2015年高考物理总复习配套课件：9-2 法拉第电磁感应定律 自感现像.ppt

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1、第2讲　法拉第电磁感应定律　自感现像知识点一　法拉第电磁感应定律[想一想]如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径RA＝2RB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比和线圈中的感应电流之比分别为多少？[记一记]1．感应电动势(1)定义：在中产生的电动势。(2)产生条件：穿过回路的发生改变，与电路是否闭合。(3)方向判断：感应电动势的方向用或判断。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，跟穿过这一电路的成正比。(2)公式：，其中n为。电磁感应现像磁通量无关楞次定律右手定则磁通量的变化率线圈匝数[试一试]1

2、．穿过某线圈的磁通量随时间的变化的关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是()A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～8s【解析】Φt图像中，图像斜率越大，　　越大，感应电动势就越大。【答案】C知识点二　导体切割磁感线时的感应电动势计算[想一想]如图所示，当导体棒在垂直于磁场的平面内，其一端为轴，以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为多少？[记一记]切割方式电动势表达式说明垂直切割E＝①导体棒与磁场方向垂直②磁场为匀强磁场倾斜切割E＝其中θ为v与B的夹角旋转切割(以一端为轴)E＝BlvBlvsinθ[试一试]2．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以

3、水平速度v0抛出。设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是()A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断【解析】金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝BLv可知，感应电动势也不变。C项正确。【答案】C知识点三　自感　互感[想一想]如图所示，开关S闭合且回路中电流达到稳定时，小灯泡A能正常发光，L为自感线圈，则当开关S闭合或断开时，小灯泡的亮暗变化情况是怎样的？【提示】开关闭合时，自感电动势阻碍电流的增大，所以灯慢慢变亮；开关断开时，自感线圈的电流从有变为零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A不能构成闭合回路

4、，所以灯立即熄灭。[记一记]1．互感现像两个互相靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的会在另一个线圈中产生的现像。2．自感现像(1)定义：由于通过导体自身的而产生的电磁感应现像。(2)自感电动势：①定义：在中产生的感应电动势。②表达式：E＝＿＿＿＿。磁场感应电动势电流发生变化自感现像③自感系数L：相关因素：与线圈的大小、形状、以及是否有有关。单位：亨利(H)，1mH＝H，1μH＝10－6H。圈数铁芯10－3[试一试]3．在如图所示的电路中，两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆。在电路接通

5、后再断开的瞬间，下列说法中符合实际情况的是()A．G1表指针向左摆，G2表指针向右摆B．G1表指针向右摆，G2表指针向左摆C．G1、G2表的指针都向左摆D．G1、G2表的指针都向右摆【解析】电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆。B项正确。【答案】B【例1】如图甲所示，一个阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时

6、间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。求0至t1时间内(1)通过电阻R1的电流大小和方向；(2)通过电阻R1的电荷量q及电阻R1上产生的热量。【解题探究】在求解该题时，应明确：(1)公式E＝nS中的S应为。(2)公式q＝It中的I应为。【自主解答】__________________________________________________________________________________________________________线圈在磁场范围内的有效面积流过电阻的平均电流变式训练1如图甲所示，边长为L、质量为m、总

7、电阻为R的正方形导线框静置于光滑水平面上，处于与水平面垂直的匀强磁场中，匀强磁场磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。求：(1)在t＝0到t＝t0时间内，通过导线框的感应电流大小；(2)在t＝　时刻，ab边所受磁场作用力大小；(3)在t＝0到t＝t0时间内，导线框中电流做的功。对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E＝Blv，应从以下几个方面理解和掌握：1．使用条件本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、