2022年高中物理电磁学相关知识总结.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理电磁学相关学问总结.txt学习必备欢迎下载你看得见我打在屏幕上的字,却看不到我掉在键盘上的泪！自己挑选45° 仰视别人,就休怪他人135° 俯视着看你；电磁感应科技名词定义 中文名称：电磁感应 英文名称：electromagnetic induction 定义：产生感应电压或感应电流的现象；电磁感应 （Electromagnetic induction）现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势；此电动势称为感应电动势或感生电动势,如将此导体闭合成一回路,就该电动势会促使电子流淌, 形成感应电流 （感生电流） 迈克尔·法拉第是一般被认定为于1831 年发觉了感应现象的人,虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见；目录 定义 发觉者 法拉第一个很重要的试验 原理 右手安培定理 感应电流产生的条件 应用 1. 发电机 2. 电动机 3. 变压器 4. 电磁流量计 定义 发觉者 法拉第一个很重要的试验 原理 右手安培定理 感应电流产生的条件 应用 1. 发电机 2. 电动机 3. 变压器 4. 电磁流量计 绽开电磁感应 定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生电流；这种现象叫 电磁感应现象；产生的电流称为感应电流；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载这是中学物理课本为便于同学懂得所定义的电磁感应现象,不能全面概括电磁感现象：闭合线圈面积不变,转变磁场强度,磁通量也会转变,也会发生电磁感应现象；所以精确的 定义如下：因磁通量变化产生感应电动势的现象；发觉者1820 年 H.C. 奥斯特发觉电流磁效应后,很多物理学家便试图查找它的逆效应,提出了磁能否产生电, 磁能否对电作用的问题, 1822 年 D.F.J. 阿喇戈和A.von 洪堡在测量地磁强度时,偶然发觉金属对邻近磁针的振荡有阻尼作用；1824 年,阿喇戈依据这个现象做了铜盘试验,发觉转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后；电磁阻尼 1 和电磁驱动是最早发觉的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明；邻近1831 年 8 月, M.法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端迈克尔· 法拉第 平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路；试验发觉,合上开 关,磁针偏转；切断开关,磁针反向偏转,这说明在无电池组的线圈中显现了感应电流；法 拉第立刻意识到,这是一种非恒定的暂态效应；紧接着他做了几十个试验,把产生感应电流的情形概括为 5 类 ：变化的电流, 变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应；进而,法拉第发觉,在相同条件下不同 金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电才能成正比,他由此熟识到,感应电流是由与 导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依旧存在；后来,给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感 应定律；并按产生缘由的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种,前者起源 于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的有旋电场；编辑本段 法拉第一个很重要的试验电磁感应 在一个空心纸筒上绕上一组和电流计联接的导体线圈,当磁棒插进线圈的过程中,电流计的 指针发生了偏转,而在磁棒从线圈内抽出的过程中,电流计的指针就发生反方向的偏转,磁棒插进或抽出线圈的速度越快,电流计偏转的角度越大. 但是当磁棒不动时,电流计的指针不会偏转 . 对于线圈来说,运动的磁棒意味着它四周的磁场发生了变化,从而使线圈感生出电流 . 法拉第最终实现了他多年的理想- 用磁的运动产生电！奥斯特和法拉第的发觉,深刻地揭示 了一组极其精妙的物理对称性：运动的电产生磁,运动的磁产生电；不仅磁棒与线圈的相对运动可以使线圈显现感应电流,一个线圈中的电流发生了变化,也可以使另一个线圈显现感应电流 . 例如图中 , 我们将线圈 1 通过开关 k 与电源连接起来, 在开关 k 合上或断开的过程中,线 1 连接的直流电源改成交变电源,即给线圈 1 供应交 圈 2 就会显现感应电流 . 假如将与线圈 变电流,也引起线圈 2 显现感应电流 . 这同样是由于,线圈 1 的电流变化导致线圈 2 四周的 磁场发生了变化 . 原理名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电磁感应 电磁感应现象的发觉,乃是电磁学领域中最宏大的成就之一；它不仅揭示了电与磁之间的内 在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了试验基础,为人类猎取庞大而廉价的电能开创 了道路,在有用上有重大意义；电磁感应现象的发觉,标志着一场重大的工业和技术革命的 到来；事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会 生产力和科学技术的进展发挥了重要的作用；如闭合电路为一个 n 匝的线圈, 就又可表示为： En / t 式中 n 为线圈匝数, 为磁通量变化量,单位 Wb , t 为发生变化所用时间,单位为 s. E 为产生的感应电动势,单位为 V 右手安培定理电磁感应伸开右手, 使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线顺着从手心到指尖,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就 是感应电流的方向；运算公式 1. 感应电动势的大小运算公式 1En / t （普适公式） 法拉第电磁感应定律,匝数, / t: 磁通量的变化率E：感应电动势 V , n：感应线圈2EBLVsinA 切割磁感线运动 E=BLV中的 v 和 L 不行以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中 sinA 为 v 或 L 与磁感线的夹角；L: 有效长度 m 3EmnBS （沟通发电机最大的感应电动势） Em:感应电动势峰值4EBL2 /2 （导体一端固定以 旋转切割） : 角速度 rad/s,V:速度 m/s ,L2 指的是 L 的平方2. 磁通量 BS : 磁通量 Wb,B: 匀强磁场的磁感应强度T,S:正对面积 m2 运算公式 = 1- 2 , =B S=BLV t 3. 感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向：由负极流向正极*4. 自感电动势 E 自 n / t L I/ t L: 自感系数 H 线圈 L 有铁芯比无铁芯时要大 , I: 变化电流, .t: 所用时间, I/ t: 自感电流变化率 变化的快慢 特殊留意 , , / t 无必定联系, E 与电阻无关 E=n / t ； 电动势的单位是伏 V ,磁通量的单位是韦伯 Wb ,时间单位是秒 s；感应电流产生的条件1. 电路是闭合且通的2. 穿过闭合电路的磁通量发生变化电磁感应3. 电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动（切割磁感线运动就是为了保证闭合电路的磁通量发生转变）此三个条件中,缺少条件 有磁通量的变化） ；如缺少条件1,就不会产生感应电流,但是感应电动势仍旧存在（前提是 2,就必定不会产生感应电动势,也就无感应电流产生；如缺名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载少条件 3,就要看清状态,如闭合回路的磁通量发生变化而无切割磁感线,如：闭合线圈静止在磁感应强度变化的磁场中,此时仍旧有感应电流产生；如闭合回路的磁通量为发生变化而闭合回路在切割磁感线,就此时回路中无感应电流产生；电磁感应现象中之所以强调闭合电路的" 一部分导体 " ,是由于当整个闭合电路切割磁感线时,左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针,对于整个电路来讲电流抵消了；电磁感应中的能量关系 电磁感应是一个能量转换过程,例如可以将重力势能,动能等转化为电能,热能等 应用 发电机电磁感应法拉第碟片发电机；碟片以角速率 旋转,在静磁场B 中环行地扫过导电的半径；磁洛伦兹力 v× B,沿着导电半径到导电边沿驱动着电流,路；因此,电流由机械运动所产生；并从那里经由下电刷及支撑碟片的轴完成电由法拉第电磁感应定律因电路及磁场的相对运动所造成的电动势,是发电机背后的根本现象； 当永久性磁铁相对于一导电体运动时（反之亦然）,就会产生电动势；假如电线这时连着电负载的话,电流就会流淌,并因此产生电能,把机械运动的能量转变成电能；例如,基 于图四的鼓轮发电机；另一种实现这种构想的发电机就是法拉第碟片,简化版本见图八；注 意使用图五的分析,或直接用洛伦兹力定律,都能得出访用实心导电碟片运作不变的这一结 果；电磁感应 在法拉第碟片这一例子中,碟片在与碟片垂直的匀称磁场中运动,导致一电流因洛伦兹力流 到向外的轴臂里；明白机械运动是如何成为驱动电流的必需品,是很好玩的一件事；当生成的电流通过导电的边沿时,这电流会经由安培环路定理生成出一磁场（图八中标示为"Induced B"）；因此边沿成了抗击转动的电磁铁（楞次定律一例）；在图的右边,经转动中轴臂返回的电流,通过右边沿到达底部的电刷；此一返回电流所感应的磁场会抗击外加的磁场,它有减 少通过电路那边通量的倾向,以此增加旋转带来的通量；因此在图的左边,经转动中轴臂返 回的电流,通过左边沿到达底部的电刷；感应磁场会增加电路这边的通量,削减旋转带来的 通量；所以,电路两边都生成出抗击转动的电动势；尽管有反作用力,需要保持碟片转动的能量, 正等于所产生的电能（加上由于摩擦、焦耳热及其他消耗所铺张的能量）；全部把机械能转化成电能的发电机都会有这种特性；虽然法拉第定律常常描述发电机的运作原理,但是运作的机理可以随个案而变；当磁铁围着静止的导电体旋转时,变化中的磁场生成电场,就像麦克斯韦- 法拉第方程描述的那样,而电场就会通过电线推着电荷行进；这个案叫感应电动势；另一方面,当磁铁静止,而导电体运动时, 运动中的电荷的受到一股磁力（像洛伦兹力定律所描述的那样）,而这磁力会通过电线推着电荷行进；这个案叫运动电动势； （更多有关感应电动势、运动电动势、 法拉第定律及洛伦兹力的细节,可见上例或格里夫斯一书；20 ）电动机电磁感应名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载发电机可以 " 反过来 " 运作,成为电动机；例如,用法拉第碟片这例子,设始终流电流由电压 驱动,通过导电轴臂；然后由洛伦兹力定律可知,行进中的电荷受到磁场 B 的力,而这股力 会按佛来明左手定就订下的方始终转动碟片；在没有不行逆效应（如摩擦或焦耳热）的情形下,碟片的转动速率必需使得 变压器d B/dt 等于驱动电流的电压；法拉第定律所推测的电动势,同时也是变压器的运作原理；当线圈中的电流转变时,转 变中的电流生成一转变中的磁场；在磁场作用范畴中的其次条电线,会感受到磁场的转变,于是自身的耦合磁通量也会转变（d B/dt ）；因此,其次个线圈内会有电动势,这电动势被称为感应电动势或变压器电动势；假如线圈的两端是连接着一个电负载的话,电流就会流淌；电磁流量计电磁感应 法拉第定律可被用于量度导电液体或浆状物的流淌；这样一个仪器被称为电磁流量计；在磁场 B 中因导电液以速率为v 的速度移动,所生成的感应电压 可由以下公式求出：其中 .为电磁流量计中电极间的距离；电磁阻尼 电磁阻尼现象源于电磁感应原理；宏观现象即为：当闭合导体与磁极发生相对运动时,两者之间会产生电磁阻力,阻碍相对运动；这一现象可以用楞次定律说明：闭合导体与磁极 发生切割磁感线的运动时,由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化,闭合导体会产生感生电 流,这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动；其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量；电磁阻尼现象广泛应用于需要稳固摩擦力以及制动力的场合,例如电度表、电磁制动机 械,甚至磁悬浮列车等；为了简洁牢靠地增加系统的稳固性、抑制转子的共振峰值提出了一种新型的被动式电 磁阻尼器它的结构类似于电磁轴承但无需闭环掌握,采纳直流电工作；通过分析发觉,电磁阻尼器线圈内由于转子涡动时变化的磁场而产生的波动电流与转子位移间的相位差是产 生阻尼的缘由,推导了波动电流、阻尼系数的运算公式；试验结果显示该阻尼器供应的阻尼 能够有效地抑制共振振幅；电磁阻尼 : 在磁场中转动的线圈,会产生感应电动势；如线圈的外电路闭合,就在线圈中会产生感 应电流；磁场对感应电流将产生安培力,形成与原先转动方向相反的力偶矩,对线圈的转动 起阻尼作用；以下两种方法,分别演示短路线接上后,对灵敏电流计和电动机的电磁阻尼效 果；方法一 目的 演示灵敏电流计的短路爱护；器材 灵敏电流计,导线等；操作1 将灵敏电流计摇动后,使指针有较大的摇摆幅度；停止摇动后, 可观看指针要摇摆多次,经肯定时间才能停止下来；2 再次摇动灵敏电流计,使其有较大的摆幅；立刻在两个接线柱上接上一根导线 短路 线 ,可发觉指针摆幅快速减小,比不连短路线时摇摆的时间短得多；这是由于与指针相连的 线圈在磁场中摇摆时产生了感应电流,线圈受到安培力形成的阻力矩的作用,使指针摆幅迅 速衰减；这样能起到阻尼爱护的作用；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载且快速停下； 理由同操3 再摇动已连上短路线的灵敏电流计,可见指针摇摆幅度很小,作2 ；说明1 通常 JD409 或 JD409-1 型灵敏电流计的阻尼时间小于4S,由于此种灵敏电流计的动圈铝框是闭合的, 已有肯定的阻尼作用；所以本演示中最好采纳老式的灵敏电流计 内部动圈 铝框是不闭合的 ,演示短路阻尼成效更好；2 本试验说明灵敏电流计不用时,应在两接线柱上加上短路线,以达到阻尼爱护的作用；防止在搬动或运输过程中,电流计受到振动,指针振幅过大而被撞弯或轴尖脱落等情形；方法二 目的 演示电动机的短路制动方法；器材 玩具电机,单刀双位开关,干电池,导线等；操作 1 将玩具电动机、两节干电池、单刀双位开关用导线连接如图；2 将单刀双位开关扳到a,电动机即高速转动；切断电源,可见电动机断电后,仍能较长时间保持转动；登记从切断电源到完全停转的时间；3 再次将开关扳到 a,电动机高速转动后,即将单刀双位开关扳到 b；发觉电动机会迅 速停止转动； 与操作 2 形成明显对比； 这是由于已经高速转动的电动机转子,在切断供电后,b ,在 仍在磁场中高速转动,转子中会产生感应电动势；如这时将外电路闭合 如开关打到 电路中会产生感应电流,这时相当于一个发电机；具有感应电流的转子线圈,受到安培力力 偶矩的制动作用,会使转动快速停止下来；故这时电动机外部的短路线起到了对转子的电磁 阻尼作用；楞次定律 英文名称：Lenz law 定义：感应电动势趋于产生一个电流,该电流的方向趋于阻挡产生此感应电动势的磁通的变化；所属学科：电力（一级学科） ；通论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片楞次定律公式 楞次定律（ Lenz law ）是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感应电动势的方向；其可确定 由电磁感应而产生之电动势的方向；它是由俄国物理学家海因里希· 楞次（Heinrich Friedrich Lenz）在 1834 年发觉的； 楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表达；楞次定律仍可表述为：感应电流的成效总是抵抗引起感应电流的缘由；目录 简述 1. 运算公式 2. 表述 楞次定律的表述及特点 楞次定律的实质 学习难点分析 1. 从静到动的一个飞跃名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2. 内容、关系的复杂性 3. 同学学问、才能的不足 突破难点的方法 1. 正确懂得 " 楞次定律 "及" 阻碍 " 的含义 2. 应用 " 楞次定律 " 判定感应电流方向的步骤 3. 弄清最基本的因果关系 4. 正确熟识 " 楞次定律 "与能量转化的关系 5. 多角度懂得 "楞次定律 " 6. 与之相关的解题方法 简述 1. 运算公式 2. 表述 楞次定律的表述及特点楞次定律的实质 学习难点分析 1. 从静到动的一个飞跃 2. 内容、关系的复杂性 3. 同学学问、才能的不足 突破难点的方法 1. 正确懂得 " 楞次定律 "及" 阻碍 " 的含义 2. 应用 " 楞次定律 " 判定感应电流方向的步骤 3. 弄清最基本的因果关系 4. 正确熟识 " 楞次定律 "与能量转化的关系 5. 多角度懂得 "楞次定律 " 6. 与之相关的解题方法 简述运算公式 其中 E 是感应电势, N 是线圈圈数, 是磁通量 1 ；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；楞次定律 留意： " 阻碍 " 不是 " 相反 " ,原磁通量增大时方向相反,原磁通量减小时方向相同；" 阻碍 " 也 不是阻挡,电路中的磁通量仍是变化的；1833 年,楞次 在概括了大量试验事实的基础上,总结出一条判定感应电流方向的规律,；称为楞次定律 Lenz law 表述 楞次定律可表述为：闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的 变化；楞次定律也可简练地表述为：感应电流的成效,总是阻碍引起感应电流的缘由；楞次定律的表述及特点名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载楞次定律图解楞次定律的表述可归结为：" 感应电流的成效总是抵抗引起它的缘由；" 假如回路上的感应电流是由穿过该回路的磁通的变化引起的,那么楞次定律可具休表述为：" 感应电流在回路中产生的磁通总是抵抗（或阻碍） 原磁通的变化； " 我们称这个表述为通量表述,这里感应电流的" 成效 "是在回路中产生了磁通；而产生感应电流的缘由就是 来形象记忆 " 来阻去留 " ；" 原磁通的变化 " ；可以用四个字假如感应电流是由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的,那么楞次定律可具体表 述为： " 运动导体上的感应电流受的磁场力（安培力）总是抵抗（或阻碍）导体的运动；" 我 们不妨称这个表述为力表述,这里感应电流的 " 成效 " 是受到磁场力； 而产生感应电流的 " 缘由 " 是导体作切割磁感线的运动；从楞次定律的上述表述可见,楞次定律并没有直接指出感应电流的方向,它只是概括了 确定感应电流方向的原就,给出了确定感应电流的程序；要真正把握它,必需要求对表述的 涵义有正确的懂得,并娴熟把握电流的磁场及电流在磁场中受力的规律；以" 通量表述 " 为例,要点是感应电流的磁通抵抗引起感应电流的原磁通的变化,而不是 抵抗原磁通；假如原磁通是增加的,那么感应电流的磁通要抵抗原磁通的增加,就肯定与原 磁通的方向相反；假如原磁通削减,那么感应电流的磁通要抵抗原磁通的削减,就肯定与原磁通的方向相同；在正确领悟定律的上述涵义以后,就可按以下程序应用楞次定律判定感应电流的方向： a. 穿过回路的原磁通的方向,以及它是增加仍是削减；b. 依据楞次定律表述的上述涵义确定回路中感应电流在该回路中产生的磁通的方向；c. 依据回路电流在回路内部产生磁场的方向的规律（右手螺旋法就）,由感应电流的磁通的方向确定感应电流的方向；以力表述为例,其要点是感应电流在磁场中受的安培力的方向,总是与导体运动的方向成钝角,从而阻碍导体的运动因此应用它来确定感应电流的程序是：a. 明确磁场 B 的方向和导体运动的方向；b. 依据楞次定律的上述涵意明确感应电流受安培力的方向；c. 依据安培力的规律确定感应电流的方向；可见正确把握楞次定律并能应用,不仅要求精确懂得其涵义,仍必需把握好电流的磁场和电流在磁场中受力（安培力）的规律；在楞次于 1834 年发表楞次定律时无磁通这一概念（磁通概念是法拉第于 1846 年才提出来的）,因此定律不行能具有现在的表述形式；楞次是在综合法拉第电磁感应原理（发电机原理）和安培力原理的基础上,以" 电动机发电机原理 " 的形式提出这个定律的；其基本思想是：用电动机原理代替发电机原理来确定感应电流的方向,即：导线回路在磁场中运动时,产生感应电流（即发电机的电流）的方向,与通电导体回路在磁场力作用下作相同运动时、应通过的电流 （电动机电流） 的方向相反 以两个端面相互平行的线圈为例,使 A 线圈固定, B 线圈可移动 如令 A 线圈通以电流, 让 B 线圈向 A 运动, 就 B线圈上将产生感应电流；用" 电动机发电机原理 "判定此感应电流的方向的程序如下：假定 B 作为电动机线圈, 通电后受 A 线圈电流磁场的作用力而向着 A 运动（电动机） ,依据安培力规律（或电动机原理）,要求 B 线圈的电流应与 A 线圈的电流有相同的绕行方向；于是依据楞次的 " 电动机发电机原理 " 所求 B 线圈上的感应电流的绕行方向与A 线圈上电流的绕行方向相反；楞次本人对定律的表达好像直接涉及到感应电流的方向；但要作出判定仍旧必需通过 "对作相同运动的电动机的电流" 方向作出判定之后, 才能确定由导线在磁场中运动产生的感应电流的方向,故实际上仍旧只是给出了确定感应电流方向的原就,必需在对电动机原理有充 分把握的基础上,按肯定的程序确定感应电流的方向；楞次定律的实质 楞次定律可以有不同的表述方式,但各种表述的实质相同,楞次定律的实质是：产生感 应电流的过程必需遵守能量守恒定律,假如感应电流的方向违反楞次定律规定的原就,那么名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载永动机就是可以制成的；下面分别就三种情形进行说明：（1）假如感应电流在回路中产生的磁通量加强引起感应电流的原磁通变化,那么, 一经 显现感应电流楞次定律,引起感应电流的磁通变化将得到加强,于是感应电流进一步增加,磁通变化也进一步加 强. 感应电流在如此循环过程中不断增加直至无限；这样,便可从最初磁通微小的变化 中（并在这种变化停止以后）得到无限大的感应电流；这明显是违反能量守恒定律的；楞次 定律指出这是不行能的,感应电流的磁通必需抵抗引起它的磁通变化,感应电流具有的以及 消耗的能量,必需从引起磁通变化的外界猎取；要在回路中维护肯定的感应电流,外界必需 消耗肯定的能量；假如磁通的变化是由外磁场的变化引起的,那么,要抵消从无到有地建立 感应电流的过程中感应电流在回路中的磁通,以保持回路中有肯定的磁通变化率,产生外磁 场的励磁电流就必需不断增加与之相应的能量,这只能从外界不断地补充；（2）假如由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的感应电流在磁场中受的力（安培 力）的方向与运动方向相同,那么,感应电流受的磁场力就会加快导体切割磁感线的运动,从而又增大感应电流；如此循环,导体的运动将不断加速,动能不断增大,电流的能量和在 电路中损耗的焦耳热都不断增大,却不需外界做功,这明显是违反能量守恒定律的；楞次定 律指出这是不行能的,感应电流受的安培力必需阻碍导体的运动,因此要维护导体以肯定速 度作切割磁感线运动,在回路中产生肯定的感应电流,外界必定抵抗作用于感应电流的安培 力做功；（3）假如发电机转子绕组上的感应电流的方向,与作同样转动的电动机转子绕组上的电流方向相同,那么发电机转子绕组一经转动,产生的感应电流立刻成了电动机电流,绕组将 加速转动,结果感应电流进一步加强,转动进一步加速；如此循环,这个机器既是发电机,可输出越来越大的电能,又是电动机,可以对外做功,而不花任何代价（除使转子最初的一动而外）,这明显是破坏能量守恒定律的永动机；楞次定律指出这是不行能的,发电机转子上的感应电流的方向应与转子作同样运动的电机电流的方向相反；综上所述, 楞次定律的任何表述,都是与能量守恒定律相一样的；概括各种表述 " 感应电流的成效总是抵抗产生感应电流的缘由 定律；编辑本段 学习难点分析 从静到动的一个飞跃" ,其实质就是产生感应电流的过程必需遵守能量守恒学习 " 楞次定律 " 之前所学的 " 电场 " 和" 磁场 " 只是局限于 " 静态场 " 考虑,而 " 楞次定律 " 所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种 一个大的飞跃,所以同学懂得起来要困难一些；内容、关系的复杂性" 动态场 " ,并且 " 静到动 " 是" 楞次定律 "涉及的物理量多,关系复杂；产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者 都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依靠又相互 排斥；假如不明确指出各物理量之间的关系,使同学有一个清楚的思路,势必造成同学思路 纷乱,影响同学对该定律的懂得；同学学问、才能的不足 要能懂得 "楞次定律 " 必需具备肯定的思维才能,而大多数同学抽象思维和空间想象才能 仍不是很强,对物理学问的懂得、判定、分析、推理常常表现出肯定的主观性、片面性和表面性,所以在某些问题的懂得上简洁出差错；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载突破难点的方法正确懂得 " 楞次定律 " 及 "阻碍 " 的含义（1）" 楞次定律 " 的内容： 感应电流具有这样的方向,应电流的磁通楞次定律 量的变化；即感应电流的磁场总要阻碍引起感（2）对 " 阻碍 " 二字的懂得：要正确全面地懂得 " 楞次定律 " 必需从 " 阻碍 " 二字上下功夫,这里起阻碍作用的是 " 感应电流的磁场 " ,它阻碍 " 原磁通量的变化 " ,不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量； 不能认为 " 感应电流的磁场必定与原磁场方向相反" 或" 感应电流的方向必定和原先电流的流向相反" ；所以 " 楞次定律 " 可懂得为： 当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反；当穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同；另外" 阻碍 " 不能懂得为 " 阻挡 " ,应熟识到,原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通量仍旧要发生变化,阻挡不了,而感应电流的磁场只是起 阻碍作用而已； 感应电流的磁场的存在只是减弱了穿过电路的总磁通量 变化的快慢, 而不会 转变 的变化特点和方向；例如：当增大感应电流的磁场时,原磁场也将在原方向上始终增大,只是增大得比没有感应电流的磁场时慢一点而已；假如磁通量变化被阻挡,就感应电流 就不会连续产生；无感应电流,就更谈不上 " 阻挡 " 了；应用 " 楞次定律 "判定感应电流方向的步骤（1）明确原磁场的方向及磁通量的变化情形（增加或削减）；（2）确定感应电流的磁场方向,依 " 增反减同 " 确定；（3）用安培定就确定感应电流的方向；弄清最基本的因果关系" 楞次定律 "所揭示的这一因果关系可用上文的第2 张图表示；感应磁场与原磁场磁通量变化之间阻碍与被阻碍的关系：原磁场磁通量的变化是因,感应电流的产生是果,缘由引起 结果,结果又反作用于缘由,二者在其进展过程中相互作用,互为因果；正确熟识 " 楞次定律 " 与能量转化的关系 " 楞次定律 "是能量转化和守恒定律在电磁运动中的表达,感应电流的磁场阻碍引起感应 电流的原磁场的磁通量的变化,因此,为了维护原磁场磁通量的变化,就必需有动力作用,这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功,将其他形式的能转变为感应电流的电能,所 以" 楞次定律 " 中的阻碍过程,实质上就是能量转化的过程；多角度懂得 " 楞次定律 " 从抵抗成效的角度来懂得：感应电流的成效,总是要抵抗产生感应电流的缘由,这是 " 楞次定律 " 的另一种表述；依这一表述," 楞次定律 " 可推广为：阻碍原磁通量的变化；阻碍（导体的）相对运动（由导体相对磁场运动引起感应电流的情形）；可以懂得为 " " ；来者拒,去者留 与之相关的解题方法 电流元法：在整个导体上去几段电流元,判定电流元受力情形,从而判定道题受力情形 等效磁体法：将导体等效为一个条形磁铁,进而作出判定 躲闪法： "增反减同 " 的方法确定；阻碍相对运动法：产生的感应电流总是阻碍导体相对运动；感生电动势名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载induced electromotive force 固定回路中的磁场发生变化,使回路中磁通量变化,而产生的感生电动势1 ；产生感生电动势时,导体或导体回路不动,而磁场变化；因此产生感生电动势的缘由不行能是洛仑兹力；变化磁场产生了有旋电场,有旋电场对回路中电荷的作用力是一种非静电力,它引起了感生电动势,即如图式子中E 旋是有旋电场的场强,即单位正电荷所受有旋电场的作用力；应当指出,依据引起磁通量变化缘由的不同,把感应电动势区分为动生电动势和感生电 动势,从参考系变换的观点看,在肯定程度上只具有相对的意义；在某些情形,例如磁棒插 入线圈产生电动势,以线圈为参考系,是感生电动势；以磁棒为参考系,是动生电动势；但 在一般情形下,不行能通过坐标变换,把感生电动势归结为动生电动势；反之亦然；动生电动势 组成回路的导体（整体或局部）在恒定磁场中运动,使回路中磁通量发生变化而产生的 感应电动势 1 ；动生电动势来源于磁场对运动导体中带电粒子的洛伦兹力；由洛伦兹力公式F=qv× B,当导体中的带电粒子在恒定磁场B中以速度 v 运动时, F'=ev × B/e, 单位正电荷所受洛伦兹力为 v× B,此即引起动生电动势的非静电力；依据电动势的定义,非静电力将电子从负极搬到正极做功为 E=BvL,在运动的导体回路中的动生电动势为可以证明,上述积分等于回路在磁场中运动时,磁通量变化率的负值即与法拉第电磁感应定律一样；动生电动势的求解可以采纳两种方法：一是利用" 动生电动势 " 的公式来运算；二是设法构成一种合理的闭合回路以便于应用" 法拉第电磁感应定律" 求解；感应电场 变化磁场激发的电场叫感应电场或涡旋电场感应电场的电场线是闭合的,没有起点、终点闭合的电场线包围变化的磁场 , 属于非保守场电磁感应现象说明 , 电荷能激发电场 , 磁场变化也能激发电场 . 磁场变化导致通过闭合导 体回路的磁通量发生变化 , 回路中便产生感应电流 , 也产生了电荷定向移动的电场 . 试验说明 , 导体不存在 , 磁场变化 , 也能激发电场 . 电场 科技名词定义 中文名称：电场 英文名称：electric field 定义：自然界中的基本场之一,是电磁场的一个组成部分,以电场强度E 与电通密度D来表征,具体表现为对每单位试验电荷的电动力；所属学科：电力（一级学科） ；通论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 电场是电荷及变化磁场四周空间里存在的一种特殊物质；电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的；电场具有通常物质所具有的力和能量等客观 属性；电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力；电场名师归纳总结 的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功（这说明电场具有能量）；第 11 页,共 27 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载目录 电场 一、静电场 二、感应电场 1. 电场强度 2. 电场线 3. 电场力 三、摩擦起电 四、电荷量 五、元电荷 如何讨论电场 电场 一、静电场 二、感应电场