《2019年高考物理总复习第十章电磁感应第2课时法拉第电磁感应定律自感和涡流课件教科版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理总复习第十章电磁感应第2课时法拉第电磁感应定律自感和涡流课件教科版.ppt（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2 2课时法拉第电磁感应定律自感和涡流课时法拉第电磁感应定律自感和涡流基础回顾基础回顾核心探究核心探究演练提升演练提升 基础回顾基础回顾 自主梳理自主梳理融会贯通融会贯通知识梳理知识梳理一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1.1.感应电动势感应电动势(1)(1)概念概念: :由由 产生的电动势产生的电动势. .(2)(2)产生条件产生条件: :穿过回路的穿过回路的 发生改变发生改变, ,与电路是否闭合与电路是否闭合 . .(3)(3)方向判断方向判断: :感应电动势的方向用感应电动势的方向用 或或 判断判断. .2.2.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律(1)(1)内容内容: :
2、电路中感应电动势的大小电路中感应电动势的大小, ,跟穿过这个电路的跟穿过这个电路的 成正比成正比. .(2)(2)公式公式:E=n ,:E=n ,其中其中n n为线圈匝数为线圈匝数. .(3)(3)感应电流与感应电动势的关系感应电流与感应电动势的关系: :遵守闭合电路的遵守闭合电路的 定律定律, ,即即I=I= . .电磁感应电磁感应磁通量磁通量无关无关楞次定律楞次定律右手定则右手定则磁通量的变化率磁通量的变化率欧姆欧姆3.3.导体切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时的感应电动势知知知知识识识识解解解解读读读读( (1 1) )l l( (1 1) )l lLvtLvtBLvtBLvtBL
3、vBLvvcos vcos vsin vsin BLvsin BLvsin (1)(1)匀速转动匀速转动: :如图如图, ,导体棒以某一端点为轴导体棒以某一端点为轴, ,在匀强磁场中垂直于磁感线方向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匀速转动产生感应电动势E=BL=E=BL= ( (平均速度等于中点位置的线平均速度等于中点位置的线速度速度 L).L).(2)(2)下面图示情况下面图示情况,a,b,c,d,a,b,c,d四段导体两端的感应电动势各为多大四段导体两端的感应电动势各为多大? ?EEa a= = ;E;Eb b= = ;E;Ec c= = ;E;Ed d= = . .导体
4、导体b b向垂直于导体棒的方向运动时向垂直于导体棒的方向运动时, ,感应电动势最大感应电动势最大, ,最大是最大是 . .BLvBLvB BL Lv vB BL Lv vB BL Lv v拓拓拓拓展展展展思思思思考考考考(1)(1)(1)(1)如图所示如图所示如图所示如图所示, , , ,电动机启动和正常工作时电流不同电动机启动和正常工作时电流不同电动机启动和正常工作时电流不同电动机启动和正常工作时电流不同, , , ,为什么相同的电路电流会不同呢为什么相同的电路电流会不同呢为什么相同的电路电流会不同呢为什么相同的电路电流会不同呢? ? ? ?答案答案答案答案: : : :因为电动机正常工作时
5、因为电动机正常工作时因为电动机正常工作时因为电动机正常工作时, , , ,电动机线圈切割磁电动机线圈切割磁电动机线圈切割磁电动机线圈切割磁感线产生反电动势感线产生反电动势感线产生反电动势感线产生反电动势, , , ,削弱了电源电动势的作用削弱了电源电动势的作用削弱了电源电动势的作用削弱了电源电动势的作用, , , ,故故故故正常工作时电流小正常工作时电流小正常工作时电流小正常工作时电流小. . . .拓拓拓拓展展展展思思思思考考考考(2)(2)(2)(2)如图所示如图所示如图所示如图所示, , , ,若使若使若使若使abababab杆匀速运动杆匀速运动杆匀速运动杆匀速运动, , , ,切割磁感
6、线产生了电流切割磁感线产生了电流切割磁感线产生了电流切割磁感线产生了电流, , , ,使使使使cdcdcdcd杆受杆受杆受杆受到安培力而向右做由静止开始的运动到安培力而向右做由静止开始的运动到安培力而向右做由静止开始的运动到安培力而向右做由静止开始的运动, , , ,会使会使会使会使abababab杆中的电流怎样变化杆中的电流怎样变化杆中的电流怎样变化杆中的电流怎样变化? ? ? ?答案答案答案答案: : : :cdcdcdcd杆形成的电动势是反电动势杆形成的电动势是反电动势杆形成的电动势是反电动势杆形成的电动势是反电动势, , , ,有削弱有削弱有削弱有削弱abababab杆产生的电动势的作
7、杆产生的电动势的作杆产生的电动势的作杆产生的电动势的作用用用用, , , ,会使会使会使会使abababab中电流减小中电流减小中电流减小中电流减小, , , ,最终变为最终变为最终变为最终变为0.0.0.0.二、自感、涡流二、自感、涡流1.1.自感自感(1)(1)概念概念: :由于导体线圈本身的由于导体线圈本身的 变化而引起的电磁感应现象变化而引起的电磁感应现象, ,叫做自感叫做自感. .(2)(2)自感电动势自感电动势定义定义: :在自感现象中产生的电动势叫做在自感现象中产生的电动势叫做 . .表达式表达式:E:EL L= = 。(3)(3)自感系数自感系数L L相关因素相关因素: :跟线
8、圈的跟线圈的 、体积、体积、 以及是否有铁芯有关以及是否有铁芯有关. .单位单位: :亨利亨利(H),1 mH=(H),1 mH= H,1 H=H,1 H= H.H.2.2.涡流涡流当线圈中的电流发生变化时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在它附近的任何导体中都会产生 , ,这这种电流像水的旋涡种电流像水的旋涡, ,所以叫涡流所以叫涡流. .电流电流自感电动势自感电动势匝数匝数形状形状感应电流感应电流1010-3-31010-6-6自主检测自主检测1.1.思考判断思考判断(1)(1)磁通量变化越大磁通量变化越大, ,产生的感应电动势也越大产生的感应电动势也越大.(.()
9、 )(2)(2)磁通量变化越快磁通量变化越快, ,产生的感应电动势就越大产生的感应电动势就越大.(.() )(3)(3)磁场相对导体棒运动时磁场相对导体棒运动时, ,导体棒中也能产生感应电动势导体棒中也能产生感应电动势.(.() )(4)(4)线圈匝数线圈匝数n n越多越多, ,磁通量越大磁通量越大, ,产生的感应电动势越大产生的感应电动势越大.(.() )(5)(5)线圈中的电流越大线圈中的电流越大, ,自感系数也越大自感系数也越大.(.() )(6)(6)自感电动势阻碍电流的变化自感电动势阻碍电流的变化, ,但不能阻止电流的变化但不能阻止电流的变化.(.() )答案答案: :(1)(1)(
10、2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2.2.(2018(2018惠州调研惠州调研)()(多选多选) )如图如图( (甲甲) )所示所示, ,面积面积S=1 mS=1 m2 2的导体圆环内通有垂的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场直于圆平面向里的磁场, ,磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度B B随时间随时间t t变化的关系如图变化的关系如图( (乙乙) )所所示示(B(B取向里为正取向里为正),),以下说法正确的是以下说法正确的是( ( ) )A.A.环中产生逆时针方向的感应电流环中产生逆时针方向的感应电流B.B.环中产生顺时针方向的感应电流环中产生顺时针方向的感应电流C.
11、C.环中产生的感应电动势大小为环中产生的感应电动势大小为1 V1 VD.D.环中产生的感应电动势大小为环中产生的感应电动势大小为2 V2 VACAC3.3.(2018(2018无锡模拟无锡模拟) )如图所示如图所示, ,三个灯泡三个灯泡L L1 1,L,L2 2,L,L3 3的电阻关系为的电阻关系为R R1 1RR2 2RR3 3, ,电电感线圈感线圈L L的电阻可忽略的电阻可忽略,D,D为理想二极管为理想二极管, ,开关开关S S从闭合状态突然断开时从闭合状态突然断开时, ,下列下列判断正确的是判断正确的是( ( ) )A.LA.L1 1逐渐变暗逐渐变暗,L,L2 2,L,L3 3均先变亮均
12、先变亮, ,然后逐渐变暗然后逐渐变暗B.LB.L1 1逐渐变暗逐渐变暗,L,L2 2立即熄灭立即熄灭,L,L3 3先变亮先变亮, ,然后逐渐变暗然后逐渐变暗C.LC.L1 1立即熄灭立即熄灭,L,L2 2,L,L3 3均逐渐变暗均逐渐变暗D.LD.L1 1,L,L2 2,L,L3 3均先变亮均先变亮, ,然后逐渐变暗然后逐渐变暗B B解解析析: :开开关关S S处处于于闭闭合合状状态态时时, ,由由于于R R1 1RR2 2RII2 2II3 3, ,开开关关S S从从闭闭合合状状态态突突然然断断开开时时,L,L产产生生自自感感电电动动势势, ,由由于于二二极极管管的的反反向向截截止止作作用用
13、,L,L2 2立立即即熄熄灭灭, ,电电感感线线圈圈、L L1 1,L,L3 3组组成成闭闭合合回回路路,L,L1 1逐逐渐渐变变暗暗, ,通通过过L L3 3的的电电流流由由I I3 3变变为为I I1 1, ,再再逐逐渐渐减小减小, ,故故L L3 3先变亮先变亮, ,然后逐渐变暗然后逐渐变暗, ,选项选项B B正确正确. . 核心探究核心探究 分类探究分类探究各个击破各个击破考点一法拉第电磁感应定律的理解与应用考点一法拉第电磁感应定律的理解与应用【典例典例1 1】 (2018 (2018合肥校级模拟合肥校级模拟)()(多选多选) )在如图在如图( (甲甲) )所示的电路中所示的电路中,
14、,螺线管匝数螺线管匝数n=1 500n=1 500匝匝, ,横截面积横截面积S=20 cmS=20 cm2 2. .螺线管导线电阻螺线管导线电阻r=1.0 ,Rr=1.0 ,R1 1=4.0 ,R=4.0 ,R2 2=5.0 ,=5.0 ,C=30F.C=30F.在一段时间内在一段时间内, ,穿过螺线管的磁场的磁感应强度穿过螺线管的磁场的磁感应强度B B按如图按如图( (乙乙) )所示的规所示的规律变化律变化. .则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是( ( ) )A.A.螺线管中产生的感应电动势为螺线管中产生的感应电动势为1.2 V1.2 VB.B.闭合闭合S,S,电路中的电流稳定后电容器
15、上极板带正电电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C.C.电路中的电流稳定后电路中的电流稳定后, ,电阻电阻R R1 1的电功率为的电功率为510510-2-2W WD.SD.S断开后断开后, ,流经流经R R2 2的电荷量为的电荷量为1.8101.810-5-5C CADAD方法技巧方法技巧 应用法拉第电磁感应定律注意点应用法拉第电磁感应定律注意点多维训练多维训练1.1.导导学学号号 58826210 58826210 法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律的的理理解解 (2018(2018山山东东枣枣庄庄检检测测) )如如图图( (甲甲) )所所示示, ,圆圆形形线线圈圈垂垂直直放放在在匀匀强
16、强磁磁场场里里, ,第第1 1 s s内内磁磁场场方方向向指指向向纸纸里里, ,如如图图( (乙乙).).若若磁磁感感应应强强度度大大小小随随时时间间变变化化的的关关系系如如图图( (甲甲).).那那么么, ,下下面面关关于于线线圈圈中中感感应电流的说法正确的是应电流的说法正确的是( ( ) )A.A.在第在第1 s1 s内感应电流增大内感应电流增大, ,电流方向为顺时针电流方向为顺时针B.B.在第在第2 s2 s内感应电流减小内感应电流减小, ,电流方向为逆时针电流方向为逆时针C.C.在第在第3 s3 s内感应电流大小不变内感应电流大小不变, ,电流方向为顺时针电流方向为顺时针D.D.在第在
17、第4 s4 s内感应电流大小不变内感应电流大小不变, ,电流方向为顺时针电流方向为顺时针C C2.2. 法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律的应用 (2016(2016北京卷北京卷,16),16)如图所示如图所示, ,匀强磁场中有匀强磁场中有两个导体圆环两个导体圆环a,b,a,b,磁场方向与圆环所在平面垂直磁场方向与圆环所在平面垂直. .磁感应强度磁感应强度B B随时间均匀增随时间均匀增大大. .两圆环半径之比为两圆环半径之比为21,21,圆环中产生的感应电动势分别为圆环中产生的感应电动势分别为E Ea a和和E Eb b, ,不考虑两不考虑两圆环间的相互影响圆环间的相互影响. .下列说
18、法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.EA.Ea aEEb b=41,=41,感应电流均沿逆时针方向感应电流均沿逆时针方向B.EB.Ea aEEb b=41,=41,感应电流均沿顺时针方向感应电流均沿顺时针方向C.EC.Ea aEEb b=21,=21,感应电流均沿逆时针方向感应电流均沿逆时针方向D.ED.Ea aEEb b=21,=21,感应电流均沿顺时针方向感应电流均沿顺时针方向B B考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算公式公式E=BLvE=BLv的的“四性四性”1.1.正交性正交性: :公式是在一定条件下得出的公式是在一定条件下得出的,
19、,除磁场为匀强磁场外除磁场为匀强磁场外, ,还需还需B,L,vB,L,v三者互三者互相垂直相垂直. .2.2.瞬时性瞬时性: :若若v v为瞬时速度为瞬时速度, ,则则E E为相应的瞬时感应电动势为相应的瞬时感应电动势. .3.3.有效性有效性: :公式中的公式中的L L为导体切割磁感线的有效长度为导体切割磁感线的有效长度. .即导体与即导体与v v垂直方向上的投垂直方向上的投影长度影长度. .如图中有效长度分别为如图中有效长度分别为: :4.4.相对性相对性: :公式中的速度公式中的速度v v是导体相对磁场的速度是导体相对磁场的速度, ,若磁场也在运动若磁场也在运动, ,应注意速应注意速度间
20、的相对关系度间的相对关系. .【典例典例2 2】 (2017 (2017江苏卷江苏卷,13),13)如图所示如图所示, ,两条相距两条相距d d的平行金属导轨位于同一的平行金属导轨位于同一水平面内水平面内, ,其右端接一阻值为其右端接一阻值为R R的电阻的电阻. .质量为质量为m m的金属杆静置在导轨上的金属杆静置在导轨上, ,其左侧其左侧的矩形匀强磁场区域的矩形匀强磁场区域MNPQMNPQ的磁感应强度大小为的磁感应强度大小为B B、方向竖直向下、方向竖直向下. .当该磁场区当该磁场区域以速度域以速度v v0 0匀速地向右扫过金属杆后匀速地向右扫过金属杆后, ,金属杆的速度变为金属杆的速度变为
21、v.v.导轨和金属杆的电导轨和金属杆的电阻不计阻不计, ,导轨光滑且足够长导轨光滑且足够长, ,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触持良好接触. .求求: :(1)MN(1)MN刚扫过金属杆时刚扫过金属杆时, ,杆中感应电流的大小杆中感应电流的大小I;I;(2)MN(2)MN刚扫过金属杆时刚扫过金属杆时, ,杆的加速度大小杆的加速度大小a;a;(3)PQ(3)PQ刚要离开金属杆时刚要离开金属杆时, ,感应电流的功率感应电流的功率P.P.审题图示审题图示 反思总结反思总结 (1)(1)在应用公式在应用公式E=BLvE=BLv求解电动势时求
22、解电动势时, ,其中其中“v”v”为相对于磁场的速为相对于磁场的速度大小度大小. .(2)(2)求解切割类电磁感应中电流、安培力、电功、电功率、加速度、动量、求解切割类电磁感应中电流、安培力、电功、电功率、加速度、动量、动能等物理量时动能等物理量时, ,牛顿运动定律、功能关系、动能定理及直流电路规律同样牛顿运动定律、功能关系、动能定理及直流电路规律同样适用适用. .多维训练多维训练1.1. 转动切割转动切割 (2016(2016全国全国卷卷,20)(,20)(多选多选) )法拉第圆盘发电机的示意图如图所法拉第圆盘发电机的示意图如图所示示. .铜圆盘安装在竖直的铜轴上铜圆盘安装在竖直的铜轴上,
23、,两铜片两铜片P,QP,Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触分别与圆盘的边缘和铜轴接触. .圆盘圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场处于方向竖直向上的匀强磁场B B中中. .圆盘旋转时圆盘旋转时, ,关于流过电阻关于流过电阻R R的电流的电流, ,下列说下列说法正确的是法正确的是( ( ) )A.A.若圆盘转动的角速度恒定若圆盘转动的角速度恒定, ,则电流大小恒定则电流大小恒定B.B.若从上向下看若从上向下看, ,圆盘顺时针转动圆盘顺时针转动, ,则电流沿则电流沿a a到到b b的方向流动的方向流动C.C.若圆盘转动方向不变若圆盘转动方向不变, ,角速度大小发生变化角速度大小发生变化, ,则电流方向可能发生
24、变化则电流方向可能发生变化D.D.若圆盘转动的角速度变为原来的若圆盘转动的角速度变为原来的2 2倍倍, ,则电流在则电流在R R上的热功率也变为原来的上的热功率也变为原来的2 2倍倍ABAB2.2.导学号导学号 58826211 58826211 含电容器的平动切割含电容器的平动切割 (2018(2018山东潍坊质检山东潍坊质检) )如图所示如图所示, ,平行光滑金属导轨倾斜放置平行光滑金属导轨倾斜放置, ,与水平面间的夹角为与水平面间的夹角为,间距为间距为L,L,导轨上端与一电导轨上端与一电容为容为C C的电容器相连的电容器相连, ,匀强磁场磁感应强度为匀强磁场磁感应强度为B,B,方向垂直于
25、导轨平面向上方向垂直于导轨平面向上. .质量质量为为m m的导体棒垂直放在导轨上并由静止释放的导体棒垂直放在导轨上并由静止释放, ,导轨足够长导轨足够长, ,则导体棒则导体棒( ( ) )A.A.做变加速直线运动做变加速直线运动B.B.先做变加速直线运动先做变加速直线运动, ,再做匀速运动再做匀速运动C.C.做匀加速直线运动且加速度大小为做匀加速直线运动且加速度大小为gsin gsin D.D.做匀加速直线运动且加速度大小为做匀加速直线运动且加速度大小为D D考点三自感和涡流考点三自感和涡流1.1.自感现象的四大特点自感现象的四大特点(1)(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化自感电动势总
26、是阻碍导体中原电流的变化. .(2)(2)通过线圈中的电流不能发生突变通过线圈中的电流不能发生突变, ,只能缓慢变化只能缓慢变化. .(3)(3)电流稳定时电流稳定时, ,自感线圈就相当于普通导体自感线圈就相当于普通导体. .(4)(4)线圈的自感系数越大线圈的自感系数越大, ,自感现象越明显自感现象越明显. .自感电动势只是延缓了过程的进自感电动势只是延缓了过程的进行行, ,但它不能使过程停止但它不能使过程停止, ,更不能使过程反向更不能使过程反向. .2.2.自感中自感中“闪亮闪亮”与与“不闪亮不闪亮”问题问题与与与与线线圈串圈串圈串圈串联联的灯泡的灯泡的灯泡的灯泡与与与与线线圈并圈并圈并
27、圈并联联的灯泡的灯泡的灯泡的灯泡电电路路路路图图通通通通电电时时电流逐渐增大电流逐渐增大电流逐渐增大电流逐渐增大, , , ,灯泡灯泡灯泡灯泡逐渐变亮逐渐变亮逐渐变亮逐渐变亮, , , ,直到稳定直到稳定直到稳定直到稳定电流突然增大电流突然增大电流突然增大电流突然增大, , , ,然后逐然后逐然后逐然后逐渐减小达到稳定渐减小达到稳定渐减小达到稳定渐减小达到稳定断断断断电电时时电流逐渐减小电流逐渐减小电流逐渐减小电流逐渐减小, , , ,灯泡灯泡灯泡灯泡逐渐变暗逐渐变暗逐渐变暗逐渐变暗, , , ,电流方向电流方向电流方向电流方向不变不变不变不变若若若若I I I I2 2 2 2IIII1 1
28、 1 1, , , ,灯泡逐灯泡逐灯泡逐灯泡逐渐变渐变暗暗暗暗; ; ; ;若若若若I I I I2 2 2 2IIII1 1 1 1, , , ,灯泡灯泡灯泡灯泡闪闪亮后亮后亮后亮后逐逐逐逐渐变渐变暗暗暗暗. . . .两种情况灯泡中两种情况灯泡中两种情况灯泡中两种情况灯泡中电电流方流方流方流方向均改向均改向均改向均改变变【典典例例3 3】 (2018(2018宜宜春春模模拟拟) )如如图图所所示示, ,电电路路中中的的A,BA,B是是两两个个完完全全相相同同的的灯灯泡泡,L,L是是一一个个自自感感系系数数很很大大、电电阻阻可可忽忽略略的的自自感感线线圈圈,C,C是是电电容容很很大大的的电电
29、容容器器. .当当开开关关S S断开与闭合时断开与闭合时, ,关于关于A,BA,B两灯泡发光情况的说法两灯泡发光情况的说法, ,其中正确的是其中正确的是( ( ) )A.SA.S刚闭合瞬间刚闭合瞬间,B,B灯亮一下又逐渐变暗灯亮一下又逐渐变暗,A,A灯逐渐变亮灯逐渐变亮B.SB.S刚闭合瞬间刚闭合瞬间,A,A灯亮一下又逐渐变暗灯亮一下又逐渐变暗,B,B灯逐渐变亮灯逐渐变亮C.SC.S闭合足够长时间后闭合足够长时间后,A,A灯泡和灯泡和B B灯泡一样亮灯泡一样亮D.SD.S闭合足够长时间后再断开闭合足够长时间后再断开,B,B灯立即熄灭灯立即熄灭,A,A灯逐渐熄灭灯逐渐熄灭B B核心点拨核心点拨
30、(1)S(1)S刚闭合时刚闭合时, ,电容器充电电容器充电, ,自感线圈阻碍电流增大自感线圈阻碍电流增大. .(2)S(2)S闭合足够长时间后闭合足够长时间后, ,电容器支路无电流电容器支路无电流, ,自感线圈相当于短路自感线圈相当于短路. .解解析析: :S S刚刚闭闭合合后后, ,灯灯泡泡A A与与自自感感线线圈圈并并联联, ,由由于于自自感感阻阻碍碍电电流流的的增增大大, ,所所以以A A灯灯亮亮一一下下, ,然然后后逐逐渐渐熄熄灭灭,B,B灯灯与与电电容容器器并并联联, ,由由于于电电容容器器充充电电, ,所所以以B B灯灯逐逐渐渐变变亮亮. .故故A A错错误误,B,B正正确确;S;
31、S闭闭合合足足够够长长时时间间后后,C,C中中无无电电流流, ,相相当当于于断断路路,L,L相相当当于于短短路路, ,所所以以B B灯很亮灯很亮, ,而而A A灯不亮灯不亮. .故故C,DC,D错误错误. .方法总结方法总结 解决自感问题的三个技巧解决自感问题的三个技巧【针针对对训训练练】 (2018(2018太太原原模模拟拟) )电电磁磁炉炉热热效效率率高高达达90%,90%,炉炉面面无无明明火火, ,无无烟烟无无废废气气,“,“火火力力”强强劲劲, ,安安全全可可靠靠, ,如如图图所所示示是是描描述述电电磁磁炉炉工工作作原原理理的的示示意意图图, ,下下列列说说法法正正确确的的是是( (
32、) )A.A.当恒定电流通过线圈时当恒定电流通过线圈时, ,会产生恒定磁场会产生恒定磁场, ,恒定磁场越强恒定磁场越强, ,电磁炉加热效果越好电磁炉加热效果越好B.B.在锅和电磁炉中间放一纸板在锅和电磁炉中间放一纸板, ,则电磁炉不能起到加热作用则电磁炉不能起到加热作用C.C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅, ,主要原因是这些材料的导热性能较差主要原因是这些材料的导热性能较差D.D.电磁炉通电线圈加交变电流后电磁炉通电线圈加交变电流后, ,在锅底产生涡流在锅底产生涡流, ,进而发热工作进而发热工作D D解析解析: :电磁炉是通过锅体中的涡流加热的电磁炉是通
33、过锅体中的涡流加热的, ,而锅体中的涡流是由变化的磁而锅体中的涡流是由变化的磁场产生的场产生的, ,所加的电流是交流所加的电流是交流, ,不是直流不是直流, ,电流不恒定电流不恒定, ,故故A A错误错误,D,D正确正确. .在在锅和电磁炉中间放一纸板锅和电磁炉中间放一纸板, ,不会影响电磁炉的加热作用不会影响电磁炉的加热作用, ,故故B B错误错误. .金属锅金属锅自身能够产生涡流而直接加热自身能够产生涡流而直接加热, ,但陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料但陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料, ,里里面不会产生涡流面不会产生涡流, ,故故C C错误错误. . 演练提升演练提升 真题体验真题体验强化
34、提升强化提升高考模拟高考模拟1.1. 法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律的应用 (2017(2017天津卷天津卷,3),3)如图所示如图所示, ,两根平行金属导两根平行金属导轨置于水平面内轨置于水平面内, ,导轨之间接有电阻导轨之间接有电阻R.R.金属棒金属棒abab与两导轨垂直并保持良好接触与两导轨垂直并保持良好接触, ,整个装置放在匀强磁场中整个装置放在匀强磁场中, ,磁场方向垂直于导轨平面向下磁场方向垂直于导轨平面向下. .现使磁感应强度随现使磁感应强度随时间均匀减小时间均匀减小,ab,ab始终保持静止始终保持静止, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.abA.a
35、b中的感应电流方向由中的感应电流方向由b b到到a aB.abB.ab中的感应电流逐渐减小中的感应电流逐渐减小C.abC.ab所受的安培力保持不变所受的安培力保持不变D.abD.ab所受的静摩擦力逐渐减小所受的静摩擦力逐渐减小D D解解析析: :根根据据楞楞次次定定律律, ,感感应应电电流流产产生生的的磁磁场场向向下下, ,再再根根据据安安培培定定则则, ,可可判判断断abab中中感感应应电电流流方方向向从从a a到到b,Ab,A错错误误; ;磁磁场场变变化化是是均均匀匀的的, ,根根据据法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律, ,感感应应电电动动势势恒恒定定不不变变, ,感感应应电电流流I I
36、恒恒定定不不变变,B,B错错误误; ;安安培培力力F=BIL,F=BIL,由由于于I,LI,L不不变变,B,B减减小小, ,所所以以abab所所受受的的安安培培力力逐逐渐渐减减小小, ,根根据据力力的的平平衡衡条条件件, ,静静摩摩擦擦力力逐逐渐减小渐减小,C,C错误错误,D,D正确正确. .2.2. 平动切割平动切割 (2018(2018遵义模拟遵义模拟)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,阻值为阻值为R R的金属棒从图示位的金属棒从图示位置置abab分别以分别以v v1 1,v,v2 2的速度沿光滑水平导轨的速度沿光滑水平导轨( (电阻不计电阻不计) )匀速滑到匀速滑到abab位置位
37、置, ,若若v v1 1vv2 2=12,=12,则在这两次过程中则在这两次过程中( ( ) )A.A.回路电流回路电流I I1 1II2 2=12=12B.B.产生的热量产生的热量Q Q1 1QQ2 2=14=14C.C.通过任一截面的电荷量通过任一截面的电荷量q q1 1qq2 2=11=11D.D.外力的功率外力的功率P P1 1PP2 2=12=12ACAC3.3. 自感现象自感现象 (2017(2017北京卷北京卷,19),19)图图1 1和图和图2 2是教材中演示自感现象的两个电是教材中演示自感现象的两个电路图路图,L,L1 1和和L L2 2为电感线圈为电感线圈. .实验时实验时
38、, ,断开开关断开开关S S1 1瞬间瞬间, ,灯灯A A1 1突然闪亮突然闪亮, ,随后逐渐变随后逐渐变暗暗; ;闭合开关闭合开关S S2 2, ,灯灯A A2 2逐渐变亮逐渐变亮, ,而另一个相同的灯而另一个相同的灯A A3 3立即变亮立即变亮, ,最终最终A A2 2与与A A3 3的亮的亮度相同度相同. .下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.图图1 1中中,A,A1 1与与L L1 1的电阻值相同的电阻值相同B.B.图图1 1中中, ,闭合闭合S S1 1, ,电路稳定后电路稳定后,A,A1 1中电流大于中电流大于L L1 1中电流中电流C.C.图图2 2中中, ,变
39、阻器变阻器R R与与L L2 2的电阻值相同的电阻值相同D.D.图图2 2中中, ,闭合闭合S S2 2瞬间瞬间,L,L2 2中电流与变阻器中电流与变阻器R R中电流相等中电流相等C C解解析析: :图图1 1中中, ,开开关关S S1 1断断开开瞬瞬间间, ,灯灯A A1 1突突然然闪闪亮亮, ,随随后后逐逐渐渐变变暗暗, ,说说明明电电路路稳稳定定时时I IL1L1IIA1A1, ,故故R RL1L1RRA1A1, ,选选项项A,BA,B错错误误; ;图图2 2中中, ,电电路路稳稳定定后后A A2 2与与A A3 3的的亮亮度度相相同同, ,说说明明两两支支路路电电流流相相等等, ,故故
40、R=RR=RL2L2, ,选选项项C C正正确确, ,闭闭合合S S2 2瞬瞬间间,L,L2 2对对电电流流的的变变化化起起阻阻碍作用碍作用,L,L2 2所在支路的电流小于滑动变阻器所在支路的电流所在支路的电流小于滑动变阻器所在支路的电流, ,选项选项D D错误错误. .4.4. 电电磁磁感感应应的的综综合合应应用用 (2016(2016全全国国卷卷,24),24)如如图图, ,两两固固定定的的绝绝缘缘斜斜面面倾倾角角均均为为,上上沿沿相相连连, ,两两细细金金属属棒棒ab(ab(仅仅标标出出a a端端) )和和cd(cd(仅仅标标出出c c端端) )长长度度均均为为L,L,质质量量分分别别为
41、为2m2m和和m;m;用用两两根根不不可可伸伸长长的的柔柔软软轻轻导导线线将将它它们们连连成成闭闭合合回回路路abdca,abdca,并并通通过过固固定定在在斜斜面面上上沿沿的的两两光光滑滑绝绝缘缘小小定定滑滑轮轮跨跨放放在在斜斜面面上上, ,使使两两金金属属棒棒水水平平. .右右斜斜面面上上存存在在匀匀强强磁磁场场, ,磁磁感感应应强强度度大大小小为为B,B,方方向向垂垂直直于于斜斜面面向向上上, ,已已知知两两根根导导线线刚刚好好不不在在磁磁场场中中, ,回回路路电电阻阻为为R,R,两两金金属属棒棒与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为,重力加速度大小为重力加速度大小为g.g.已
42、知金属棒已知金属棒abab匀速下滑匀速下滑. .求求: :解析解析: :(1)(1)设导线的张力的大小为设导线的张力的大小为T,T,右斜面对右斜面对abab棒的支持力的大小为棒的支持力的大小为N N1 1, ,作用在作用在abab棒上的安培力的大小为棒上的安培力的大小为F,F,左斜面对左斜面对cdcd棒的支持力大小为棒的支持力大小为N N2 2, ,对于对于abab棒棒, ,由力的由力的平衡条件得平衡条件得2mgsin =N2mgsin =N1 1+T+F, +T+F, N N1 1=2mgcos =2mgcos 对于对于cdcd棒棒, ,同理有同理有mgsin +Nmgsin +N2 2=T
43、, =T, N N2 2=mgcos , =mgcos , 联立联立式得式得F=mg(sin -3cos ). F=mg(sin -3cos ). 答案答案: :(1)mg(sin -3cos )(1)mg(sin -3cos )(1)(1)作用在金属棒作用在金属棒abab上的安培力的大小上的安培力的大小; ;(2)(2)金属棒运动速度的大小金属棒运动速度的大小. .拓展增分拓展增分电磁感应在生活中的应用的有关问题电磁感应在生活中的应用的有关问题有关现代信息和有关现代信息和STSSTS问题中信息题问题中信息题( (命题背景有电磁炉、电子秤、电磁卡、电命题背景有电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接术
44、、卫星悬绳发电、磁悬浮列车等磁焊接术、卫星悬绳发电、磁悬浮列车等) )是高考命题的重点之一是高考命题的重点之一, ,解题策略解题策略是认真审题是认真审题, ,挖掘题干给定的信息挖掘题干给定的信息, ,灵活运用给定的信息是解题的关键灵活运用给定的信息是解题的关键. .【示例示例】 (2017(2017湖南长沙三模湖南长沙三模) )随着科技的不断发展随着科技的不断发展, ,无线充电已经进入人无线充电已经进入人们的视线们的视线. .小到手表、手机小到手表、手机, ,大到电脑、电动汽车的充电大到电脑、电动汽车的充电, ,都已经实现了从理都已经实现了从理论研发到实际应用的转化论研发到实际应用的转化. .
45、下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图方式无线充电的原理图. .关于无线充电关于无线充电, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应电流的磁效应”B.B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C.C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.D.只要有无线充电底座只要有无线充电底座, ,所有手机都可以进
46、行无线充电所有手机都可以进行无线充电C C解析解析: :由于题干给定的是无线充电手机利用电磁感应方式由于题干给定的是无线充电手机利用电磁感应方式, ,因此其工作原理因此其工作原理是电磁感应现象是电磁感应现象, ,故故A A错误错误; ;当充电设备通以恒定直流当充电设备通以恒定直流, ,发射线圈不会产生交发射线圈不会产生交变磁场变磁场, ,那么不能够正常使用那么不能够正常使用, ,故故B B错误错误; ;接收线圈中交变电流的频率与发射接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同线圈中交变电流的频率相同, ,故故C C正确正确; ;被充电手机内部有一被充电手机内部有一“接收线圈接收线圈”, ,与手机电池相连与手机电池相连, ,当有交变磁场时当有交变磁场时, ,则出现感应电动势则出现感应电动势, ,而普通手机无此功而普通手机无此功能能, ,不能够利用无线充电设备进行充电不能够利用无线充电设备进行充电, ,故故D D错误错误. .
