高中物理復(fù)習(xí)第09章第02節(jié)

1、第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律1感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢(1)感應(yīng)電動勢：在感應(yīng)電動勢：在_中中 產(chǎn)生的電動產(chǎn)生的電動 勢產(chǎn)生勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于_，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于于_(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵循感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵循_定定律，即律，即I_.電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象電源電源電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻閉合電路歐姆閉合電路歐姆欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)3導(dǎo)體切割磁

2、感線的情形導(dǎo)體切割磁感線的情形(1)若若B、l、v相互垂直，則相互垂直，則E_.(2)若若Bl，lv，v與與B夾角為夾角為，則，則E_.變化率變化率BlvBlvsin欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)B欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)二、自感與渦流二、自感與渦流1自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象(1)概念：由于導(dǎo)體本身的概念：由于導(dǎo)體本身的_變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自象稱為自感，由于自 感而產(chǎn)生感而產(chǎn)生 的感的感 應(yīng)電動勢叫應(yīng)電動勢叫 做做_(2)表達(dá)式：表達(dá)式：E_.(3)自感系數(shù)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的的影響因素：與線圈的_、形、形 狀、狀、

3、_以及是否有鐵芯有關(guān)以及是否有鐵芯有關(guān)電流電流自感電動勢自感電動勢大小大小匝數(shù)匝數(shù)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)2渦流渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生像生像_狀的感應(yīng)電流狀的感應(yīng)電流(1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到到_，安培力的方向總是，安培力的方向總是_導(dǎo)體的運(yùn)動導(dǎo)體的運(yùn)動(2)電磁驅(qū)動：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生電磁驅(qū)動：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生_，使導(dǎo)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)，使導(dǎo)體受到安

4、培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動起來動起來交流感應(yīng)電動機(jī)就是利用交流感應(yīng)電動機(jī)就是利用_的原理工作的的原理工作的水的旋渦水的旋渦安培力安培力阻礙阻礙感應(yīng)電流感應(yīng)電流電磁驅(qū)動電磁驅(qū)動欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng) 2.(多選多選)(2015鄭州模擬鄭州模擬)如圖甲、乙所示的如圖甲、乙所示的電路電路中，電阻中，電阻R和自感線圈和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈的電阻值都很小，且小于燈A的電的電阻，接通阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則發(fā)光，則()A在電路甲中，斷開在電路甲中，斷開S后，后，A將逐漸變暗將逐漸變暗B在電路甲中，斷開在電路甲中，斷開S后，后，A將

5、先變得更亮，然后逐漸變暗將先變得更亮，然后逐漸變暗C在電路乙中，斷開在電路乙中，斷開S后，后，A將逐漸變暗將逐漸變暗D在電路乙中，斷開在電路乙中，斷開S后，后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗將先變得更亮，然后逐漸變暗A(chǔ)D欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)考點(diǎn)考點(diǎn)一一 公式公式En/t 的應(yīng)用的應(yīng)用考點(diǎn)二考點(diǎn)二 公式公式EBlv 的的應(yīng)用應(yīng)用考點(diǎn)考點(diǎn)三三 自感現(xiàn)象的分析自感現(xiàn)象的分析欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)考點(diǎn)一公式考點(diǎn)一公式En/t的應(yīng)用的應(yīng)用欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng) 如圖甲所示，一個電阻值為如圖甲所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為，匝數(shù)為n的圓形金屬

6、的圓形金屬線圈與阻值為線圈與阻值為2R的電阻的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為連接成閉合回路線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所變化的關(guān)系圖線如圖乙所示圖線與橫、縱軸的截距分別為示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和和B0，導(dǎo)線的電阻不，導(dǎo)線的電阻不計求計求0至至t1時間內(nèi)時間內(nèi)(1)通過電阻通過電阻R1的電流大小和方向的電流大小和方向(2)通過電阻通過電阻R1的電荷量的電荷量q及電阻及電阻R1上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第

7、九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)C欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)考點(diǎn)二公式考點(diǎn)二公式EBlv的應(yīng)用的應(yīng)用1使用條件使用條件本公式是在一定條件下得出的，除了磁場是勻強(qiáng)磁場外，還本公式是在一定條件下得出的，除了磁場是勻強(qiáng)磁場外，還需需B、l、v三者相互垂直實際問題中當(dāng)它們不相互垂直時，三者相互垂直實際問題中當(dāng)它們不相互垂直時，應(yīng)取垂直的分量進(jìn)行計算，公式可為應(yīng)取垂直的分量進(jìn)

8、行計算，公式可為EBlvsin ，為為B與與v方向間的夾角方向間的夾角欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)4相對性相對性EBlv中的速度中的速度v是相對于磁場的速度，若磁場也運(yùn)動，應(yīng)是相對于磁場的速度，若磁場也運(yùn)動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系注意速度間的相對關(guān)系欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)AD欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)總結(jié)提升總結(jié)提升感應(yīng)電動勢兩個公式的比較感應(yīng)電動勢兩個公式的比較公式公式EBlv導(dǎo)體導(dǎo)體適用適用意義意義聯(lián)系聯(lián)系一個回路一個回路一段導(dǎo)體一段導(dǎo)體普遍適用普

9、遍適用導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線常用于求平均常用于求平均電動勢電動勢既可求平均值既可求平均值也可求瞬時值也可求瞬時值欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng) 2.(多選多選)(2015沈陽質(zhì)檢沈陽質(zhì)檢)如圖所示，在磁感如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B1.0 T的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿PQ在外力在外力F作用下作用下 在粗在粗 糙糙U形形導(dǎo)軌上以速度導(dǎo)軌上以速度v2 m/s 向右勻速滑動，兩導(dǎo)軌間距離向右勻速滑動，兩導(dǎo)軌間距離 L1.0 m，電阻，電阻R3.0 ，金屬桿的電阻，金屬桿的電阻r1.0 ，導(dǎo)軌電阻忽略不，導(dǎo)軌電阻忽略不計，則下列說法正確的是計，則下列說法正確的是(

10、)BC欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)A通過通過R的感應(yīng)電流的方向為由的感應(yīng)電流的方向為由d到到aB金屬桿金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為2.0 VC金屬桿金屬桿PQ受到的安培力大小為受到的安培力大小為0.5 ND外力外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱解析：由楞次定律或者右手定則可以判定通過解析：由楞次定律或者右手定則可以判定通過R的電流方向的電流方向為由為由a到到d，選項，選項A錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得金屬桿錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動

11、勢的大小為EBLv2 V，選項，選項B正確；安培力正確；安培力F安安BIL0.5 N，選項，選項C正確；因為軌道粗正確；因為軌道粗糙，由能量守恒定律可知，外力做的功等于電路中產(chǎn)生的焦糙，由能量守恒定律可知，外力做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱和摩擦生熱的總和，選項耳熱和摩擦生熱的總和，選項D錯誤錯誤欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)考點(diǎn)三自感現(xiàn)象的分析考點(diǎn)三自感現(xiàn)象的分析1自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象“阻礙阻礙”作用的理解作用的理解(1)流過線圈的電流增加時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流流過線圈的電流增加時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相反，阻礙電流的增加，使其緩慢地增加方向相反，阻礙電流的增加

12、，使其緩慢地增加(2)流過線圈的電流減小時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流流過線圈的電流減小時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減小方向相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減小欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)2自感現(xiàn)象的四個特點(diǎn)自感現(xiàn)象的四個特點(diǎn)(1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢線圈的自感系數(shù)越大

13、，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向使過程反向3自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化通電自感中，電能轉(zhuǎn)化為磁場能；斷電自感中，磁場能通電自感中，電能轉(zhuǎn)化為磁場能；斷電自感中，磁場能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為電能欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng) (多選多選)如圖所示，燈泡如圖所示，燈泡A、B與定值電阻的阻值均為與定值電阻的阻值均為R，L是自感系數(shù)較大的線圈，當(dāng)是自感系數(shù)較大的線圈，當(dāng)S1閉合、閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定斷開且電路穩(wěn)定時，時，A、B兩燈亮度相同，再閉合兩燈亮度相同，再閉合S2，待電

14、路穩(wěn)定后將，待電路穩(wěn)定后將S1斷斷開，下列說法中正確的是開，下列說法中正確的是()AB燈立即熄滅燈立即熄滅BA燈將比原來更亮一下后熄滅燈將比原來更亮一下后熄滅C有電流通過有電流通過B燈，方向為燈，方向為cdD有電流通過有電流通過A燈，方向為燈，方向為baAD欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)解析解析S1閉合、閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時，斷開且電路穩(wěn)定時，A、B兩燈一樣亮，兩燈一樣亮，說明兩個支路中的電流相等，這時線圈說明兩個支路中的電流相等，這時線圈L沒有自感作用，可知沒有自感作用，可知線圈線圈L的電阻也為的電阻也為R，在，在S2、S1都閉合且穩(wěn)定時，都閉合且穩(wěn)定時，IAIB，當(dāng)，當(dāng)

15、S2閉合、閉合、S1突然斷開時，由于線圈的自感作用，流過突然斷開時，由于線圈的自感作用，流過A燈的電流燈的電流方向變?yōu)榉较蜃優(yōu)閎a，但，但A燈不會出現(xiàn)比原來更亮一下再熄滅的現(xiàn)燈不會出現(xiàn)比原來更亮一下再熄滅的現(xiàn)象，故選項象，故選項D正確，正確，B錯誤；由于定值電阻錯誤；由于定值電阻R沒有自感作用，沒有自感作用，故斷開故斷開S1時，時，B燈立即熄滅，選項燈立即熄滅，選項A正確，正確，C錯誤錯誤欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)總結(jié)提升總結(jié)提升分析自感現(xiàn)象的兩點(diǎn)注意分析自感現(xiàn)象的兩點(diǎn)注意(1)通過自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過程，線圈通過自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過程，線

16、圈中電流逐漸變大，斷電過程，線圈中電流逐漸變小，方向不中電流逐漸變大，斷電過程，線圈中電流逐漸變小，方向不變此時線圈可等效為變此時線圈可等效為“電源電源”，該，該“電源電源”與其他電路元與其他電路元件形成回路件形成回路(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮閃亮”問題的判斷，在于對電問題的判斷，在于對電流大小的分析，若斷電后通過燈泡的電流比原來強(qiáng)，則燈泡流大小的分析，若斷電后通過燈泡的電流比原來強(qiáng)，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅先閃亮后再慢慢熄滅欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng) 3.(單選單選)(2015南昌模擬南昌模擬)如圖所示的電路中如圖所示的電路中，L是是一個自感系

17、數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，L1、L2和和L3是是3個個完全相同的燈泡，完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源在是內(nèi)阻不計的電源在t0時刻，閉合開時刻，閉合開關(guān)關(guān)S，電路穩(wěn)定后在，電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關(guān)時刻斷開開關(guān)S.規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過L1、L2的電流方向為正方向，分別用的電流方向為正方向，分別用I1、I2表示流過表示流過L1和和L2的的電流，則下圖中能定性描述電流電流，則下圖中能定性描述電流I隨時間隨時間t變化關(guān)系的是變化關(guān)系的是()C欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)解析：解析：L的直流電阻不計，電路穩(wěn)定后通過的直流電

18、阻不計，電路穩(wěn)定后通過L1的電流是通過的電流是通過L2、L3電流的電流的2倍閉合開關(guān)瞬間，倍閉合開關(guān)瞬間，L2立即變亮，由于立即變亮，由于L的的阻礙作用，阻礙作用，L1逐漸變亮，即逐漸變亮，即I1逐漸變大，在逐漸變大，在t1時刻斷開開關(guān)時刻斷開開關(guān)S，之后電流，之后電流I會在電路穩(wěn)定時通過會在電路穩(wěn)定時通過L1的電流大小基礎(chǔ)上逐的電流大小基礎(chǔ)上逐漸變小，漸變小，I1方向不變，方向不變，I2反向，故選反向，故選C.欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第九章電磁感應(yīng)第九章電磁感應(yīng)真題剖析真題剖析轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生電動勢的計算方法轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生電動勢的計算方法 (10分分)(2014高考新課標(biāo)全國卷高考新課標(biāo)全國卷) 半徑分別為半徑分別為r和和2r的的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r，質(zhì)量為，質(zhì)量為m且質(zhì)且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通的延長線通過圓導(dǎo)軌中心過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視