物理第九章 电磁感应 第27讲 法拉第电磁感应定律自感现象.ppt

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1、电磁感应第第 九九 章章第第2727讲法拉第电磁感应定律自感现象讲法拉第电磁感应定律自感现象考纲要求考情分析命题趋势1.法拉第电磁感应定律2.自感、涡流2016全国卷，192015全国卷，162015海南卷，162014江苏卷，16高考对本节内容的考查主要是以选择题或计算题的形式考查法拉第电磁感应定律及其应用，要特别注意法拉第电磁感应定律的不同表达形式及其适用条件说明：1.导体切割磁感线时，感应电动势的计算，只限于导体棒垂直于B、v的情况；2.在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低；3.不要求用自感系数计算自感电动势.栏目导航板板 块块 一一板板 块块 二二板板 块块 三三板板 块

2、块 四四1法拉第电磁感应定律(1)感应电动势概念：在_中产生的电动势；产生条件：穿过回路的_发生改变，与电路是否闭合_；方向判断：感应电动势的方向用_或_判断考点法拉第电磁感应定律自感现象电电磁感磁感应现应现象象 磁通量磁通量 无关无关 楞次定律楞次定律 右手定右手定则则 磁通量的磁通量的变变化率化率 变变化率化率 Blv电电流流感感应电动势应电动势 大小大小 匝数匝数 103 106(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_电流，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流(3)电磁阻尼导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是_导体的运动(4)电磁驱动如果磁

3、场相对于导体转动，在导体中会产生_使导体受到安培力而使导体运动起来感感应应 阻碍阻碍 感感应电应电流流 B 3(动生电动势)如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为()Aca,21Bac,2 1Cac,12Dca,12C一对法拉第电磁感应定律的理解例1(2017湖北黄冈调研)如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路线圈的半径为r1，在线圈中半径

4、为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计求0至t1时间内(1)通过电阻R1的电流大小和方向(2)通过电阻R1的电荷量q和热量Q.二导体切割磁感线产生感应电动势(4)有效性：公式中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直的方向上的投影长度下表为常见切割情景中的有效长度例2(多选)(2017辽宁沈阳质检)半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B直杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直

5、线运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，直杆的位置由确定，如图所示则()ACD例3(2014全国卷)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)直导体棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略重力加速度大小为g，求：(1)通过电阻R的感应

6、电流的方向和大小；(2)外力的功率1自感现象“阻碍”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，使其缓慢地减小三自感现象2自感现象的四个特点(1)自感电动势总是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，自感线圈就相当于普通导体(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向3自感现象中的能量转化通电自感中，电能转化为磁场能；断电自感中，磁场能转化

7、为电能分析自感现象的两点注意1通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路2断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭例4(2017湖北武汉模拟)如图所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)则()AS闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭BS闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C电路接通稳定后，三个灯亮度相同D电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭解析：因线圈L的自感系数较大且

8、直流电阻可忽略不计，S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭，A正确S闭合时，B灯先不太亮，然后变亮，B错误电路接通稳定后，B、C灯亮度相同，A灯不亮，C错误电路接通稳定后，S断开时，C灯逐渐熄灭，D错误ABD B C 答题送检来自阅卷名师报告1在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示则0t0时间内，导线框中()CAB 3(2017黑龙江大庆质检)如图甲所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向外，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示设垂直纸面向里为B的正方向，R14，R26，C30 F，线圈内阻不计求电容器充电时的电压和2 s后电容器放电的电荷量课时达标