高考总复习物理讲义法拉第电磁感应定律、自感.ppt

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1、课时31法拉第电磁感应定律　自感1考点一　感应电动势►基础梳理◄1．概念：在电磁感应现象中产生的电动势．2．产生感应电动势的条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电动势．23．感应电动势的方向：可假设电路闭合，由楞次定律或右手定则先判断出感应电流方向，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其中电流方向由低电势指向高电势．34．感生电动势和动生电动势(1)感生电动势由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场．感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力．由感生电场产生的感应电动势

2、，叫做感生电动势．(2)动生电动势一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关．由于导体运动而产生的感应电动势叫动生电动势．4►疑难详析◄1．产生电动势的那部分导体相当于电源，其电阻相当于电源内阻．2．感应电动势的方向由右手定则或楞次定律判定．其中，感生电动势的方向可用楞次定律来判定；动生电动势的方向可用右手定则或楞次定律来判定．3．感应电动势是产生感应电流的原因，感应电动势E与感应电流I以及回路的电阻之间的关系遵循闭合电路欧姆定律．5►深化拓展◄1．感应电动势与外电路无关．2．

3、有感应电动势但不一定产生感应电流，有感应电流一定有感应电动势．3．判断感应电动势方向时，往往是通过电流的方向来判断，要注意外电路和“相当于电源”的内电路的区别，外电路中电流由高电势流向低电势，而在内电路中恰好相反．6考点二　法拉第电磁感应定律►基础梳理◄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．73．物理意义：反映了电磁感应现象中感应电动势与磁通量的变化率成正比的关系．89考点三　感应电动势大小的计算►基础梳理◄1．电路中磁通量发生变化时，就产生感应电动势，E＝，n为线圈

4、匝数．2．当导体做切割磁感线运动时，感应电动势还可使用公式E＝BLv计算，B、v与导线l两两垂直．当B、v与导线l垂直，速度v与B有一夹角θ时，E＝Blvsinθ.10►疑难详析◄公式E＝与E＝BLvsinθ的比较(1)研究对象不同：前者是一个回路(不一定闭合)，后者是一段直导线(或等效成直导线)．(2)适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的Φ的变化都适用，后者只适用一部分导体做切割磁感线运动的情况．1112(4)意义不同：前者求得是平均电动势；后者v若是平均速度，则E为平均电动势，若v为瞬

5、时速度，则E为瞬时电动势．公式E＝与E＝Blvsinθ是统一的．公式E＝nΔΦ/Δt中当Δt→0时，求出的E为瞬时感应电动势；公式E＝Blvsinθ中当v代入平均速度时，则求出的E为平均感应电动势．13►深化拓展◄公式E＝Blvsinθ的拓展(1)转动轴与磁感线平行．如图1磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒Oa以O为圆心在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动．在用导线切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v应该是平均速度，即金属棒中点的速度．14图1图215(2)线圈的转动轴

6、与磁感线垂直．如图2矩形线圈的长、宽分别为L1、L2，所围面积为S，向右的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动．线圈的ab、cd两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得E＝BSω.如果线圈由n匝导线绕制而成，则E＝nBSω.从图2示位置开始计时，则感应电动势的即时值为e＝nBSωcosωt.该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)．实际上，这就是交流发电机发出的交流电的即时电动势公式．16考点四　互感现象和自感现象►基础梳理◄1．互感现象(1)概念：当一个线

7、圈中电流变化时，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，这种现象叫互感．(2)互感现象产生的原因：线圈中电流变化，引起另一线圈中的磁通量的变化．17(3)互感电动势：在互感现象中产生的感应电动势叫互感电动势．(4)互感电动势的作用：阻碍线圈中原来电流的变化．线圈中电流增大时，另一线圈互感电动势阻碍它增大，线圈中电流减小时，另一线圈的互感电动势阻碍它减小．182．自感现象(1)概念：由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．(2)自感现象产生的原因：线圈本身电流变化，引起磁通量的变化．

8、(3)自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．19(4)自感电动势的作用：阻碍线圈中原来电流的变化．线圈中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大．线圈中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小．(5)影响自感电动势大小的因素：自感电动势的大小与电流的变化率成正比．L是自感系数．20(6)自感系数：自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量．简称自感或电感．①决定线圈自感系数的因素：线圈的大小、形状、匝数以及线圈中是否有铁芯．②自感系数的单位：亨利，简称