第2課時-法拉第電磁感應(yīng)定律-自感渦流

1、目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練 (對應(yīng)學(xué)生用書第124頁)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練1掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，并能用來計(jì)算感應(yīng)電動勢2會應(yīng)用EBlvsin 計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電動勢的大小3了解自感現(xiàn)象，會分析與自感有關(guān)的問題目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練(對應(yīng)學(xué)生用書第124頁)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練(對應(yīng)學(xué)生

2、用書第124頁)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練2(2010年廣州模擬)線圈通以如圖所示的隨時間變化的電流，則(CD)A0t1時間內(nèi)線圈中的自感電動勢最大Bt1t2時間內(nèi)線圈中的自感電動勢最大Ct2t3時間內(nèi)線圈中的自感電動勢最大Dt1t2時間內(nèi)線圈中的自感電動勢為零目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練3(2010年銀川模擬)在如圖所示的電路中，兩個靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“”接線柱流入時，指針向右擺；電流從“”接線柱流入時，指針向左擺在電路接通后再斷開的瞬間，下列說法中符合實(shí)際情況的是(B)AG1表指針向左擺，G2表指針向右擺BG1表指針

3、向右擺，G2表指針向左擺CG1、G2表的指針都向左擺DG1、G2表的指針都向右擺解析：電路接通后線圈中電流方向向右，當(dāng)電路斷開時，線圈中電流減小，產(chǎn)生與原電流方向相同的自感電動勢，與G1、G2和電阻組成閉合回路，所以G1中電流方向向右，G2中電流方向向左，即G1指針向右擺，G2指針向左擺B項(xiàng)正確目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練(對應(yīng)學(xué)生用書第125126頁)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練正交性B、l、v應(yīng)互相垂直平均性若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢，即Bl瞬時性若v為瞬時速度，則E

4、為瞬時感應(yīng)電動勢有效性導(dǎo)體平動切割磁感線，l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度相對性EBlv中的速度v是相對于磁場B的速度，若磁場也運(yùn)動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練【例1】 (2009年廣東卷)(15分)如圖(a)所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計(jì)求0至t1時間內(nèi)(1)通過電阻R1上的電

5、流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練針對訓(xùn)練11：(2010年全國卷)某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5105 T一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00 m，該河段漲潮和落潮時有海水(視為導(dǎo)體)流過設(shè)落潮時，海水自西向東流，流速為2 m/s.下列說法正確的是()A電壓表記錄的電壓為5 mVB電壓表記錄的電壓為9 mVC河南岸的電勢較高D河北岸的電勢較高解析：由右手定則知，感應(yīng)電動勢方向由南指向北，所以河北岸電勢高，D正確，由EBlv得E91

6、03 V，B對答案：BD.目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練通電自感和斷電自感的比較目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練 (1)通電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增加且與電流方向相反，此時含線圈L的支路相當(dāng)于斷開(2)斷電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈串聯(lián)的回路中，線圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的IL逐漸變小，但流過燈A的電流方向與原來相反(3)自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練【例2】 在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為電阻可忽略不計(jì)的自感線圈

7、，E為電源，S為開關(guān)關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是()A合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅B合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅、b后熄滅C合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅D合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅思路點(diǎn)撥：分析此類問題應(yīng)先明確原電流的方向然后判斷感應(yīng)電流的方向及大小變化在斷開開關(guān)時還要看線圈和用電器能不能形成回路解析：由于L是自感線圈，當(dāng)合上S時，自感線圈L將產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增加，故有b燈先亮，而a燈后亮當(dāng)S斷開時，L、a、b組成回路，L產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減弱，由此可知，a、b同時逐漸熄滅

8、，故選項(xiàng)C正確答案：C.目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練解決此類問題的關(guān)鍵：(1)無論是通電自感還是斷電自感，自感電動勢都是阻礙引起自感現(xiàn)象的電流的變化(2)當(dāng)電路中有電感時，若電路中的電流發(fā)生變化，電感的作用總是阻礙電流的變化，純電感線圈在電流穩(wěn)定時相當(dāng)于一根短路導(dǎo)線，非純電感線圈在電流穩(wěn)定時相當(dāng)于一個定值電阻目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練解析：剛閉合S時，電感L的感抗很大，外電阻可看成燈泡D的阻值RD；穩(wěn)定后，感抗消失，外電阻為R與RD的并聯(lián)值，因并聯(lián)電阻阻值小于RD，故UAB變小，因此可排除選項(xiàng)A、C；S斷開，L中電流不能立即消失，L、R、D組成回路，因

9、此燈泡D中電流反向且逐漸變小，故UAB方向反向且逐漸減為零，故B正確答案：B.目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練考點(diǎn)一：自感現(xiàn)象【例1】 (基礎(chǔ)題)(2010年東城區(qū)模擬)如圖所示的電路，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計(jì)以下判斷正確的是()A閉合S，穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB閉合S，穩(wěn)定后，電容器的a極板帶正電C斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶負(fù)電解析：由題意及自感現(xiàn)象規(guī)律可知，當(dāng)開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定后，電容器與線圈L并聯(lián)，由于線圈的直流電阻不計(jì)，所以兩端電壓為零，故A、B兩項(xiàng)錯誤；斷開S的瞬間，由自感現(xiàn)象規(guī)律可知，線圈中要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，

10、感應(yīng)電動勢引起的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向一致，因而電容器a極板將帶正電，故C項(xiàng)正確答案：C.目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練考點(diǎn)二：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用【例2】 (綜合題)如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端，電路的固定電阻為R，其余電阻不計(jì)，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻R上的電流的平均值和通過電阻R的電荷量解析：MN做切割磁感線運(yùn)動，有效切割長度在不斷變化，用EBlv難以求得平均感應(yīng)電動勢，從另一角度看，回路中的磁通量在不斷變化，利用法拉第電磁

11、感應(yīng)定律可以求平均感應(yīng)電動勢目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練 (對應(yīng)學(xué)生用書第126頁)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練答案：收縮變小目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練本題考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生、磁通量、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律這里有關(guān)二次電磁感應(yīng)的問題，第一次的感應(yīng)電流是產(chǎn)生第二次電磁感應(yīng)的原因目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練2(2010年課標(biāo)全國卷，21)如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場一

12、銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1，下落距離為0.8R時電動勢大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是(D)AE1E2，a端為正 BE1E2，b端為正CE1E2，a端為正 DE1E2，b端為正目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練本題主要考查應(yīng)用電磁感應(yīng)定律求瞬時電動勢及右手定則，考查學(xué)生分析問題，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的能力；本題應(yīng)畫草圖運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求出切割磁感線的有效長度和切割磁感線的瞬時速度，再

13、據(jù)EBlv求解目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練(對應(yīng)學(xué)生用書第276277頁)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練【測控導(dǎo)航】考點(diǎn)題號1.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1、4、6、8、9、102.切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的問題3、73.自感現(xiàn)象2、5目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練1.下列關(guān)于感應(yīng)電動勢大小的說法中，正確的是(D)A線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走

14、向高考返回目錄課時訓(xùn)練2(2010年北京卷)在如圖(甲)所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時刻再閉合S，則在t前后的一小段時間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖象是圖(乙)中的(B)目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練解析：從X到O，磁通量向上增大，由楞次定律知感應(yīng)電流方向由F經(jīng)G到E，當(dāng)兩磁極經(jīng)過線圈邊正上下方時，穿過線圈磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢

15、最大，電流最大，則感應(yīng)電流的大小應(yīng)是先增大再減小，同理判斷從O到Y(jié)，電流由E經(jīng)G流向F，且先增大后減小，ABC錯誤，D正確目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練5如圖所示的電路中D1和D2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同，由于存在自感現(xiàn)象，在開關(guān)S接通和斷開時，燈泡D1和D2亮暗的順序是(A)A接通時D1先達(dá)最亮，斷開時D1后滅B接通時D2先達(dá)最亮，斷開時D1后滅C接通時D1先達(dá)最亮，斷開時D1先滅D接通時D2先達(dá)最亮，斷開時D1先滅解析：當(dāng)開關(guān)S接通時，D1和D2應(yīng)該同時亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線

16、圈的電流由零變大時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢的方向是左邊正極，右邊負(fù)極，使通過線圈的電流從零開始慢慢增加，所以開始瞬間電流幾乎全部從D1通過，而該電流又將同時分路通過D2和R，所以D1先達(dá)最亮，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定后，D1和D2達(dá)到一樣亮；當(dāng)開關(guān)S斷開時，電源電流立即為零，因此D2立刻熄滅，而對D1，由于通過線圈的電流突然減弱，線圈中產(chǎn)生自感電動勢(右端為正極，左端為負(fù)極)，使線圈L和D1組成的閉合電路中有感應(yīng)電流，所以D1后滅故選A.目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練8(2010年龍巖模

17、擬)矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中如圖(甲)所示，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖(乙)所示，則(A)A從0到t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍dcbaB從0到t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小C從t1到t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越大D從t1到t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框bc邊受到安培力大小保持不變目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練9如圖所示，金屬桿ab放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉合矩形電路，長l10.8 m，寬l20.5 m，回路總電阻R0.2 ，回路處在豎直方向的磁場中，金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質(zhì)量M0.04 kg的木塊，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B01 T開始隨時間均勻增加，5 s末木塊將離開水平面，不計(jì)一切摩擦，g取10 m/s2，求回路中的電流強(qiáng)度答案：0.4 A目標(biāo)定位自主梳理要點(diǎn)例析走向高考返回目錄課時訓(xùn)練10(拓展探究題)如圖(a)所示，面積S0.2 m2的線圈，匝數(shù)n630，總電阻r1.0 ，線圈處在變化的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化，方向垂直線圈平