《導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng) 第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流 課件 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《導(dǎo)學(xué)教程高考物理總復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng) 第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流 課件 新人教版（70頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)基礎(chǔ)落實基礎(chǔ)落實主干回顧電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)變化變化閉合閉合變化率變化率大小大小匝數(shù)匝數(shù)1判斷下列說法的正誤。判斷下列說法的正誤。(1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。( )(2)線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。越大。( )(3)線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。越大。( )自我檢測 (4)線圈匝數(shù)n越多，磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也越大。( )(5)線圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大。( )(6)對于

2、同一線圈，當(dāng)電流變化越快時，線圈中的自感電動勢越大。( )(7)自感電動勢阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化。( )2(多選多選) (2016西寧檢測西寧檢測)如圖如圖921甲所示線甲所示線圈的匝數(shù)圈的匝數(shù)n100匝，橫截面積匝，橫截面積S50 cm2，線圈總電，線圈總電阻阻r10 ，沿軸向有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖示磁場方向為，沿軸向有勻強(qiáng)磁場，設(shè)圖示磁場方向為正，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間做如圖乙所示變化，正，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間做如圖乙所示變化，則在開始的則在開始的0.1 s內(nèi)內(nèi)圖圖921A磁通量的變化量為磁通量的變化量為0.25 WbB磁通量的變化率為磁通量的變化率為2.5102 Wb/sCa、

3、b間電壓為間電壓為0D在在a、b間接一個理想電流表時，電流表的示間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為數(shù)為0.25 A答案答案BD3 (多選多選)如圖如圖922所示的甲、乙兩個電路，所示的甲、乙兩個電路，電感線圈的自感系數(shù)足夠大，且直流電阻非常小但電感線圈的自感系數(shù)足夠大，且直流電阻非常小但不可忽略，閉合開關(guān)不可忽略，閉合開關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡均，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡均能發(fā)光。現(xiàn)將開關(guān)能發(fā)光?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，這兩個電路中燈泡亮度的斷開，這兩個電路中燈泡亮度的變化情況可能是變化情況可能是圖圖922A甲電路中燈泡將漸漸變暗甲電路中燈泡將漸漸變暗B甲電路中燈泡將先變得更亮，然后漸漸變暗甲電路

4、中燈泡將先變得更亮，然后漸漸變暗C乙電路中燈泡將漸漸變暗乙電路中燈泡將漸漸變暗D乙電路中燈泡將先變得更亮，然后漸漸變暗乙電路中燈泡將先變得更亮，然后漸漸變暗解析解析圖甲的電路中，斷開開關(guān)前，燈泡中的圖甲的電路中，斷開開關(guān)前，燈泡中的電流與線圈電流與線圈L中的電流相同，斷開開關(guān)后，燈泡、線中的電流相同，斷開開關(guān)后，燈泡、線圈圈L、電阻、電阻R構(gòu)成閉合電路，自感電流將使燈泡繼續(xù)構(gòu)成閉合電路，自感電流將使燈泡繼續(xù)亮一會兒，但自感電流只能在燈泡原有電流的基礎(chǔ)亮一會兒，但自感電流只能在燈泡原有電流的基礎(chǔ)上減小，所以燈泡中的電流不會比斷開開關(guān)前大，上減小，所以燈泡中的電流不會比斷開開關(guān)前大，即燈泡的亮度不

5、會比斷開前更亮，所以選項即燈泡的亮度不會比斷開前更亮，所以選項A正確、正確、B錯誤；圖乙電路中，斷開開關(guān)前，線圈錯誤；圖乙電路中，斷開開關(guān)前，線圈L中的電流中的電流比燈泡中的電流大，斷開開關(guān)后，線圈比燈泡中的電流大，斷開開關(guān)后，線圈L中的自感電中的自感電流通過燈泡，該電流大于燈泡中原有的電流，故燈流通過燈泡，該電流大于燈泡中原有的電流，故燈泡將比原來更亮；又由于自感不能阻止電流的減小，泡將比原來更亮；又由于自感不能阻止電流的減小，最終自感電流還是要減為零，故燈泡將逐漸變暗直最終自感電流還是要減為零，故燈泡將逐漸變暗直至熄滅，所以選項至熄滅，所以選項C錯誤、錯誤、D正確。正確。答案答案AD4如圖

6、如圖923所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向下，導(dǎo)體棒面向下，導(dǎo)體棒ab勻速向右切割磁感線運動時，導(dǎo)勻速向右切割磁感線運動時，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，體棒相當(dāng)于電源，a、b兩點的電勢為兩點的電勢為a、b，則下列，則下列說法正確的是說法正確的是圖圖923Aab，a為電源正極為電源正極Bab，b為電源正極為電源正極Cab，a為電源正極為電源正極Dab，b為電源正極為電源正極答案答案A課堂互動課堂互動考點突破考點突破圖圖924(1)求在求在0t0時間內(nèi)流過導(dǎo)體棒時間內(nèi)流過導(dǎo)體棒ef的電流的大小的電流的大小與方向；與方向；(2)求在求在t02t0時間內(nèi)流過導(dǎo)體棒時間內(nèi)流過導(dǎo)體棒ef的電

7、流的大小的電流的大小與方向。與方向。(3)1.5t0時刻桿對導(dǎo)體棒時刻桿對導(dǎo)體棒ef的作用力的大小和方向。的作用力的大小和方向。考向考向2有關(guān)感應(yīng)電量的計算有關(guān)感應(yīng)電量的計算例例2 (2016泰州期末泰州期末)如圖如圖925甲所示，一甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)個圓形線圈的匝數(shù)n100，線圈面積，線圈面積S200 cm2，線，線圈的電阻圈的電阻r1 ，線圈外接一個阻值，線圈外接一個阻值R4 的電阻，的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是中

8、正確的是圖圖925A線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向B電阻電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大兩端的電壓隨時間均勻增大C線圈電阻線圈電阻r消耗的功率為消耗的功率為4104 WD前前4 s內(nèi)通過內(nèi)通過R的電荷量為的電荷量為4104 C 解析由楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向，選項A錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定為EnSB/t0.1 V，電阻R兩端的電壓不隨時間變化，選項B錯誤；回路中電流IE/(Rr)0.02 A，線圈電阻r消耗的功率為PI2r4104 W，選項C正確；前4 s內(nèi)通過R的電荷量為qIt0.08 C，選項D錯誤。答案C規(guī)律總結(jié)規(guī)

9、律總結(jié)1應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟(1)分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變化情況；化情況；(2)利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；(3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形式列方程求解。式列方程求解。考點二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算1導(dǎo)體平動切割磁感線對于導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算式EBlv，應(yīng)注意以下幾個方面：(1)正交性：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B、l、v三者相互垂直。 (2)對應(yīng)性：

10、若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢，即EBl。若v為瞬時速度，則E為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢。(3)有效性：公式中的l為有效切割長度，即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長度。圖926中有效長度分別為：圖圖926甲圖：甲圖：lcdsin ；乙圖：沿乙圖：沿v1方向運動時，方向運動時，lMN；沿；沿v2方向運動方向運動時，時，l0.圖圖927考向考向1平動切割類問題平動切割類問題例例3在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為，有一水平放置的光滑框架，寬度為L0.4 m，如圖，如圖928所示，框架上放置一質(zhì)量為所示，框架上放

11、置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為、電阻為1 的金屬桿的金屬桿cd，框架電阻不計。若，框架電阻不計。若桿桿cd以恒定加速度以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻變速，由靜止開始做勻變速運動，求：運動，求：圖圖928 (1)在在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？(2)在在5 s末回路中的電流多大？末回路中的電流多大？(3)第第5 s末作用在桿末作用在桿cd上的水平外力多大？上的水平外力多大？答案答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N考向考向2轉(zhuǎn)動切割類問題轉(zhuǎn)動切割類問題例例4 (2015課標(biāo)課標(biāo))如圖如圖929所示，直角三所示，直角三角形金屬框角形金屬框a

12、bc放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為為B，方向平行于，方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速邊以角速度度逆時針轉(zhuǎn)動時，逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc。已知。已知bc邊的長度為邊的長度為l。下列判斷正確的是。下列判斷正確的是圖圖929答案答案C考點三自感現(xiàn)象的分析通電自感和斷電自感的比較兩種自感兩種自感比較項目比較項目通電自感通電自感斷電自感斷電自感電路圖電路圖器材要求器材要求A1、A2同規(guī)格同規(guī)格RRL，L較大較大L很大很大(有鐵芯有鐵芯)現(xiàn)象現(xiàn)象在在S閉合瞬間，燈閉合瞬間，燈A2立即亮立即亮起

13、來，燈起來，燈A1逐漸變亮，最逐漸變亮，最終一樣亮終一樣亮在開關(guān)在開關(guān)S斷開時，燈斷開時，燈A漸漸熄滅或漸漸熄滅或閃亮一下再熄滅閃亮一下再熄滅原因原因由于開關(guān)閉合時流過電感線由于開關(guān)閉合時流過電感線圈的電流迅速增大，線圈中圈的電流迅速增大，線圈中產(chǎn)生了自感電動勢，阻礙了產(chǎn)生了自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈的電流比流過燈A2的電流的電流增加得慢增加得慢S斷開時，線圈斷開時，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；燈存在一段時間；燈A中電流反向不中電流反向不會立即熄滅。若會立即熄滅。若

14、RLRA，原來的，原來的ILIA，則，則A燈熄滅前要閃亮一下；燈熄滅前要閃亮一下；若若RLRA，原來的電流，原來的電流ILIA，則燈則燈A逐漸熄滅，不再閃亮一下逐漸熄滅，不再閃亮一下能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化情況情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能磁場能轉(zhuǎn)化為電能考向考向1通電、斷電自感的現(xiàn)象分析通電、斷電自感的現(xiàn)象分析 例例5 (多選多選)(2016淄博模擬淄博模擬)如圖如圖9210所示，所示，A、B是完全相同的兩個小燈泡，是完全相同的兩個小燈泡，L為自感系數(shù)很大、為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈，則電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈，則圖圖9210A開關(guān)開關(guān)S閉合瞬間，閉合瞬間，A

15、、B同時發(fā)光，隨后同時發(fā)光，隨后A燈變燈變暗直至熄滅，暗直至熄滅，B燈變亮燈變亮B開關(guān)開關(guān)S閉合瞬間，閉合瞬間，B燈亮，燈亮，A燈不亮燈不亮C斷開開關(guān)斷開開關(guān)S的瞬間，的瞬間，A、B燈同時熄滅燈同時熄滅D斷開開關(guān)斷開開關(guān)S的瞬間，的瞬間，B燈立即熄滅，燈立即熄滅，A燈突然閃燈突然閃亮一下再熄滅亮一下再熄滅解析解析因線圈的自感系數(shù)很大，電阻可忽略，故因線圈的自感系數(shù)很大，電阻可忽略，故閉合開關(guān)瞬間，線圈對電流的阻礙作用極大，相當(dāng)閉合開關(guān)瞬間，線圈對電流的阻礙作用極大，相當(dāng)于斷路，故于斷路，故A、B同時發(fā)光，且亮度相同，當(dāng)穩(wěn)定后，同時發(fā)光，且亮度相同，當(dāng)穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，A燈

16、短路，燈短路，B燈兩端電壓為電源電燈兩端電壓為電源電壓，亮度比閉合瞬間更亮，故選項壓，亮度比閉合瞬間更亮，故選項A正確，選項正確，選項B錯錯誤；斷開開關(guān)瞬間，誤；斷開開關(guān)瞬間，B燈立即熄滅，而線圈中的電流燈立即熄滅，而線圈中的電流不會立即消失，線圈相當(dāng)于一個電源使不會立即消失，線圈相當(dāng)于一個電源使A燈中會有一燈中會有一短暫電流，從而使短暫電流，從而使A燈會亮一下再熄滅，故選項燈會亮一下再熄滅，故選項C錯錯誤、選項誤、選項D正確。正確。答案答案AD考向考向2自感現(xiàn)象中感應(yīng)電流的圖象問題自感現(xiàn)象中感應(yīng)電流的圖象問題例例6 (多選多選)如圖如圖9211所示的電路中，所示的電路中，L為為一個自感系數(shù)很

17、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，D1、D2是兩個完全相同的燈泡，是兩個完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計的電源。是一內(nèi)阻不計的電源。t0時刻，閉合開關(guān)時刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，電路達(dá)到穩(wěn)，經(jīng)過一段時間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，定，t1時刻斷開開關(guān)時刻斷開開關(guān)S。I1、I2分別表示通過燈泡分別表示通過燈泡D1和和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向為電流正方向，的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流以下各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)系的是圖圖9211解析解析當(dāng)當(dāng)S閉合時，閉合時，L的自感作用會阻礙其中的的自感作用會阻礙

18、其中的電流變大，電流從電流變大，電流從D1流過；當(dāng)流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時，的阻礙作用變小時，L中的電流變大，中的電流變大，D1中的電流變小至零；中的電流變小至零；D2中的電流中的電流為電路總電流，電流流過為電路總電流，電流流過D1時，電路總電阻較大，時，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)電流較小，當(dāng)D1中電流為零時，電流流過中電流為零時，電流流過L與與D2，總，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開時，再斷開時，D2馬上馬上熄滅，熄滅，D1與與L組成回路，由于組成回路，由于L的自感作用，的自感作用，D1慢慢慢慢熄滅，電流反向且減?。痪C上所述知選項熄滅，電流反向且減小；

19、綜上所述知選項A、C正確。正確。答案答案AC規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1 (多選多選)(2015課標(biāo)課標(biāo))1824年，法國科學(xué)家阿年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的拉果完成了著名的“圓盤實驗圓盤實驗”。實驗中將一銅圓。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖9212所示。實驗中所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是下列說法正確的是

20、隨堂鞏固課后訓(xùn)練課后訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo)能力達(dá)標(biāo)圖圖9212A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動C在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動解析解析如圖所示，將銅圓盤等效為無數(shù)個長方如圖所示，將銅圓盤等效為無數(shù)個長方形線圈的組合，則每個線圈繞形線圈的組合，則每個線圈繞OO軸轉(zhuǎn)動時，均有感軸轉(zhuǎn)動時，均有感應(yīng)電

21、流產(chǎn)生，這些感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對小磁針有應(yīng)電流產(chǎn)生，這些感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對小磁針有作用力，從而使小磁針轉(zhuǎn)動起來，可見作用力，從而使小磁針轉(zhuǎn)動起來，可見A、B均正確。均正確。由上述分析可見，感應(yīng)電流的方向與圓盤的轉(zhuǎn)動方由上述分析可見，感應(yīng)電流的方向與圓盤的轉(zhuǎn)動方向并不一致，故向并不一致，故D錯。由對稱性可見，穿過整個圓盤錯。由對稱性可見，穿過整個圓盤的磁通量始終為零，故的磁通量始終為零，故C錯。錯。答案AB2 (2015安徽理綜安徽理綜)如圖如圖9213所示，所示，abcd為為水平放置的平行水平放置的平行“匚匚”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，

22、磁感應(yīng)強(qiáng)度導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為大小為B，導(dǎo)軌電阻不計。已知金屬桿，導(dǎo)軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置，傾斜放置，與導(dǎo)軌成與導(dǎo)軌成角，單位長度的電阻為角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速，保持金屬桿以速度度v沿平行于沿平行于cd的方向滑動的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好接觸良好)。則。則圖圖9213答案B圖圖9214答案B4 (2016南昌模擬南昌模擬)如圖如圖9215所示的電路中，所示的電路中，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，L1、L2和和L3是三個完全相同的燈泡，是三個完全相同

23、的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源。是內(nèi)阻不計的電源。在在t0時刻，閉合開關(guān)時刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在，電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開時刻斷開開關(guān)關(guān)S。規(guī)定以電路穩(wěn)定時。規(guī)定以電路穩(wěn)定時(閉合閉合S后后)流過流過L1、L2的電流的電流方向為正方向，分別用方向為正方向，分別用I1、I2表示流過表示流過L1和和L2的電流，的電流，則下圖中能定性描述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)系的是圖圖9215解析L的直流電阻不計，電路穩(wěn)定后通過L1的電流是通過L2、L3電流的2倍。閉合開關(guān)瞬間，由于L的阻礙作用，L1逐漸變亮，即I1逐漸變大，在t1時刻斷開開關(guān)S，之后電流I會在電路穩(wěn)定時通過L1的電流大小基礎(chǔ)上逐漸變小，I1方向不變，I2反向，故選C。答案C