电磁感应图象问题互感和自感

《电磁感应图象问题互感和自感》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第四讲电磁感应的图象问题——互感和自感考点要求考点要求说明自感Ⅰ　通过实验，了解自感和互感现象。举例说明自感现象和互感现象在生活和生产中的应用。日光灯”不再作为一个单独的知识点，而是融入到自感现象的应用。自感和互感现象作为了解和认识的内容在近几年高考中没有单独出现过。知识梳理1.(1)自感现象是。(2)自感现象中产生的感应电动势称自感电动势，其大小为E。(3)L为　　　，它的大小由线圈自身结构特征决定。线圈越，单位长度上的匝数越，横截面积越，它的自感系数越，加入铁芯后，会使线圈的自感系数大大，自感系数的单位为。(4)自感电动势的方向：自

2、感电动势总是　　　　。即：若电路中电流增加，则自感电动势与电流方向；若电路中电流减少，则自感电动势与电流方向。(5)自感电动势的作用：　　。2.当两个回路中任一个回路的磁通量变化，就会引起另一回路的变化，因而出现　　　的现象。这种作用是相互的，出现感应电动势的线圈同时又对另一线圈提供磁通量，而在另一线圈引起磁通量的变化，而产生　，故称为。重难点突破本讲重点：本讲的重点是电磁感应现象中的的图象问题，其中涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势和感应电流随时间变化的图象。这些图象问题大体可分为两类：(1)由给出的电磁感应过程画出正确的图象(2)给

3、定有关图象分析电磁感应的过程，求解相应的物理量。【例1】(2003　广东卷)在图甲所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于图面向里，大小为B。一个半径为l，圆心角为60o的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R。例1图（1）求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f。（2）在图乙中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像。（规定与图甲中线框的位置相应的时刻为t＝0）【解析】（1）在从图甲位置开始（t＝0）转过60o的过程中，经，转角，回路

4、的磁通量为：由法拉第电磁感应定律，感应电动势为：因匀速转动，这就是最大的感应电动势，由闭合欧姆定律可求得：前半圈和后半圈I（t）相同，故感应电流频率等于旋转频率的2倍：（2）图线如图丙所示：【方法总结】要判断电流与时间的关系，首先要分析电流的大小和方向变化的规律。由于涉及转动切割，所以必须要注意感应电动势大小的计算方法。如果使用的是切割磁感线的公式：E＝BLv，易错的地方是，切割的速度不能使用端点的线速度，而必须要使用平均速度，即中点速度。而另一关键问题是电流的变化的频率，由于线圈在转动一圈的过程中，分别有2次进磁场和出磁场，所以，电流

5、的频率应是转动频率的2倍。【变式训练】变式训练1图变式训练一　　（05　全国卷）图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是　　　　　　　　　　　（　　　）变式训练2图变式训练二　　一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。在磁场中有一

6、细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图甲所示。现令磁感应强度B随时间t变化，先按图乙中所示的Oa图象变化，后来又按图象bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1，I2，I3分别表示对应的感应电流，则　（　　　）A．E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．E1

7、，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时　　　　　　　　　　　　　　　　（　　　）　A．两灯同时点亮、同时熄灭．B．合上S时，B比A先到达正常发光状态．C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同．D．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭．【解析】合上S，B灯立即正常发光．A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态．B正确．断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B灯的电流与原电流反向。因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时

8、通过L中的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮．【方法总结】本题易错的内容是在断电自感中，线圈中的电流只能从原来大小开始变化，只有当原来稳定时L支路中的电流比通过小灯泡的电