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1、第2课时法拉第电磁感应定律、自感和涡流【考纲解读】1•能应用法拉第电磁感应定律■和导线切割磁感线产生电动势公式E=Blv计算感应电动势2会判断电动势的方向，即导体两端电势的高低.3.理解自感现象、涡流的概念，能分析通电自感和断电自感.考点一法拉第电磁感应定律的应用1.感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分字体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.p(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律,即/=芮〒2.感应电动势大小的决定因素⑴感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通
2、量的变化率警和线圈的匝数共同决定，而与磁通量0、磁通量的变化量△。的大小没有必然联系.(2)当仅由B的变化引起时，则驴；当△①仅由S的变化引起时，则E=rr~^-当AO由B、S的变化同时引起时，则E=nB2S2—BSzA5AS3.磁通量的变化率晋是图象上某点切线的斜率.【例1】(2013-江苏订3)如图1所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abed,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N=100,边长必=1.0m、加=0.5m,电阻厂=20.磁感应强度B在0〜Is内从零均匀变化到0.2T.在1〜5s内从0.2T均匀变化到
3、一0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求：XaXXXbBXXXXdXXXcX图1(l)0.5s时线圈内感应电动势的人小E和感应电流的方向；⑵在1〜5s内通过线圈的电荷量q；⑶在0〜5s内线圈产生的焦耳热Q.解析(1)感应电动势磁通量的变化量厶(P=bBS,解得=,代入数据解得&=10V,感应电流方向为adcba｛或逆时针方向）.（2）同理可得：Is〜5s内，感应电动势E2=人：J=八竇；I感应电流，2=牛，电荷量q=g'h.解得9=怡牛2代入数据解得q=10C.（3）0〜Is內线圈产生的焦耳热01=/詁"1,且/
4、］=¥，1〜5s内线10产生的焦耳热0=/；厂由0=01+02,代入数据得o=iooj・答案（l）10Vadcba｛或逆时针方向）（2）10C（3）100J【递进题组】1•［感应电动势大小的计算］（2012・新课标全国•19）如图2,均匀磁场中有一市半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为使该线框从静世开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度g匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为AR了产生与线框转动半周
5、过程中同样大小的电流，磁感应强度随时I、可的变化率鴛的大小应为（）也叫2ajB（）c価0口®B（）答案C解析当线框绕过圆心O的转动轴以角速度少匀速转动时，由于面积的变化产生感应电动色色，C选项正确.兀2.［法拉第电磁感应定律的应用］如图3甲所示，一个圆形线圈的匝数“=1100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=lQ,线圈外接一个阻值R=4Q的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是图3A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀
6、增大C.线圈电阻厂消耗的功率为4X10_4WD.前4s内通过人的电荷量为4X10_4C答案C解析由楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，选项A错误；由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势为E=今严=0.1V,电阻7?两端的电压不随时间变化，选项B错误；回路中电流/=疋不=0.02A,线圈电阻厂消耗的功率为P=Z法拉第电磁感应定律解题技巧公式詈是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择.用公式E=nS^求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积.(3)通过回路截面的电荷量q仅与〃、—泌⑦A泌①下：q=I△/
7、—人4D=・刁MR忠R鳥考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算1.公式E=Blv的使用条件(1)匀强磁场.(2)〃、I、e三者相互垂直.如不垂直，用公式E=BlvsmO求解，0为3与d方向间的夹角.2.“瞬时性”的理解(1)若e为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势.(2)若O为平均速度，则E为平均感应电动势.3.切割的“有效长度”公式中的/为有效切割长度，即导体在与0垂直的方向上的投影长度.图4中有效长度分别r=4X10_4W,选项C正确［前4s内通过R的电荷量为q=//=0.08C,选项D错误.AO和回路总电阻R总有关，
8、与时间长短无关.推导如规律总结图4甲图：1=cdsin";乙图：沿°方向运动时，1=MN;沿辺方向运动时，/=0.丙图：沿可方向运动时，/=y[2R；沿©方向运动时，/=0;沿方向运动时，l=R.1.“相对性”的理解E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系.【例21（2012-四川
