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划时代的发现1.电流的磁效应(电生磁)：电流的周围能够产生磁场。2.电磁感应(磁生电)：利用磁场产生电的现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。3.“电”与“磁”的联系：(1)奥斯特实验证实电流的周围存在磁场，即“电生磁”的现象，这一实验揭示了电与磁之间的联系。(2)法拉第实验证实磁也可以生电，即“磁生电”的现象，这一实验进一步揭示了电与磁之间的联系。•例1：在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是()•A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象•B．麦克斯韦预言了电磁感应现象，奥斯特发现了电磁感应现象•C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值•D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律AC•例2：下列现象中，属于电磁感应现象的是()•A．小磁针在通电导线附近发生偏转•B．通电线圈在磁场中转动•C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流•D．磁铁吸引小磁针C感应电流的产生条件•1.磁通量：•(1)定义：垂直穿过回路平面的磁感线的条数叫做磁通量，用Φ表示。•(2)大小：在匀强磁场中，当磁场与某回路(平面)垂直时，穿过该回路(平面)的磁通量为Φ=BS；当磁场与某回路(平面)斜交时，穿过该回路(平面)的磁通量为Φ＝BSsinθ，(θ角为磁场方向与平面之间的角度)。•2.磁通量的变化：•(1)穿过同一个平面的磁通量在某两个时刻的差值(注意磁通量的正负)，可以利用磁感线的条数变化进行判断。•(2)磁通量是双向标量，没有方向，但穿过某回路的磁感线如果存在穿出和穿入的情况，即有方向相反的磁感线同时穿过这个回路，则磁通量可以互相抵消．•(3)磁通量与面积有关，但不一定是面积越大，磁通量越大。•3.产生感应电流的条件：(1)一定是在闭合电路中；(2)磁通量一定发生变化。•4.回路磁通量变化条件：磁通量变化包括：S、θ不变，B变化B、θ不变，S变化B、S不变，θ变化B、S、θ都变化•例1：如图所示，将一个矩形小线圈放在一个匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中能使线圈产生感应电流的是()••A．矩形线圈平行于磁感线平移•B．矩形线圈垂直于磁感线平移•C．矩形线圈绕ab边转动•D．矩形线圈绕bc边转动C•例2：如图所示，矩形线圈与直线电流共面，在线圈从位置Ⅰ移到位置Ⅱ的过程中，关于线框中的磁通量的变化情况正确的说法是()•A．一直增加B.先增加再减少再增加再减少•C．先增加再减少再增加D．先增加再减少B楞次定律•1.内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。•2.右手定则：(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。(2)试用范围：试用与闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。•3.感应电流的方向：即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。•4.理解：(1)阻碍既不是阻止也不等于反向，增反减同，“阻碍”又称作“反抗”。•(2)注意两个磁场：原磁场和感应电流磁场。•5.强调：楞次定律可以从两种不同的角度来理解：(1)从磁通量变化的角度看：感应电流总要阻碍磁通量的变化。(2)从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动。(3)感应电流的方向即感应电动势的方向。•6.应用楞次定律步骤：•(1)明确原磁场的方向；•(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；•(3)根据楞次定律(增反减同)，判定感应电流的磁场方向；•(4)利用安培定则判定感应电流的方向。•例1：如图所示的长方形区域内为匀强磁场，在矩形线圈abcd从左到右穿过整个磁场的过程中，则（）•A.整个过程中都不会产生感应电流•B.线圈从磁场外进入磁场的过程中，会产生逆时针方向的感应电流•C.线圈整体在磁场中平移的过程中，会产生逆时针方向的感应电流•D.线圈从磁场中穿出的过程中，会产生顺时针方向的感应电流BD•例2：直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路。长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动。关于cd中的电流下列说法正确的是（）•A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向•B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向•C．电流大小恒定，方向由c到d•D．电流大小恒定，方向由d到cB法拉第电磁感应定律•1.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。•2.电磁感应定律•(1)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。•(2)表达式E=nΔΦ/Δt：求平均电动势E=BLV：V为瞬时值时求瞬时电动势，V为平均值求平均电动势。•例1：固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定速度v从ad滑向bc，当PQ滑过三分之一的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大?方向如何?电磁感应现象的两类情况•1.感应电场：感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因，感应电场的方向也可以由楞次定律来判断；感应电流的方向与感应电场的方向相同•2、感生电动势•(1)产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势；感应电动势在电路中的作用就是充当电源。•(2)定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。•(3)感生电场方向判断：右手螺旋定则。•3.动生电动势：•(1)产生：导体切割磁感线运动产生动生电动势•(2)大小：E=BLv(B的方向与v的方向垂直)•例1：在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是()•A．沿AB方向磁场在迅速减弱•B.沿AB方向磁场在迅速增强•C.沿BA方向磁场在迅速增强•D.沿BA方向磁场在迅速减弱AC•例2：如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，当ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P0，除灯泡外，其他电阻不计，要使稳定状态灯泡的功率变为2P0，下列措施正确的是()•A．换一个电阻为原来一半的灯泡•B．把磁感应强度B增为原来的2倍•C．换一根质量为原来的倍的金属棒•D．把导轨间的距离增大为原来的倍22C互感和自感•1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。•2.由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。•3.自感现象中产生的电动势叫自感电动势。•(1)自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。•(2)自感电动势大小：E=L∆𝐼/∆𝑡。(式中L与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素无关，叫自感系数，简称自感或电感)•例1：如图所示，两个电阻的阻值都是R，多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。电键S原来断开，此时电路中的电流为I0=E/2R。现将S闭合，于是线圈产生自感电动势，此自感电动势的作用是()•A、使电路的电流减小，最后由I0将小到0•B、有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0；•C、有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变；•D、有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后等于I0。D•例2：在如右图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是()B涡流、电磁阻尼和电磁振动•1、涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的感应电流•2、涡流的防止：•(1)增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。•(2)用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。•3.热效应：金属块中的涡流要产生热量。如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。•4.磁效应：块状导体在磁场中运动时，产生的涡流使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制成的•例1：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况。•例2：如图所示，质量m=100g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h=0.8m，有一质量为M=200g的小磁铁(长度可忽略)，以10m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原来位置的水平距离为3.6m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的速度看做平抛运动)。•(1)铝环向哪边偏斜?•(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?(g=10m/s2)向右偏1.7J交变电流•1.定义：大小和方向都随时间作周期性变化而且在一周期内的平均值等于零的电流叫做交变电流，简称交流(发电机)；大小和方向不随时间变化的电流称为直流(电池)。•2.产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。•3.变化规律：e=𝐸𝑚sin𝜔𝑡。(1)𝐸𝑚是常数，表示电动势可能达到的最大值，叫做电动势的峰值；•(2)ω是发电机线圈转动的角速度。•4.中性面特点：•(1)线圈平面与中性面垂直时，S⊥B，∅最大，∆∅/∆𝑡=0，感应电动势为0。•(2)线圈每经过中性面时，线圈中的电流改变方向，线圈转动一周两次经过中性面，所以一个周期内电流方向改变两次。•5.正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。•6.正弦交流电的图像信息：(1)交变电流的最大值；(2)周期T(频率f=1/𝑇)；(3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向。•例1：一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400V，线圈匀速转动的角速度为314rad／s，试写出电动势瞬时值的表达式．如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2000Ω，则电路中电流的峰值为多少？电流的瞬时值表达式怎样？0.2A描述交变电流的物理量•1．交变电流的周期和频率。交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快慢的。•(1)周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期。周期用T表示，单位是s。•(2)频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率。频率用f表示，单位是Hz。•(3)周期和频率的关系是：T=1/f•2.(1)交变电流峰值(Im、Em、Um):指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。表示交变电流的强弱或电压的高低。•(2)有效值：(抓三个相同)让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内内产生的热量相等，把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。•(3)正弦交流电有效值与最大值之间的关系•例1：将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是()•A．电路中交变电流的频率为0.25Hz•B．通过电阻的电流为A•C．电阻消耗的电功率为2.5W•D．用交流电压表测得电阻两端的电压为5V2C•例2：如图所示的交变电流，周期为T，计算其有效值电感和电容对交变电流的影响•1.电感器对交变电流的阻碍作用：•(1)感抗：电感器对交流的阻碍作用的大小•(2)作用：线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对交