高三物理第一轮复习 法拉第电磁感应定律自感现象学案 新人教版

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1、第二课时法拉第电磁感应定律自感现象第一关：基础关展望高考基础知识一、感应电动势知识讲解（1）在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.（2）当电路闭合时，回路中有感应电流；当电路断开时，没有感应电流，但感应电动势仍然存在.二、法拉第电磁感应定律知识讲解（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即（2）说明①E=ΔΦ/Δt适用于线圈为单匝的情况，如果线圈共有n匝的话，由于这n匝线圈是一种串联的关系，则电路中的总电动势E=nΔΦ/Δt,这是在有关计算时一

2、定要加以注意的.②这个公式适用于任何原因引起回路中磁通量变化而产生的电动势的计算.③在应用E=nΔΦ/Δt时，一定要理解和区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的不同含义，且E只与ΔΦ/Δt有关.④若是因为B的变化而产生电动势，公式可写为E=nSΔB/Δt.若是因为S的变化而产生电动势，则公式可写为E=nBΔS/Δt.⑤利用此公式计算得到的感应电动势是Δt时间内的平均值.活学活用1.一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示.磁感应强度B随t的变化规律如图2所示.以I表示线圈中的感应

3、电流，以图1中线圈上箭头所示的电流方向为正，则图3中的I-t图象正确的是（）解析：在第1s内，B均匀增大，由法拉第电磁感应定律，电动势E恒定，电流恒定，再由楞次定律，电流方向为逆进针方向，即负方向；在第2s内，B均匀减小，由法拉第电磁感应定律，，电动势E恒定，电流恒定，再由楞次定律，电流方向为顺时针方向，即正方向；同理，可以知道，在第4s内，电流与第1s内相同，在第6s内，电流与第2s内相同.第3s内的电流与第5s内相同，回路中的磁通量都不变，都是零.选A.答案：A三、导体切割磁感线时的感应电动势知识讲解（1）公式：E

4、=BLv.（2）导线切割磁感线的感应电动势公式的几点说明：①公式仅适用于导体上各点以相同的速度切割匀强磁场的磁感线的情况.②公式中的B、v、L要求互相两两垂直.当L⊥B,L⊥v,而v与B成θ夹角时导线切割磁感线的感应电动势大小为E=BLvsinθ.③适用于计算导体切割磁感线产生的感应电动势，当v为瞬时速度时，计算瞬时感应电动势，当v为平均速度时计算平均电动势.④若导体棒不是直的，E=BLvsinθ中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度.如图中，棒的有效长度为ab的弦长.（3）导线切割磁感线的感应电动势的两个特例：①长为L

5、的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以ω匀速转动，导体棒产生的感应电动势:以中点为轴时，E=0（不同两段的代数和）以端点为轴时，E=BωL2(平均速度取中点位置线速度ωL)以任意点为轴时，E=Bω（不同两段的代数和）②面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中以角速度ω绕线圈平面内的任意轴匀速转动，产生的感应电动势：线圈平面与磁感线平行时，E=BSω线圈平面与磁感线垂直时，E=0线圈平面与磁感线夹角为θ时，E=BSωsinθ活学活用1.如图所示，长度为l的金属杆ab,a端为固定转动轴，在磁感应强度为B的匀强磁场中，在垂直于B的平

6、面内按顺时针方向以角速度ω做匀速转动，试求金属杆中产生的感应电动势大小.解析：金属杆ab做切割磁感线运动时，杆上各点的线速度大小不相同，因此以杆上各点速度的平均值进行计算.当ab匀速转动时，a端速度为零，b端速度为ωl.杆上从a到b各点的速度大小与各点的回转半径成正比，所以ab杆的平均切割速度为:杆上的感应电动势.答案：第二关：技法关解读高考解题技法一、电磁感应与电路相联系的综合问题技法讲解1.基本方法电磁感应问题往往与电路问题联系在一起，解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律

7、确定感应电动势的大小和方向．(2)画等效电路．(3)运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点，电功率等公式联立求解．2.注意问题(1)画等效电路时，要注意：切割磁感线的导体或磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，与其它导体组成闭合回路．(2)在利用闭合电路欧姆定律时，一定要注意产生感应电动势相当于电源的那部分电路是否具有电阻(内电阻)．典例剖析例1如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一．磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为

8、E，则a、b两点间的电势差为（）解析：如图所示，产生感应电动势的部分电路相当于电源，即粗环为内电路，而a、b两点间电势差为外电压.设粗环电阻为r，细环电阻为R，则r=①据闭合电路欧姆定律得金属环中的感应电流为a、b两端的电压为U=IR③联立①②③可得故C选项正确.答案：C二、无源滑轨中的能量问题技法讲解电磁感应现象是能量的一种转化