《物理專題九 電磁感應 第2講 法拉第電磁感應定律 自感和渦流》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理專題九 電磁感應 第2講 法拉第電磁感應定律 自感和渦流（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講法拉第電磁感應定律 自感和渦流一、法拉第電磁感應定律1.磁通量變化率：表示磁通量變化的快慢，大小為t21t.2.法拉第電磁感應定律磁通量的變化率(1)內(nèi)容：在電磁感應現(xiàn)象中，電路中感應電動勢的大小跟_成正比.3.導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢導體棒切割磁感線時，可有以下三種情況：切割方式電動勢表達式說明垂直切割E_導體棒與磁場方向垂直；磁場為勻強磁場傾斜切割EBlvsin 其中為v與B的夾角旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)EBl2Blv 【基礎檢測】1.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是()A.感應電動勢的大小與

2、線圈的匝數(shù)無關B.穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大D.感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同答案：C電磁感應 自感電流(3)自感系數(shù) L有關因素：與線圈的_、_、_以及是否有鐵芯有關.線圈越長，單位長度上線圈的匝數(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)會增大很多.長短形狀匝數(shù)大單位：亨利(H)，1 mH103 H，1 H106 H.(4)自感現(xiàn)象的應用和防止應用：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器、鎮(zhèn)流器和燈管組成的._在日光燈啟動時起到開關作用，正常工作時斷開；鎮(zhèn)流器的作用是在燈開始點亮時起_的

3、作用，在日光燈正常發(fā)光時起_作用.防止：制作精密電阻時，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.啟動器產(chǎn)生瞬時高壓降壓限流雙線2.渦流：塊狀金屬在磁場中運動，或者處在變化的磁場中，金屬塊內(nèi)部會產(chǎn)生感應電流，這種電流在整塊金屬內(nèi)部自成閉合回路，叫做_.渦流【基礎檢測】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的線圈，下列說法中正確的是()A.開關 S 合上瞬間，A 燈先亮 B 燈后亮B.S 合上穩(wěn)定后，A、B 同時亮著C.S 斷開瞬間，A、B 同時熄滅D.S 斷開瞬間，B 立即熄滅，A 閃亮一下再熄滅圖 9-2-1解析：開關 S 閉合的瞬間，兩燈同時獲

4、得電壓，所以A、B 同時發(fā)光.由于線圈的電阻可以忽略，燈 A 逐漸被短路，流過 A 燈的電流逐漸減小最后熄滅，B 燈電流逐漸增大，故 A、B 錯誤；斷開開關 S 的瞬間，B 燈的電流突然消失，立即熄滅，流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當電源，自感電流流過 A 燈，所以 A 燈突然閃亮一下再熄滅，故 C 錯誤，D 正確.答案：D考點 1 對法拉第電磁感應定律的理解 重點歸納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，勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直磁感應強度B隨時間均勻增大兩圓環(huán)半徑之比為21

5、，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說法正確的是()圖9-2-2AEaEb41，感應電流均沿逆時針方向BEaEb41，感應電流均沿順時針方向CEaEb21，感應電流均沿逆時針方向DEaEb21，感應電流均沿順時針方向考點 2 對自感現(xiàn)象的分析 重點歸納自感中“閃亮”與“不閃亮”問題項目與線圈串聯(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，然后逐漸減小達到穩(wěn)定斷電時電流逐漸減小，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為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，L1、L2是兩個完全相同的電燈，E是內(nèi)阻不計的電源.t0時刻，閉合開關S.經(jīng)過一段時間后，電路達到穩(wěn)定，t1時刻斷開開關S.I1、I2分別表示通過電燈L1和L2中的電流，規(guī)定圖中箭頭所示方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關系的是() 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，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則() 甲 乙 圖924A.在電路甲中，斷開 S 后，A 將逐漸變暗B.在電路甲中，斷開 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 S 后，A 將逐漸變暗D.在電路乙中，斷開 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 S 時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原電流的減小，通過 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 S時，電源不給燈供電，而線圈 L 產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，通過 R、A 形成回路，燈 A 中電流比原來大，變得更亮，然后逐漸變暗.答案：AD方法導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動

8、勢的計算方法1.平動類型感應電動勢的計算：EBlv.(1)該類型中導體平動切割磁感線.(2)正交性：B、l、v 相互垂直時公式成立.(3)有效性：式中的 l 為有效切割長度，即導體在垂直于 v 方向上的投影長度，如圖 9-2-5 所示.圖 9-2-5圖9-2-6 例 1：(2016 年新課標卷)如圖 9-2-7 所示，M 為半圓形導線框，圓心為 OM；N 是圓心角為直角的扇形導線框，圓心為 ON；兩導線框在同一豎直平面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線 OMON 的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框 M、N 在 t0 時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過 OM和ON 的軸

9、，以相同的周期 T 逆時針勻速轉(zhuǎn)動，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，兩根粗細均勻的金屬桿 AB 和 CD 的長度均為 L，電阻均為 R，質(zhì)量分別為 3m 和 m，用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計的、不可伸長的柔軟導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 的水平勻強磁場，磁感應強度的大小為 B，方向與回路平面垂直，此時 CD 處于磁場中.現(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿 AB，經(jīng)過一段時間(AB、CD 始終水平)，在 AB 即將進入磁場的上邊界時，其加速度為零，此時金屬桿 CD 還處于磁場中，在此過程中金屬桿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 即將進入磁場上邊界時的速度 v1.(2)在此過程中金屬桿 CD 移動的距離 h (3)設金屬桿 AB 在磁場中運動的速度為v2，通過計算說明 v2大小的可能范圍 圖9-2-9和通過導線截面的電量 q.