阻比灯泡的电阻小，因而过线圈的电流I2较过灯泡的电流I1大，当开关断开后，过线圈的电流将由I2变小，从而线圈会产生一个自感电动势，于是电流由c→b→a→d流动，此电流虽然比I2

小但比I1还要大．因而灯泡会更亮．假若线圈的电阻比灯泡的电阻大，则I2＜I1，

那么开关断开后瞬间灯泡是不会更亮的．

②开关断开后线圈是电源，因而C点电势最高，d点电势最低

③过线圈电流方向与开关闭合时一样，不过开关闭合时，J点电势高于C点电势，当断开开关后瞬 间则相反，C点电势高于J点电势．

④过灯泡的电流方向与开关闭合时的电流方向相反，a、b两点电势，开关闭合时Ua＞Ub，开关断开后瞬间Ua＜Ub．

4.镇流器 是一个带铁芯的线圈，起动时产生瞬间高电压点燃日光灯，目光灯发光以后，线圈中的自感电 线圈作用：起动时产生瞬间高电压，正常发光后起着降压限流作用。

电磁感应与力学综合

又分为两种情况：

一、与运动学与动力学结合的题目（电磁感应力学问题中，要抓好受力情况和运动情况的动态分析），

(1)动力学与运动学结合的动态分析，思考方法是：

导体受力运动产生E感→I感→通电导线受安培力→合外力变化→a变化→v变化→E感变化→??周而复始地循环。

循环结束时，a=0，导体达到稳定状态．抓住a=0时，速度v达最大值的特点.

例：如图所示，足够长的光滑导轨上有一质量为m，长为L，电阻为R的金属棒ab，由静止沿导轨运动，则ab的最大速度为多少（导轨电阻不计，导轨与水平面间夹角为θ，磁感应强度B与斜面垂直）金属棒ab的运动过程就是上述我们谈到的变化过程，当ab达到最大速度时：

BlL＝mgsinθ??①I= E /R???②E =BLv??③

22由①②③得：v=mgRsinθ/BL。

(2)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→由牛顿第二定律列方程求解．

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．

电磁感应中的动力学问题

解题关键：在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，

基本思路方法是： E I? R?rF=BIL

确定电源（E，r感应电流

va方向关系 合外力 临界状态a变化情况 运动状态的分析

①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.

②求回路中电流强度

.

③分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）.

④列动力学方程或平衡方程求解.

ab沿导轨下滑过程中受四个力作用，即重力mg，支持力FN 、摩擦力Ff和安培力F

安，如图所示，ab由静止开始下滑后，将是v??E??I??F安??a?（?为

增大符号），所以这是个变加速过程，当加速度减到a=0时，其速度即增到最大v=vm，

此时必将处于平衡状态，以后将以vm匀速下滑vm?mg?sin???cos??R B2L2

(1)电磁感应定律与能量转化

在物理学研究的问题中，能量是一个非常重要的课题，能量守恒是自然界的一个普遍的、重要的规律．

在电磁感应现象时，由磁生电并不是创造了电能，而只是机械能转化为电能而已，

在力学中：功是能量转化的量度．那么在机械能转化为电能的电磁感应现象时，是什么力在做功呢？是安培力在做功。

在电学中，安培力做正功(电势差U)将电能?机械能(如电动机)，安培力做负功(电动势E)将机械能?电能，

必须明确在发生电磁感应现象时，是安培力做功导致能量的转化．

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。

导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动（匀速直线运动或匀速转动），对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，

解决电磁感应能量转化问题的基本方法是:

①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.

②画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式.

③分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.

(2)电磁感应与动量、能量的综合方法：

(1)从受力角度着手，运用牛顿运动定律及运动学公式

变化过程是：导体受力做切割B运动?产生E感?I感(出现与外力方向相反的安培力体现阻碍效果)?导线做a↓的变加速直线运动(运动过程中v变，E感=BLv也变，F安=BlL亦变) ?当F安=F外时，a=0，此时物体就达到最大速度．

导线受力做切割磁力线运动,从而产生感应电动势,继而产生感应电流,这样就出现与外力方向相反的安培力作用,于是导线做加速度越来越小的变加速直线运动,运动过程中速度v变,电动势BLv也变,安培力BIL亦变,当安培力与外力大小相等时,加速度为零,此时物体就达到最大速度．

(2)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，如在非匀变速运动问题应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题． 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．

(3)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．

物理选修3——2篇二：高中物理选修3-2知识点

选修3-2知识点总结

56．电磁感应现象Ⅰ

只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，如果电路不闭合只会产生感应电动势。

这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，是1831年法拉第发现的。

57．感应电流的产生条件Ⅱ

1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中??B·Ssin?（?是B与S的夹角）看，磁通量的变化??可由面积的变化?S引起；可由磁感应强度B的变化?B引起；可由B与S的夹角?的变化??引起；也可由B、S、?中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。

2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是国中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。

3、产生感应电动势、感应电流的条件：导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，就产生感应电流。从本质上讲，上述两种说法是一致的，所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

58．法拉第电磁感应定律 楞次定律Ⅱ

①电磁感应规律：感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定。

??BLv——当长L的导线，以速度v，在匀强磁场B中，垂直切割磁感线，其两端

间感应电动势的大小为?。

如图所示。设产生的感应电流强度为I，MN间电动

势为?，则MN受向左的安培力F?BIL，要保持MN

以v匀速向右运动，所施外力F ?F?BIL，当行进位

移为S时，外力功W?BI·L·S?BILv·t。t为所

用时间。

而在t时间内，电流做功W'?I·?·t，据能量转 化关系，W'?W，则I·?·t?

BILv·t。 ∴??BIv，M点电势高，N点电势低。 此公式使用条件是B、I、v方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。 ??n·??，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比——法拉?t

第电磁感应定律。

如上图中分析所用电路图，在?t回路中面积变化?S?Lv·?t，而回路跌磁通变化量???B·?S?BLv·?t，又知??BLv。

∴???? ?t??。 ?t如果回路是n匝串联，则??n

公式 ??n??/?t。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)?只与穿过电路的磁通量的变化率??/?t有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。公式二: ??。要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感Blvsin?

线时, 且导线与磁感线互相垂直(l?B )。2)?为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。公式三: ??注意: 1)该公式由LI?/?t。

法拉第电磁感应定律推出。适用于自感现象。2)?与电流的变化率?I/?t成正比。

?? 公式??n中涉及到磁通量的变化量??的计算, 对??的计算, 一般遇到有两种情?t

况: 1)回路与磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由????BS, 此时??n

此式中的?BS, ?t?B?B叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的?t?t

感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则???B·?S, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。

??, 磁通量??B·S, 表示?t

穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量?????2?1, 表示磁通量变化的多少, 磁 严格区别磁通量?, 磁通量的变化量??B磁通量的变化率通量的变化率????????表示磁通量变化的快慢, ??, ?大, ??及不一定大; 大, ?t?t?t?t?及??也不一定大, 它们的区别类似于力学中的v, ?v及a??v?I的区别, 另外I、?I及也?t?t

有类似的区别。

公式??Blv一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有

些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？

如图1所示, 一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度?匀速转

动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B, 求

AC产生的感应电动势, 显然, AC各部分切割磁感线的速度不相等,

v?0,v??l, 且AC上各点的线速度大小与半径成正比, 所以ACAC

v?vv?l1ACC, 故??B切割的速度可用其平均切割速度, 即v?l2。 2222

??12BL?——当长为L的导线，以其一端为轴，在垂直匀强2

磁场B的平面内，以角速度?匀速转动时，其两端感应电动势为?。

如图所示，AO导线长L，以O端为轴，以?角速度匀速转动一周，所用时间?t?

22??，描过面积?S??L，（认为面积变化由0增22到?L）则磁通变化???B·?L。

??B?L21??BL2?且用右手定则制定A端电势在AO间产生的感应电动势???t2?/?2

高，O端电势低。

?m?n·B·S·?——面积为S的纸圈，共n匝，在匀强磁场B中，以角速度?匀速转坳，其转轴与磁场方向垂直，则当线圈平面与磁场方向平行时，线圈两端有最大有感应电动势?m。

如图所示，设线框长为L，宽为d，以?转到图示位置时，ab边垂直磁场方向向纸外运动，切割磁感线，速度为v??·d（圆运动半径为宽边d的一半）产生感应电动势 2

??BL·v?BL·?·d1?BS·?，a端电势高于b端电势。

22

cd边垂直磁场方向切割磁感线向纸里运动，同理产生感应电动热势??1BS?。c端2

电势高于e端电势。

bc边，ae边不切割，不产生感应电动势，b．c两端等电势，则输出端M．N电动势为?m?BS?。

如果线圈n匝，则?m?n·B·S·?，M端电势高，N端电势低。 参照俯示图，这位置由于线圈长边是垂直切割磁感线，所以有感应电动势最大值?m，如从图示位置转过一个角度?，则圆运动线速度v，在垂直磁场方向的分量应为vcos?，则此时线圈的产生感应电动势的瞬时值即作最大值???即作最大值方向的投影，??n·B·S?·cos?（?是线圈平面与磁场方向的夹角）。

当线圈平面垂直磁场方向时，线速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，感应电动势为零。

总结：计算感应电动势公式： ??BLv如v是即时速度，则?为即时感应电动势。

如v是平均速度，则?为平均感应电动势。

??n

?????t是一段时间，?为这段时间内的平均感应电动势。?t?t?o，为即时感应电动势。 12BL? 2

。 ??n·B·S?·cos?（?是线圈平面与磁场方向的夹角）

???m?n·BS·??线圈平面与磁场平行时有感应电动势最大值? ?????n·B·S·?·cos??瞬时值公式，?是线圈平面与磁场方向夹角? 注意：公式中字母的含义，公式的适用条件及使用图景。

区分感应电量与感应电流, 回路中发生磁通变化时, 由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流, 在?t内迁移的电量(感应电量)为

q?I?t??

R?t?n??n???t?, 仅由回路电阻和磁通量的变化量决定, 与发生磁通量变R?tR

化的时间无关。因此, 当用一磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中同一位置时, 线圈里聚积的感应电量相等, 但快插与慢插时产生的感应电动势、感应电流不同, 外力做功也不同。

②楞次定律：

1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出：感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

产生即磁通量变化????感应电流?建立???感应电流磁场?阻碍???磁通量变化。

2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律判断感应电流的方向。 楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。

楞次定律是判断感应电动势方向的定律，但它是通过感应电流方向来表述的。按照这个定律，感应电流只能采取这样一个方向，在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁道”。因此楞次定律可以简单表达为：感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。所谓阻碍原磁通的变化是指：当原磁通增加时，感应电流的磁场（或磁通）与原磁通方向相反，阻碍它的增加；当原磁通减少时，感应电流的磁场与原磁通方向相同，阻碍它的减少。从这里可以看出，正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要注意理解“阻碍”和“变化”这四个字，不能把“阻碍”理解为“阻止”，原磁通如果增加，感应电流的磁场只能阻碍它的增加，而不能阻止它的增加，而原磁通还是要增加的。更不能感应电流的“磁场”阻碍“原磁通”，尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是：通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反，来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。楞次定律所反映提这样一个物理过程：原磁通变化时（?原变），产生感应电流（I感），这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围

感空间激发磁场（?），这就是电流的磁效应问题；而且I感的方向就决定了?

感感的方向（用安培右手螺旋定则判定）；?阻碍?原的变化——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复

杂的过程，可以用图表理顺如下：

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，即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍，闭合电路就会努力实现这种过程：

（1）阻碍原磁通的变化（原始表述）；

（2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”，具体表现为：若产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动，则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化；若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动，而回路的面积又不可变，则回路得以它的'运动来阻碍磁体与回路的相对运动，而回路将发生与磁体同方向的运动；

（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）。

利用上述规律分析问题可独辟蹊径，达到快速准确的效果。如图1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环如何运动。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。若直接从感应电流的效果来分析：条形磁铁向环内插入过程中，环内磁通量增加，环内感应电流的效果将阻碍磁通量的增加，由磁通量减小的方向运动。因此环将向右摆动。显然，用第二种方法判断更简捷。 应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤：

（1）查明原磁场的方向及磁通量的变化情况；

（2）根据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向；

（3）由感应电流产生的磁场方向用安培表判断出感应电流的方向。

3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，用右手定则

可判定感应电流的方向。

运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判

定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的，一定也

能用楞次定律判定，只是不少情况下，不如用右手定则判定的方便简单。反

过来，用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判定出来。如图2所示，

闭合图形导线中的磁场逐渐增强，因为看不到切割，用右手定则就难以判定 感应电流的方向，而用楞次定律就很容易判定。

要注意左手定则与右手定则

应用的区别，两个定则的应用可简单总结为：“因电而动”用左手，“因动而电”用右手，因果关系不可混淆。

59．互感 自感 涡流Ⅰ

互感：由于线圈A中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁

通量的变化在线圈B中激发了感应电动势。这种现象叫互感。

自感现象是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应

现象。所产生的感应电动势叫做自感电动势。自感系数简称自感或电

感, 它是反映线圈特性的物理量。线圈越长, 单位长度上的匝数越多,

截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。 自感现象分通电自感和断电自感两种, 其中断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一

IA,

下”的问题, 如图2所示, 原来电路闭合处于稳定状态, L与LA并联, 其电流分别为IL和

物理选修3——2篇三：物理选修3-2全册教案(完整)

教学目标

（一）知识与技能 第四章 电磁感应 4.1 划时代的发现

1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

2．知道电磁感应、感应电流的定义。

（二）过程与方法

领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。

（三）情感、态度与价值观

1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。

2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

教学重点

知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

教学难点

领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

教学手段

计算机、投影仪、录像片

教学过程

一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应

引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学

生思考并回答：

（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？

（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？

（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？

（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。

二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象

教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答：

（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？

（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？

（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？

（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他

发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的

实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？

（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈

谈自己的体会。

学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。

三、科学的足迹

1、科学家的启迪 教材P3

2、伟大的科学家法拉第 教材P4

四、实例探究

【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C）

A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦

【例2】发现电流磁效应现象的科学家是(奥斯特)，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是(安培)，发现电磁感应现象的科学家是(法拉第)，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是(库仑)。

【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（B）

A．磁场对电流产生力的作用

B．变化的磁场使闭合电路中产生电流

C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化

D．电流周围产生磁场

五、学生的思考：

1、我们可以通过哪些实验与现象来说明（证实）磁现象与电现象有联系

2、如何让磁生成电？

4.2、探究电磁感应的产生条件

教学目标

（一）知识与技能

1．知道产生感应电流的条件。

2．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。

（二）过程与方法

学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法

（三）情感、态度与价值观

渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

教学重点

通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

教学难点

感应电流的产生条件。

教学方法

实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法

教学手段

条形磁铁（两个），导体棒，示教电流表，线圈（粗、细各一个），学生电源，开关，滑动变阻器，导线若干，

教学过程

一、基本知识

（一）知识准备

1、磁通量

定义：公式：?=BS 单位：符号：

推导：B=?/S，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/ m2表示B的单位； 计算：当B与S垂直时，或当B与S不垂直时，?的计算

2、国中知识回顾：当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。

电磁感应现象：由磁产生电的现象

（二）新课讲解

1、实验一：闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，教材P5图4.2-1 探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.

图4.2-1 图4.2-2 图4.2-3

实验二：向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P5图4.2-2探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系

2、模仿法拉第的实验：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置），教材P6图4.2-3

探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系

3、分析论证：

实验一：磁场强度不发生变化，但闭合线圈的面积发生变化；

实验二：（1）磁铁插入线圈时，线圈的面积不变，但磁场由弱变强；

（2）磁铁从线圈中抽出时，线圈的面积也不改变，磁场由强变弱；