《2013版物理一轮精品复习学案 9.2 法拉第电磁感应定律、互感和自感（选修3-2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013版物理一轮精品复习学案 9.2 法拉第电磁感应定律、互感和自感（选修3-2）（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、互感和自感【考纲全景透析】一、法拉第电磁感应定律1感应电动势(1)感应电动势：在_中产生的电动势产生感应电动势的那部分导体就相当于_，导体的电阻相当于_(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循_定律，即 I拉第电磁感应定律(1)法拉第电磁感应定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的_成正比公式：E_.(2)导体切割磁感线的情形一般情况：运动速度 v 和磁感线方向夹角为 ，则 E_.常用情况：运动速度 v 和磁感线方向垂直，则 E_.导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E _(平均速度等于中点位置
2、线速度 案】1.(1) 电磁感应现象电源电源内阻(2)闭合电路欧姆(1)磁通量的变化率) 感与涡流1自感现象(1)概念：由于导体本身的_变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做_(2)表达式：E _.(3)自感系数 L相关因素：与线圈的_、形状、_以及是否有铁芯有关单位：亨利(H,1 _ H,1 H_ H)2涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生_，这种电流像水中的旋涡所以叫涡流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到_，安培力的方向总是_导体的相对运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生_使导体受到安培力的作用，
3、安培力使导体运动起来(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了_的推广应用光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【答案】1.(1) 电流自感电动势(2)L (3)大小匝数103 10 6 (1)安培力阻碍(2)感应电流)楞次定律【热点难点全析】考点一 的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数 通量变化量 )磁感应强度 B 不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时 En ；)垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时 En ，其中 是 象典例】一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在 1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的
4、磁感应强度不变，在 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( ). 1/2 案】选 B.【详解】先保持线框的面积不变，由法拉第电磁感应定律可知;再保持增大后的磁感应强度不变，有 ,可见先后两个过程中产生电动势大小相等，两者的比值为 1，选项 B 导体切割磁感线时的感应电动势导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 “四性”(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需 B、l、v 三者互相垂直.(2)瞬时性：若 v 为瞬时速度，则 E 为相应的瞬时感应电动势 .(3)有效性：公式中的
5、 l 为导体切割磁感线的有效长度.(4)相对性：E=的速度 v 是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，式 En 与 E的区别与联系t【典例】如图所示，半径为 R 的半圆形硬导体 B，在拉力 F 的作用下、以速度 v 在水平U 形框架上匀速滑动，U 形框架中接有电阻B 的电阻为 r，其余电阻不计 进入磁场的过程中 ( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【答案】选 、C.【详解】 B 进入磁场过程中根据右手定则可判断感应电流方向为逆时针，即由上向下通过 正确；感应电动势的平均值为： ，故 B 错误；当 有效长度最长，最大值为 2R，则感应电动势的最大值为2 C 正确， D )自感电动势总是
6、阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化.(3)电流稳定时，碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，电自感电路图器材要求 1、 2 同规格，R 较大 L 很大(有铁芯)现象 在 S 闭合瞬间， 2 灯立即亮起来，1 灯逐渐变亮，最终一样亮在开关 S 断开时，灯 突然闪亮一下后再渐渐熄灭(当抽掉铁芯后，重做实验，断开开关 S 时，会看到灯 马上熄灭)原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电
7、动势，阻碍了电流的增大，流过1 灯的电流比流过 2 灯的电流断开开关 S 时，流过线圈 L 的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在 S 断开后，通过 L 的电流反光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，且由于 ，使得流过 灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使 灯的发光功率突然变大能量转化情况 电能转化为磁场能 磁场能转化为电能【典例】(2011北京高考)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈 L、小灯泡 、开关 ，合开关 S，小灯泡发光；再断开开关 S，未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象， )电源的内阻较大 B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大 D线圈
8、的自感系数较大【详解】选 当闭合开关 S，电路稳定之后，小灯泡中有稳定的电流 I ，电感线圈中有稳定的电流 开关 S 突然断开时，电流 I 立即消失，但是，由于自感电动势的作用，流过线圈的电流 能突变，而是要继续流动，于是，电感线圈和小灯泡构成了回路，如果 ，则能观察到小灯泡闪亮一下再熄灭，线圈的自感系数越大，LI 的条件，小灯泡只是延时熄灭，LI 的条件，这是线圈电阻偏大造成的 .【高考零距离】光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【2012 年】21 2012重庆卷 如图所示，正方形区域 有垂直纸面向里的匀强磁场在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿 向匀速运动， t0 时刻，其四个顶点
9、M、N、P、Q恰好在磁场边界中点下列图象中能反映线框所受安培力 f 的大小随时间 )BCD【详解】第一段时间从初位置到 MN离开磁场，图甲表示该过程的任意一个位置，切割磁感线的有效长度为 和，即为 度的 2 倍，此时电动势 E2框受的安培力 f2，图象是开口向上的抛物线，误；如图乙所示，线框42好出磁场时，左端 与 线，此后一段时间内有效长度不变，一直到线框的左端与 MN重合，这段时间内电流不变，安培力大小不变；最后一段时间如图丙所示，从匀速运动至 始计时，有效长度为 Cl2，电动势 EB(l2v，线框受的安培力 F ，图象是开口向上的抛物线， 错误，B 正确B2l 22 2012课标全国卷
10、如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面) 向里，磁感应强度大小为 、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为(). 解】当导线框在磁场中转动时，产生的感应电动势为 E 导线框在磁场中12光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，产生的感应电动势为 E ，C 正确2012福建卷 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心 O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的 x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流 i 随环心位置坐标 x 变化的关系图象是 ()乙【详解】根据条形磁铁的磁感线分布情况，线圈的运动可以分为 3 个阶段，根据楞次定律可以作出如下判断：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 B 向上 增加 顺时针BC 向上 增加 顺时针C 点 向上 达到最大值 无CD 向上 减小 逆时针在坐标原点 O 处感应电流的方向发生改变，D 错；这一过程可以看作是线圈切割磁感线而产生感应电流，在 圈加速下降，有 a ，B、v 逐渐增大，线圈 I 感 可知线圈的感应
