2020版高考物理一轮复习第10章第2节法拉第电磁感应定律自感涡流教学案新人教版

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1、第2节　法拉第电磁感应定律　自感　涡流知识点一

2、法拉第电磁感应定律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导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻。(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I＝。2．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合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。(2)公式：E＝n，n为线圈匝数。3．导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv。(2)若B⊥l，l⊥v，v与B夹角为θ，则E＝Blvsin_θ。(1)Φ＝0，不一定等于0。

3、(√)(2)感应电动势E与线圈匝数n有关，所以Φ、ΔΦ、的大小均与线圈匝数有关。(×)(3)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。(√)(4)法拉第提出了法拉第电磁感应定律。(×)(5)当导体在匀强磁场中垂直磁场方向运动时(运动方向和导体垂直)，感应电动势为E＝BLv。(√)考法1　对感生电动势E＝n的理解与应用1．关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是(　　)A．穿过线圈的磁通量Φ越大，所产生的感应电动势就越大B．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大，所产生的感应电动势就越大C．穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大D．穿

4、过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0C　[根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量Φ及磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系。当磁通量Φ很大时，感应电动势可能很小，甚至为0。当磁通量Φ等于0时，其变化率可能很大，产生的感应电动势也会很大。所以只有选项C正确。]2．(2017·天津高考)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是(　　

5、)A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小D　[A错：根据楞次定律，ab中感应电流方向由a到b。B错：根据E＝·S，因为恒定，所以E恒定，根据I＝知，回路中的感应电流恒定。C错：根据F＝BIl，由于B减小，安培力F减小。D对：根据平衡条件，静摩擦力f＝F，故静摩擦力减小。]3．(2019·大庆模拟)在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场。以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙

6、所示。则0～t0时间内，导线框中(　　)甲　　　　　　　乙　A．没有感应电流　　　B．感应电流方向为逆时针C．感应电流大小为D．感应电流大小为C　[根据楞次定律可知，左边的导线框的感应电流是顺时针方向，而右边的导线框的感应电流也是顺时针方向，则整个导线框的感应电流方向是顺时针，故A、B错误；由法拉第电磁感应定律，因磁场的变化，导致导线框内产生感应电动势，结合题意可知，产生感应电动势正好是两者之和，即为E＝2×，再由闭合电路欧姆定律，可得感应电流大小为I＝＝，故C正确，D错误。][考法指导]　应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由

7、面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则E＝n；(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则E＝n；(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E＝n≠n。考法2　对动生电动势E＝Blv的理解4．(2019·太原模拟)如图所示，一电阻为R的导线弯成边长为L的等边三角形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于闭合回路所在的平面向里。下列对三角形导线框以速度v向右匀速进入磁场过程中的说法正确的是(　　)A．回路中感应电流方向为顺时针方向B．回路中感应电动势的最大值E＝BLvC．回路中

8、感应电流的最大值I＝RBLvD．导线所受安培力的大小可能不变B　[在进入磁场的过程中，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，闭合回路中产生的感应电流方向为逆时针方向，A错误；等效切割磁感线的导线最大长度为Lsin60°＝L，感应电动势的最大值E＝BLv，B正确；感应电流的最大值I＝＝BLv，C错误；在进入磁场的过程中，等效切割磁感线的导线长度变化，产生的感应电动势和感应电流大小变化，根据安培力公式可知，导线所受安培力大小一定变化，D错误。]5.(多选)(2016·全国卷Ⅱ)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分

9、别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　)A．若圆盘转动的角速度恒定，则