《物理專題九 電磁感應(yīng) 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理專題九 電磁感應(yīng) 第2講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.磁通量變化率：表示磁通量變化的快慢，大小為t21t.2.法拉第電磁感應(yīng)定律磁通量的變化率(1)內(nèi)容：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟_成正比.3.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)，可有以下三種情況：切割方式電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式說(shuō)明垂直切割E_導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直；磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)傾斜切割EBlvsin 其中為v與B的夾角旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)EBl2Blv 【基礎(chǔ)檢測(cè)】1.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與

2、線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B.穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同答案：C電磁感應(yīng) 自感電流(3)自感系數(shù) L有關(guān)因素：與線圈的_、_、_以及是否有鐵芯有關(guān).線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上線圈的匝數(shù)越多，橫截面積越大，它的自感系數(shù)越_.線圈中插入鐵芯，自感系數(shù)會(huì)增大很多.長(zhǎng)短形狀匝數(shù)大單位：亨利(H)，1 mH103 H，1 H106 H.(4)自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止應(yīng)用：如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器、振蕩電路等.日光燈電路是由啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和燈管組成的._在日光燈啟動(dòng)時(shí)起到開(kāi)關(guān)作用，正常工作時(shí)斷開(kāi)；鎮(zhèn)流器的作用是在燈開(kāi)始點(diǎn)亮?xí)r起_的

3、作用，在日光燈正常發(fā)光時(shí)起_作用.防止：制作精密電阻時(shí)，采用_繞法，防止自感現(xiàn)象的發(fā)生，減小因自感而造成的誤差.啟動(dòng)器產(chǎn)生瞬時(shí)高壓降壓限流雙線2.渦流：塊狀金屬在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，或者處在變化的磁場(chǎng)中，金屬塊內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在整塊金屬內(nèi)部自成閉合回路，叫做_.渦流【基礎(chǔ)檢測(cè)】2.如圖 9-2-1 所示，A、B 兩燈相同，L 是帶鐵芯的電阻可不計(jì)的線圈，下列說(shuō)法中正確的是()A.開(kāi)關(guān) S 合上瞬間，A 燈先亮 B 燈后亮B.S 合上穩(wěn)定后，A、B 同時(shí)亮著C.S 斷開(kāi)瞬間，A、B 同時(shí)熄滅D.S 斷開(kāi)瞬間，B 立即熄滅，A 閃亮一下再熄滅圖 9-2-1解析：開(kāi)關(guān) S 閉合的瞬間，兩燈同時(shí)獲

4、得電壓，所以A、B 同時(shí)發(fā)光.由于線圈的電阻可以忽略，燈 A 逐漸被短路，流過(guò) A 燈的電流逐漸減小最后熄滅，B 燈電流逐漸增大，故 A、B 錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S 的瞬間，B 燈的電流突然消失，立即熄滅，流過(guò)線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)電源，自感電流流過(guò) A 燈，所以 A 燈突然閃亮一下再熄滅，故 C 錯(cuò)誤，D 正確.答案：D考點(diǎn) 1 對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 重點(diǎn)歸納1.磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率(續(xù)表)（續(xù)表）【考題題組】1(2016年北京卷)如圖9-2-2所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大兩圓環(huán)半徑之比為21

5、，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說(shuō)法正確的是()圖9-2-2AEaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駼EaEb41，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较駽EaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较駾EaEb21，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较蚩键c(diǎn) 2 對(duì)自感現(xiàn)象的分析 重點(diǎn)歸納自感中“閃亮”與“不閃亮”問(wèn)題項(xiàng)目與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時(shí)電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：若I2I1，燈泡逐漸變暗；若I2I1，燈泡閃亮后逐漸變暗兩種情況燈泡中電流方向均改變【考題題組】 2.

6、(多選)如圖923所示的電路中，L為一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，L1、L2是兩個(gè)完全相同的電燈，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源.t0時(shí)刻，閉合開(kāi)關(guān)S.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.I1、I2分別表示通過(guò)電燈L1和L2中的電流，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)殡娏髡较?，以下各圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是() 圖 9-2-3ABCD答案：AC 3.(多選)如圖924甲、乙所示，電路中的電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則() 甲 乙 圖924A.在電路甲中，斷開(kāi) S 后，A 將逐漸變暗B.在電路甲中，斷開(kāi) S 后，A 將

7、先變得更亮，然后才逐漸變暗C.在電路乙中，斷開(kāi) S 后，A 將逐漸變暗D.在電路乙中，斷開(kāi) S 后，A 將先變得更亮，然后才逐漸變暗解析：題圖甲所示電路中，燈 A 和自感線圈 L 串聯(lián)，電流相同，斷開(kāi) S 時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的減小，通過(guò) R、A 形成回路，燈 A 逐漸變暗.題圖乙所示電路中，電阻 R 和燈 A 串聯(lián)，燈 A 和電阻 R 的總電阻大于線圈 L 的電阻，電流則小于線圈 L 中的電流，斷開(kāi) S時(shí)，電源不給燈供電，而線圈 L 產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，通過(guò) R、A 形成回路，燈 A 中電流比原來(lái)大，變得更亮，然后逐漸變暗.答案：AD方法導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)

8、勢(shì)的計(jì)算方法1.平動(dòng)類型感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算：EBlv.(1)該類型中導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線.(2)正交性：B、l、v 相互垂直時(shí)公式成立.(3)有效性：式中的 l 為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體在垂直于 v 方向上的投影長(zhǎng)度，如圖 9-2-5 所示.圖 9-2-5圖9-2-6 例 1：(2016 年新課標(biāo)卷)如圖 9-2-7 所示，M 為半圓形導(dǎo)線框，圓心為 OM；N 是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為 ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直平面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線 OMON 的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框 M、N 在 t0 時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面、且過(guò) OM和ON 的軸

9、，以相同的周期 T 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()圖 9-2-7【觸類旁通】(2017 年上海松江區(qū)期末)如圖 9-2-9 所示，兩根粗細(xì)均勻的金屬桿 AB 和 CD 的長(zhǎng)度均為 L，電阻均為 R，質(zhì)量分別為 3m 和 m，用兩根等長(zhǎng)的、質(zhì)量和電阻均不計(jì)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè)，AB 和 CD 處于水平放置狀態(tài).在金屬桿 AB 的下方有高度為 H 的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B，方向與回路平面垂直，此時(shí) CD 處于磁場(chǎng)中.現(xiàn)從靜止開(kāi)始釋放金屬桿 AB，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(AB、CD 始終水平)，在 AB 即將進(jìn)入磁場(chǎng)的上邊界時(shí)，其加速度為零，此時(shí)金屬桿 CD 還處于磁場(chǎng)中，在此過(guò)程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為 Q.重力加速度為 g，試求：(1)金屬桿 AB 即將進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)的速度 v1.(2)在此過(guò)程中金屬桿 CD 移動(dòng)的距離 h (3)設(shè)金屬桿 AB 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v2，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明 v2大小的可能范圍 圖9-2-9和通過(guò)導(dǎo)線截面的電量 q.