2013屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章第4課時(shí) 自感、渦流、電磁感應(yīng)的圖象課件 魯科版

1、1,電磁感應(yīng),4,自感、渦流、電磁感應(yīng)的圖象,第十章,2,一、自感現(xiàn)象 1.自感現(xiàn)象：由于 發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)的特例. 2.自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì).自感電動(dòng)勢(shì)大小與電流變化率 成正比，與自感系數(shù)L成正比.,導(dǎo)體本身的電流,3,3.自感系數(shù)L的大小由線圈自身結(jié)構(gòu)特征決定：線圈越 ，單位長度上的匝數(shù)越 ，橫截面積越 ，它的自感系數(shù)越 ，加入鐵芯后，會(huì)使線圈的自感系數(shù) .自感系數(shù)的單位為 .,長,多,大,增加,亨利(H),大,4,4.自感電動(dòng)勢(shì)的方向：自感電動(dòng)勢(shì)總是 .即：若電路中電流增加，則自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向 ；若電路中電流減小，則自

2、感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向 . 5.自感電動(dòng)勢(shì)的作用： . .,阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化,相反,相同,總是阻礙導(dǎo) 體中原電流的變化,5,二、自感現(xiàn)象的應(yīng)用日光燈 1.啟動(dòng)器：利用氖管的輝光放電，起自動(dòng)把電路接通和斷開的作用. 2.鎮(zhèn)流器：在日光燈點(diǎn)燃時(shí)，利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬時(shí) ，在日光燈正常發(fā)光時(shí)，利用自感現(xiàn)象，起 作用.,高壓,降壓限流,6,三、渦流 當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)線圈附近的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.這種電流看起來很像水的旋渦，所以叫做渦流，如圖10-4-1所示. 1.應(yīng)用：電磁爐（特點(diǎn)是節(jié)能、環(huán)保，效率高）. 2.防止：變壓器用硅鋼片涂絕緣漆疊合而成.,圖10-4-1,7,四、電磁

3、感應(yīng)中的圖象問題 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象，即Bt圖象、-t圖象、E-t圖象和I-t圖象.對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖象，即E-x圖象和I-x圖象.,8,這些圖象問題大體上可分為兩類： 1.由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象. 2.由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量.,9,自感現(xiàn)象分析 如圖10-4-2所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，,圖10-4-2,10,下列說法中正確的是( ) A.合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2

4、先亮A1后亮，最后一樣亮 B.合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 C.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會(huì)才熄滅 D.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)，A1立即熄滅，A2過一會(huì)才熄滅,11,S閉合接通電路時(shí)，A2支路中的電流立即達(dá)到最大，A2先亮；由于線圈的自感作用，A1支路電流增加得慢，A1后亮.A1中的電流穩(wěn)定后，線圈的阻礙作用消失，A1與A2并聯(lián)，亮度一樣，故A正確，B不正確.S斷開時(shí)，L和A1、A2組成串聯(lián)的閉合回路，A1和A2亮度一樣，由于L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙L中原電流的消失，使A1和A2過一會(huì)才熄滅，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.所以答案為A.,12,圖1043,變式訓(xùn)練1：(2010

5、北京卷) 在如圖1043所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí) 間t變化的圖像是( ),13,14,解析：電路圖如圖所示，t時(shí)刻閉合S，則由于線圈L的自感作用，通過電燈L1的電流i1從零逐漸增加，直到達(dá)穩(wěn)定值I，故燈L1的電流變化為B圖像所示；而燈L2所在支路沒有上述現(xiàn)象，S一閉合，電流i2就為穩(wěn)定值I.故圖像C、D均錯(cuò) 答案： B,15,電磁感應(yīng)中的圖象問

6、題(“B變化”類型) 一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里,如圖10-4-4(甲)所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖10-4-4(乙)所示.以I表示線圈中的感應(yīng)電流,以圖(甲)中線圈上箭頭所示方向的電流為正,16,圖10-4-4,17,則以下的I-t圖象中正確的是( ),18,由圖象可知，在0到1秒的時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，那么感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，與圖示電流方向相反，為負(fù)值，排除B、C選項(xiàng).根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，其 大小E= 為一定值，在2到3秒和4到5秒內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤，所以A選項(xiàng)正確.,19,

7、解圖象問題的選擇題，一般用“排除法”，比如先分析第一段時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化，從而得出感應(yīng)電流I的變化規(guī)律，把不符合這個(gè)規(guī)律的選項(xiàng)排除掉，然后再分析第二段時(shí)間，同樣排除不符合規(guī)律的選項(xiàng)，以此類推，直到找到正確答案. 線圈不動(dòng)，“B變化”這一類型題目，關(guān)鍵看磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化，如果某段時(shí)間內(nèi)斜率一定，則這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.,20,變式訓(xùn)練2：矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖10-4-5乙所示.,圖10-4-5,21,若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是( ),D,22,電磁感應(yīng)中的圖象問題(“切割”類型),23,24,25,磁場不變，線圈“切割”這一類型題目，關(guān)鍵看某個(gè)過程(比如入磁場、出磁場)中感應(yīng)電流的大小和方向：不論磁場邊界如何復(fù)雜，線圈形狀如何多變，關(guān)鍵是找到這一過程中線圈在磁場里的有效切割長度，根據(jù)EBLv分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的大??；方向由右手定則或楞次定律判定,26,變式訓(xùn)練3：如圖10-4-7所示，直角三角形導(dǎo)線框abc以大小為v的速度勻速通過有清晰邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（勻