《高考物理一轮复习 第九章第2单元法拉第电磁感应定律自感和涡流课件 新人教（安徽 北京专用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第九章第2单元法拉第电磁感应定律自感和涡流课件 新人教（安徽 北京专用）（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 思维启动思维启动如图如图921所示，当导体棒在垂直于所示，当导体棒在垂直于磁场的平面内，绕其一端为轴，磁场的平面内，绕其一端为轴， 以角以角速度速度匀速转动时，产生的感应电动势匀速转动时，产生的感应电动势 图图921为为E_。4磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别 应用升级应用升级1一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂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，将磁感应强度在直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感内均匀地增大到原来的两倍，接着保
2、持增大后的磁感应强度不变，在应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减时间内，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势的比值为()A1/2B1C2D4答案：答案：B思维启动思维启动在如图在如图922所示的电路中，两个所示的电路中，两个相同的小灯泡相同的小灯泡L1和和L2分别串联一个分别串联一个带铁芯的电感线圈带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻和一个滑动变阻器器R。闭合开关。闭合开关S后，调整后，调整R，使，使L1和和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯发光的亮度一样，此时流过两个灯 图图922泡的电流为泡的
3、电流为I。然后，断开。然后，断开S。若。若t时刻再闭合时刻再闭合S，则在，则在t前后的一小段时间内，前后的一小段时间内， 试画出能正确反映流过试画出能正确反映流过L1的电的电流流i1、流过、流过L2的电流的电流i2随时间随时间t变化的图像。变化的图像。提示：提示：闭合开关闭合开关S后，调整后，调整R，使两个灯泡，使两个灯泡L1、L2发光的亮度发光的亮度一样，电流为一样，电流为I，说明，说明RLR。若。若t时刻再闭合时刻再闭合S，流过电感线，流过电感线圈圈L和灯泡和灯泡L1的电流增大，使电感线圈的电流增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻产生自感电动势，阻碍了流过碍了流过L1的电流的电流i1增大，
4、增大，直至到达电流直至到达电流I，流过灯泡，流过灯泡L2的电流的电流i2立即达到电流立即达到电流I。所以电。所以电流图像如图所示：流图像如图所示：4通电自感和断电自感的比较通电自感和断电自感的比较两种自感两种自感比比较项目目通通电自感自感断断电自感自感电路路图两种自感两种自感比比较项目目通通电自感自感断断电自感自感器材要求器材要求A1、A2同同规格，格，RRL，L较大大L很大很大(有有铁芯芯)现象象在在S闭合瞬合瞬间，灯，灯A2立即亮起来，灯立即亮起来，灯A1逐逐渐变亮，最亮，最终一一样亮亮在开关在开关S断开断开时，灯，灯A渐渐熄熄灭或或闪亮一下亮一下再熄再熄灭两种自感两种自感比比较项目目通通
5、电自感自感断断电自感自感原因原因由于开关由于开关闭合合时，流，流过电感感线圈的圈的电流迅流迅速增大，速增大，线圈圈产生自生自感感电动势，阻碍了，阻碍了电流的增大，使流流的增大，使流过灯灯A1的的电流比流流比流过灯灯A2的的电流增加得慢流增加得慢S断开断开时，线圈圈L产生自感生自感电动势，阻碍了，阻碍了电流的减小，使流的减小，使电流流继续存在一段存在一段时间；灯；灯A中中电流反向不会立即熄流反向不会立即熄灭。若。若RLIA，则A灯熄灯熄灭前要前要闪亮一下。若亮一下。若RLRA，原来的，原来的电流流ILIA，则灯灯A逐逐渐熄熄灭不再不再闪亮一下亮一下能量能量转化情况化情况电能能转化化为磁磁场能能磁
6、磁场能能转化化为电能能 应用升级应用升级2.在图在图923所示的电路中，两个灵所示的电路中，两个灵敏电流表敏电流表G1和和G2的零点都在刻度盘的零点都在刻度盘中央，当电流从中央，当电流从“”接线柱流入时，接线柱流入时，指针向右摆；电流从指针向右摆；电流从“”接线柱流入接线柱流入时，指针向左摆。在电路接通后再断时，指针向左摆。在电路接通后再断 图图923开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是 ()AG1表指针向左摆，表指针向左摆，G2表指针向右摆表指针向右摆BG1表指针向右摆，表指针向右摆，G2表指针向左摆表指针向左摆CG1、G2表的指针都向左摆表的指针都向左摆
7、DG1、G2表的指针都向右摆表的指针都向右摆解析：解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，中电流方向向右，G2中中电流方向向左，即电流方向向左，即G1指针向右摆，指针向右摆，G2指针向指针向左摆。左摆。B项正确。项正确。答案：答案：B图924(1)通过电阻通过电阻R1上的电流大小和方向；上的电流大小和方向；(2)通过电阻通过电阻R1上的电荷量上的电荷量q及电阻及电阻R1上产生
8、的热量。上产生的热量。思路点拨思路点拨拓展训练拓展训练1.半径为半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为感应强度为B0.2T，磁场方向垂直纸，磁场方向垂直纸面向里，半径为面向里，半径为b的金属圆环与磁场同的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中心地放置，磁场与环面垂直，其中a0.4m，b0.6m,金属环上分别接有灯金属环上分别接有灯 图图925L1、L2，两灯的电阻均为，两灯的电阻均为R02，一金属棒，一金属棒MN与金属与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计。环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计。答案：答案：(1)0.8V0.4A(2)1.28102W知识
9、检索知识检索 公式公式EBlv的有效性和相对性的有效性和相对性(1)有效性：公式中的有效性：公式中的l为有效切割长度，即导体与为有效切割长度，即导体与v垂直的垂直的 方向上的投影长度。图中有效长度分别为：方向上的投影长度。图中有效长度分别为：图图9-2-6典题例析典题例析例例2在范围足够大，方向竖直向下在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，的匀强磁场中，B0.2T，有一水平，有一水平放置的光滑框架，宽度为放置的光滑框架，宽度为L0.4m，如图如图927示，框架上放置一质量示，框架上放置一质量 图图927为为0.05kg、电阻为、电阻为1的金属杆的金属杆cd，框架电阻不计。若杆，框架电阻不计。
10、若杆cd以恒定加速度以恒定加速度a2m/s2，由静止开始做匀变速运动，求：，由静止开始做匀变速运动，求：答案答案(1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N拓展训练拓展训练2.金属杆金属杆MN和和PQ间距为间距为l，MP间间接有电阻接有电阻R，磁场如图，磁场如图928所所示，磁感应强度为示，磁感应强度为B。金属棒。金属棒AB 长为长为2l，由图示位置以，由图示位置以A为轴，以为轴，以 图图928角速度角速度匀速转过匀速转过90(顺时针顺时针)。求该过程中。求该过程中(其他电其他电阻不计阻不计)：(1)R上的最大电功率。上的最大电功率。(2)通过通过R的电量。的电量。知识检索知识检索(1)线圈
11、总是阻碍电流变化。电流增大时，它阻碍电流线圈总是阻碍电流变化。电流增大时，它阻碍电流的增大，相当于电阻；电流减小时，它阻碍电流的的增大，相当于电阻；电流减小时，它阻碍电流的减小，相当于电源。减小，相当于电源。(2)断电时，与线圈组成的闭合电路中，电流的大小和断电时，与线圈组成的闭合电路中，电流的大小和方向与线圈中原来电流相同。方向与线圈中原来电流相同。典题例析典题例析例例3如图如图929所示的电路中，三个相同的灯泡所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感线圈和电感线圈L1、L2与直流电源连接，电感线圈的电与直流电源连接，电感线圈的电阻忽略不计。开关阻忽略不计。开关S从闭合状态突然断开时，下
12、列判断从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有正确的有()图929Aa先变亮，然后逐渐变暗先变亮，然后逐渐变暗Bb先变亮，然后逐渐变暗先变亮，然后逐渐变暗Cc先变亮，然后逐渐变暗先变亮，然后逐渐变暗Db、c都逐渐变亮都逐渐变亮思路点拨思路点拨分析此类问题应先明确原电流的方向，分析此类问题应先明确原电流的方向，然后判断自感电流的方向及大小变化。在断开开关然后判断自感电流的方向及大小变化。在断开开关时还要看线圈和用电器能不能形成回路。时还要看线圈和用电器能不能形成回路。解析解析a、b、c三个灯泡相同，设三个灯泡相同，设S闭合时通过三个灯泡闭合时通过三个灯泡的电流均是的电流均是I，则，则L1中的电流为
13、中的电流为2I，L2中的电流为中的电流为I。在。在S断断开瞬间，开瞬间，L1中的电流由中的电流由2I逐渐减小，逐渐减小，L2的电流由的电流由I逐渐减小，逐渐减小，L1、L2中的产生的感应电流方向相同，故中的产生的感应电流方向相同，故b、c两灯的电流两灯的电流逐渐减小，即逐渐减小，即b、c两灯逐渐变暗，两灯逐渐变暗，B、C、D；两个支路的电流汇集后为两个支路的电流汇集后为2I通过通过a灯，灯，a灯电流由灯电流由2I反向减反向减弱，故弱，故a灯中的先变亮再逐渐变暗，即灯中的先变亮再逐渐变暗，即A正确。正确。答案答案A1(2011广东高考广东高考)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的将闭合多匝线圈置于仅
14、随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案：答案：C答案：答案：D3(2012蚌埠模拟蚌埠模拟)如图如图9211所示，所示，电路中电路中A、B
15、是完全相同的灯泡，是完全相同的灯泡，L是是一带铁芯的线圈。开关一带铁芯的线圈。开关S原来闭合，原来闭合，则开关则开关S断开的瞬间断开的瞬间 ()图图9211AL中的电流方向改变，灯泡中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭立即熄灭BL中的电流方向不变，灯泡中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭要过一会儿才熄灭CL中的电流方向改变，灯泡中的电流方向改变，灯泡A比比B熄灭慢熄灭慢DL中的电流方向不变，灯泡中的电流方向不变，灯泡A比比B熄灭慢熄灭慢解析：解析：当开关当开关S断开时，断开时，L与灯泡与灯泡A组成回路，由于自感，组成回路，由于自感，L中中的电流由原来数值逐渐减小，电流方向不变，的电流由原来数值
16、逐渐减小，电流方向不变，A灯熄灭要慢；灯熄灭要慢；B灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为灯电流瞬间消失，立即熄灭，正确的选项为D。答案：答案：D4(2012济南检测济南检测)如图如图9212所示所示 空间存在两个磁场，磁感应强度大小均空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为为B，方向相反且垂直纸面，方向相反且垂直纸面，MN、PQ 为其边界，为其边界，OO为其对称轴一导线折为其对称轴一导线折成边长为成边长为l的正方形闭合回路的正方形闭合回路abcd，回路，回路 图图9212在纸面内以恒定速度在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于向右运动，当运动到关于OO对称对称的位置时下列判断错误的是的位置
17、时下列判断错误的是 ()A穿过回路的磁通量为零穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为回路中感应电动势大小为2Blv0C回路中感应电流的方向为顺时针方向回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中回路中ab边与边与cd边所受安培力方向相同边所受安培力方向相同解析：解析：当回路运动到关于当回路运动到关于OO对称的位置时，穿过回路的对称的位置时，穿过回路的两个相反方向的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为两个相反方向的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为B，穿过回路的磁通量为零，选项，穿过回路的磁通量为零，选项A正确；正确；ab、cd两个边均两个边均切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出，两切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出，两个边产生的感应电流的方向均为逆时针方向，所以回路个边产生的感应电流的方向均为逆时针方向，所以回路中感应电动势大小为中感应电动势大小为2Blv0，选项，选项B正确，选项正确，选项C错误；根错误；根据左手定则可判断出回路中据左手定则可判断出回路中ab、cd两个边所受安培力的两个边所受安培力的方向相同，选项方向相同，选项D正确。正确。答案：答案：C
