探究高中物理中的電磁感應現象

尹雨卓

(雅禮中學，湖南 長沙 410007)

探究高中物理中的電磁感應現象

尹雨卓

(雅禮中學，湖南 長沙 410007)

電磁感應是高中物理學習過程的重要內容，在多個知識點中皆可以用其進行解題.同時，電磁感應內容是高中學習過程中的難點，很多同學都對這部分知識點有較多的不理解，導致其在做題過程中就經常會遇到瓶頸.我在學習電磁感應現象的過程中是從初步的了解再到深入研究，將其中的知識進行全面的整理和總結.本文就以筆者學習電磁感應現象的經驗對其進行簡要的介紹，希望同學們能夠有更加深刻的理解.

高中物理；電磁感應現象

電磁感應現象中包括的知識點內容比較多，作為高中物理中重要的學習內容，其在各種考試中出現的頻率也是比較高的，因此學好電磁感應現象的相關知識，理解其原理，并且對其進行靈活運用在高中物理學習中就非常重要.

一、電磁感應現象的發現

1831年，法拉第在一個鐵環上繞了兩個線圈，然后將其中一個線圈接直流電源，另一個線圈接電流表，在這個實驗中當接直流電源的線圈的電路在接通或者斷開的瞬間，另一個線圈都會產生電流，這種電流也是瞬時的.在完成這個實驗之后，他就想鐵環在其中的作用可能不大，甚至是這個實驗是可以不用鐵環的.因此，法拉第就拿掉了鐵環，只用兩個線圈完成實驗，這個實驗的結果就是相同的現象仍然發生，只是產生的電流相對比較弱.由此，法拉第就執著于研究電磁感應現象，由這個實驗得出的名稱也是他取的.在接下來的很長時間里，法拉第都在研究電磁感應現象，然后他發現了物種可以產生感應電流的類型，并將其進行概括，分別是：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵以及在磁場中運動的導體.有了法拉第的潛心研究，才有現在我們在高中物理學習過程中的電磁感應內容，可以說，法拉第是在物理電與磁的轉換中最杰出的物理學家，為建立完整的電磁理論奠定了堅實的基礎.

二、電磁感應現象具體內容

1.右手定則

右手定則在電磁感應現象中的應用是比較廣泛的，在很多與電磁感應相關的物理題中都需要利用右手定則進行解題.其具體內容就是伸開右手，所有的手指都保持在同一個水平面，讓大拇指與其他四只手指垂直，右手就相當于在磁場之中，磁感線是垂直穿過手心的，大拇指的指向就是導體運動的方向，其他手指則指向感應電流的方向，這種導體運動和感應電流的判斷方式在解答物理題的過程是非常有用的.

2.左手定則

左手定則也是保持所有手指在同一水平面，然后大拇指與其他手指是垂直狀態，只是這是手指的指向表示的內容是不同的.左手代表整個磁場，磁感線垂直穿過手心，這時，大拇指是指向導體受力的方向的，而其余的手指則是指向電流的方向.

3.感應電動勢

在電磁感應現象中是必然會在電磁感應的閉合電路中產生感應電流的，因此，其中就會有電動勢的產生，這就是電磁感應現象中的感應電動勢.閉合電路中需要有電源做支撐才能產生電流，而電流的產生就是電源的電動勢引起的.產生感應電動勢的根本原因是穿過線圈回路的磁通量發生變化，因此線圈兩端就會產生感應電動勢.計算感應電動勢的方式是比較多的，其中普遍適用的就是E=nΔΦ/Δt，這是根據法拉第電磁感應定律得出的計算公式，其中E表示感應電動勢(V)，n表示感應線圈匝數，ΔΦ/Δt表示磁通量的變化率.當物體做切割磁感線運動時，就需要用E=BLVsinA，其中V和L的方向與磁感線的方向是不能平行的，其中sinA為v或L與磁感線的夾角.在計算交流發電機最大的感應電動勢時，應用的是Em=nBSω，就是計算感應電動勢的峰值.當導體一端固定以ω旋轉切割時，使用E=BLLω/2就可以求出感應電動勢的值，其中ω是角速度(rad/s)，V是速度( m/s).

4.產生條件

在電磁感應現象中產生電流的條件是需要明確的，首先，實驗一定是處于閉合回路中的，然后要確保穿過閉合電路的磁通量發生一定的變化，這時才可能產生感應電流，這兩個條件都是必要的，缺一不可.

綜上所述，高中物理中的電磁感應現象對于我們的生活是有較大的用處的，在學習過程中要明確其原理，并且弄清公式的用法，從而提升我們對這種現象的理解和應用.

[1]王紅華.電磁感應現象的能量分析[J].科技信息，2009(18).

[責任編輯：閆久毅]

2017-07-01

尹雨卓,出生年月:2001.01.01，性別:女，雅禮中學，湖南長沙

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1008-0333(2017)28-0066-01