高考物理大一轮复习 第九章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课件.ppt

电磁感应 第九章 第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流 一 法拉第电磁感应定律1 感应电动势 1 感应电动势 在 中产生的电动势 产生感应电动势的那部分导体就相当于 导体的电阻相当于 2 感应电流与感应电动势的关系 遵循 定律 即i 电磁感应现象 电源 电源内阻 闭合电路的欧姆 2 法拉第电磁感应定律 1 法拉第电磁感应定律 内容 电路中感应电动势的大小 跟穿过这一电路的 成正比 公式 e 2 导体切割磁感线的情形 一般情况 运动速度v和磁感线方向夹角为 则e 磁通量变化率 blvsin blv 跟踪训练 1 单选 穿过某线圈的磁通量随时间的变化的关系如图9 2 1所示 在线圈内产生感应电动势最大值的时间是 a 0 2sb 2 4sc 4 6sd 6 8s 答案 c 解析 t图象中 图象斜率越大 磁通量变化率越大 感应电动势就越大 2 单选 2015年福建模拟 如图9 2 2所示 让线圈由位置1通过一个匀强磁场区域运动到位置2 下列说法中正确的是 a 线圈进入匀强磁场区域的过程中 线圈中有感应电流 而且进入时的速度越大 感应电流越大b 整个线圈在匀强磁场中匀速运动时 线圈中有感应电流 而且感应电流是恒定的c 整个线圈在匀强磁场中加速运动时 线圈中有感应电流 而且感应电流越来越大d 线圈穿出匀强磁场区域的过程中 线圈中有感应电流 而且感应电流越来越大 答案 a 解析 线圈进入匀强磁场区域的过程中 磁通量发生变化 线圈中有感应电流 而且进入时的速度越大 感应电动势越大 感应电流越大 a对 整个线圈在匀强磁场中无论是匀速 加速还是减速运动 磁通量都不发生变化 线圈中没有感应电流产生 b c错 线圈穿出匀强磁场区域的过程中 磁通量发生变化 线圈中有感应电流 感应电流大小与运动的速度有关 匀速运动感应电流不变 加速运动感应电流增大 d错 二 自感和涡流1 自感现象 由于线圈本身的 而产生的电磁感应现象 互感现象 两个互相靠近的线圈 当一个线圈的电流变化时 它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象 2 自感电动势 1 定义 在 中产生的感应电动势 2 大小 和电流的 及线圈的 有关 3 自感系数 与线圈的 形状 及是否有铁芯有关 4 单位 亨利 h 1mh h 1 h h 电流发生变化 自感现象 变化率 自感系数 大小 匝数 10 6 10 3 3 涡流 1 当线圈中的电流发生变化时 在它附近的任何导体中都会产生像 状的感应电流 2 大小 导体的外周长 交变磁场的频率 涡流越大 3 应用 感应加热 涡流探测等 水的旋涡 越长 越高 电磁灶 涡流制动 跟踪训练 3 单选 如图9 2 3所示的电路中 l1 l2为完全相同的灯泡 线圈l的电阻忽略不计 下列说法正确的是 a 合上开关k接通电路时 l2先亮l1后亮 最后一样亮b 合上开关k接通电路时 l1和l2始终一样亮c 断开开关k切断电路时 l2立即熄灭 l1过一会儿才熄灭d 断开开关k切断电路时 l1 l2同时立即熄灭 答案 a 解析 接通电路时 由于线圈的自感作用 l1支路相当于断路 电流增大得慢 l1后亮 稳定后 线圈的作用消失 又相当于短路 l1 l2并联 亮度一样 断开开关 都过一会儿才熄灭 4 多选 如图9 2 4所示 a b为大小 形状均相同且内壁光滑 但用不同材料制成的圆管 竖直固定在相同高度 两个相同的磁性小球 同时从a b管上端的管口无初速度释放 穿过a管的小球比穿过b管的小球先落到地面 下列对于两管的描述可能正确的是 a a管是用塑料制成的 b管是用铜制成的b a管是用铝制成的 b管是用胶木制成的c a管是用胶木制成的 b管是用塑料制成的d a管是用胶木制成的 b管是用铝制成的 答案 ad 解析 磁性小球穿过铜管或铝管时 管中产生感应电流 又据楞次定律可知 感应电流产生的磁场阻碍小球的下落 而当小球穿过塑料管或胶木管时 管中不产生感应电流 小球做自由落体运动 故选项a d正确 法拉第电磁感应定律的理解和应用 一题一得计算感应电动势时 公式中的面积应为有效面积 即应该为线圈面积的一半 要明确产生电磁感应的那部分导体相当于电源 知道线圈上adb部分相当于外电路 答案 a 半径为r 电阻为r的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外 匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域 如图9 2 7甲所示 当磁场随时间的变化规律如图9 2 7乙所示时 则穿过圆形线圈磁通量的变化率为 t0时刻线圈产生的感应电流为 答案 c 导体切割磁感线类问题 感应电荷量的计算 1 通过电阻r1上的电流大小和方向 2 通过电阻r1上的电荷量q及电阻r1上产生的热量 由楞次定律 知自感电动势总是阻碍原来导体中电流的变化 当回路中的电流增加时 自感电动势和原来电流的方向相反 当回路中的电流减小时 自感电动势和原来电流的方向相同 自感对电路中的电流变化有延迟作用 使电流不能突变 通电自感和断电