《金新學(xué)案》安徽省高三物理一輪 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流精品課件

第二講法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．概念：在_____________中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．(1)感生電動(dòng)勢(shì)：由于磁場(chǎng)的變化而激發(fā)出感生

電場(chǎng)，由感生電場(chǎng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生

的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．2．條件：無(wú)論電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的

________發(fā)生變化，電路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)．電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量電源電源內(nèi)阻閉合電路磁通量的變化率匝數(shù)BlvBl2ω三、自感和渦流1．自感現(xiàn)象(1)概念：由于導(dǎo)體本身的_____變化而產(chǎn)生的電

磁感應(yīng)現(xiàn)象稱(chēng)為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)叫做___________

(2)表達(dá)式：E＝____(3)自感系數(shù)L①相關(guān)因素：與線圈的_____、形狀、_____以及

是否有_____有關(guān)．②單位：亨利(H,1mH＝10－3

H,1μH＝10－6

H)．電流自感電動(dòng)勢(shì)大小匝數(shù)鐵芯2．自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈原理(1)日光燈的電路圖：主要由燈管、________

和啟動(dòng)器組成．(2)啟動(dòng)器的作用：自動(dòng)開(kāi)關(guān)的作用(3)鎮(zhèn)流器有兩個(gè)作用：?jiǎn)?dòng)時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)器

的通斷，在鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生___________，從而

激發(fā)日光燈管內(nèi)的氣體導(dǎo)電．正常工作時(shí)，

鎮(zhèn)流器的線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的

變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器就起著_________的作用，

保證日光燈的正常工作．鎮(zhèn)流器瞬間高電壓降壓限流一、對(duì)公式E＝Blv的理解1．E＝Blvsinθ中的v若為瞬時(shí)速度，則算

出的E為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)v為平均速度時(shí)，

算出的就是平均電動(dòng)勢(shì)．2．E＝Blvsinθ中的l為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)

體在與v垂直方向上的投影長(zhǎng)度，如圖中導(dǎo)

體的有效長(zhǎng)度l分別為：甲：l＝cd·sinβ(容易錯(cuò)認(rèn)為l＝ab·sinβ)．

乙：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝MN；沿v2方向運(yùn)

動(dòng)時(shí)，l＝0.

三、通通電和和斷電電自感感的比比較通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)，RL?RA現(xiàn)象在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來(lái)，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅原因由于開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，流過(guò)電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的增大，使流過(guò)A1燈的電流比流過(guò)A2燈的電流增加得慢斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，流過(guò)線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時(shí)間；在S斷開(kāi)后，通過(guò)L的電流反向通過(guò)電燈A，且由于RL?RA，使得流過(guò)A燈的電流在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間突然增大，從而使A燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能A．圖①中，回回路產(chǎn)產(chǎn)生的的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)恒恒定不不變B．圖②中，回回路產(chǎn)產(chǎn)生的的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)一一直在在變大大C．圖③中，回路在在0～t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生生的感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)小于于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生生的感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)D．圖④中，回路產(chǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先先變小再變變大答案：D答案：A3．(2010·全國(guó)Ⅰ卷改編)某地的地磁磁場(chǎng)磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度的豎豎直分量方方向向下，，大小為4.5×10－5T.一靈敏電壓壓表連接在在當(dāng)?shù)厝牒：：佣蔚膬蓛砂叮訉拰?00m，該河段漲漲潮和落潮潮時(shí)有海水水(視為導(dǎo)體)流過(guò)．設(shè)落落潮時(shí)，海海水自西向向東流，流流速為2m/s.下列說(shuō)法正正確的是()①電壓表記錄錄的電壓為為5mV②電壓表記錄錄的電壓為為9mV③河南岸的電電勢(shì)較高④河北岸的電電勢(shì)較高A．①③B．①④C．②③D．②④答案：D答案：D5．下列說(shuō)說(shuō)法正確確的是()A．當(dāng)線圈圈中電流流不變時(shí)時(shí)，線圈圈中也有有自感電電動(dòng)勢(shì)B．當(dāng)線圈圈中電流流反向時(shí)時(shí)，線圈圈中自感感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的方向向與線圈圈中原電電流的方方向相反反C．當(dāng)線圈圈中電流流增大時(shí)時(shí)，線圈圈中自感感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的方向向與線圈圈中電流流的方向向相反D．當(dāng)線圈圈中電流流減小時(shí)時(shí)，線圈圈中自感感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的方向向與線圈圈中電流流的方向向相反解析：本題考查查自感和和自感電電動(dòng)勢(shì)的的方向，，意在考考查考生生對(duì)自感感現(xiàn)象的的理解和和運(yùn)用楞楞次定律律解決自自感問(wèn)題題的能力力．當(dāng)線線圈中的的電流不不變時(shí)穿穿過(guò)線圈圈的磁通通量沒(méi)有有變化，，沒(méi)有自自感電動(dòng)動(dòng)勢(shì)，選選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)當(dāng)線圈中中的電流流反向時(shí)時(shí)原來(lái)當(dāng)線圈中中的電流流增大時(shí)時(shí)，穿過(guò)過(guò)線圈的的磁通量量增大，，自感電電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)產(chǎn)生的自自感電流流的磁場(chǎng)場(chǎng)將阻礙礙其增大大，故自自感電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的方方向與原原電流的的方向相相反，所所以選項(xiàng)項(xiàng)C正確；同理可可知選項(xiàng)D不對(duì)，所以答答案為C.答案：C答案：B金屬板與水流流方向平行，，地磁場(chǎng)磁感感應(yīng)強(qiáng)度的豎豎直分量為B，水的電阻率率為ρ，水面上方有有一阻值為R的電阻通過(guò)絕絕緣導(dǎo)線和電電鍵K連接到兩金屬屬板上，忽略略邊緣效應(yīng)，，求：(1)該發(fā)電裝置的的電動(dòng)勢(shì)；(2)通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度；；(3)電阻R消耗的電功率率．A．線框先做勻勻加速運(yùn)動(dòng)，，后做勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)B．電壓表的讀讀數(shù)先增大后后不變C．電壓表的讀讀數(shù)一直減小小D．回路的電功功率先增大后后不變答案：D自感現(xiàn)象的理理解及應(yīng)用A．接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷斷開(kāi)時(shí)D1后滅B．接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷斷開(kāi)時(shí)D2后滅C．接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷斷開(kāi)時(shí)D1先滅A．接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷斷開(kāi)時(shí)D2先滅解析：電流發(fā)生變化化時(shí)，自感電電動(dòng)勢(shì)將阻礙礙電流的變化化，根據(jù)電流流的變化來(lái)分分析電路中燈燈的明暗情況況．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，D1和D2應(yīng)該同時(shí)亮，，但由于自感感現(xiàn)象的存在在，流過(guò)線圈圈的電流由零零變大時(shí)，線線圈中產(chǎn)生感感應(yīng)電流，使使通過(guò)線圈的的電流從零開(kāi)開(kāi)始慢慢增加加，所以開(kāi)始始瞬時(shí)電流幾幾乎全部從D1通過(guò)，答案：A解決此類(lèi)問(wèn)題題的關(guān)鍵：(1)正確理解通電電自感和斷電電自感現(xiàn)象中中自感電動(dòng)勢(shì)勢(shì)對(duì)“原電流的變化化”的阻礙作用，，即延緩原電電流的變化．．(2)純電感線圈在在電流穩(wěn)定時(shí)時(shí)相當(dāng)于一根根短路導(dǎo)線，，非純電感線線圈在電流穩(wěn)穩(wěn)定時(shí)相當(dāng)于于一定值電阻阻．解析：由于線圈的電電阻可忽略不不計(jì)、自感系系數(shù)足夠大，，在開(kāi)關(guān)閉合合的瞬間線圈圈的阻礙作用用很大，線圈圈中的電流為為零，所以通通過(guò)D1、D2的電流大小相相等，A正確，，B錯(cuò)誤．．閉合合開(kāi)關(guān)關(guān)S待電路路達(dá)到到穩(wěn)定定時(shí)線線圈短短路，，D1中電流流為零零，回回路電電阻減減小，，D2比原來(lái)來(lái)更亮亮，C正確．．閉合合開(kāi)關(guān)關(guān)S待電路路達(dá)到到穩(wěn)定定，再再將S斷開(kāi)瞬瞬間，，D2立即熄熄滅，，線圈圈和D1形成回回路，，D1閃亮一一下再再熄滅滅，故故A、C、D正確．．答案：：B答案：：C答案：：B答案：：D解析：：由圖知知第2秒內(nèi)，，磁場(chǎng)場(chǎng)向里里并均均勻減減小，，由楞楞次定定律知知，環(huán)環(huán)中電電流方方向?yàn)闉轫槙r(shí)時(shí)針，，因而而上極極板帶帶正電電，A項(xiàng)正確確；第第3秒內(nèi)磁磁場(chǎng)向向外且且均勻勻增大大，由由楞次次定律律知，，環(huán)中中電流流方向向?yàn)轫橅槙r(shí)針針，上上極板板仍帶帶正電電，B項(xiàng)錯(cuò)誤誤；答案：：A22．“桿＋導(dǎo)導(dǎo)軌”模型問(wèn)問(wèn)題“桿＋＋導(dǎo)軌軌”模模型問(wèn)問(wèn)題的的物理理情境境變化化空間間大、、涉及及的知知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)很多多，如如力學(xué)學(xué)問(wèn)題題、電電路問(wèn)問(wèn)題、、磁場(chǎng)場(chǎng)問(wèn)題題及能能量問(wèn)問(wèn)題等等，要要順利利解題題需全全面理理解相相關(guān)知知識(shí)，，常用用的基基本規(guī)規(guī)律有有法拉拉第電電磁感感應(yīng)定定律、、楞次次定律律、左左手定定則、、右手手定則則、歐歐姆定定律及及力學(xué)學(xué)中的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)規(guī)規(guī)律、、動(dòng)力力學(xué)規(guī)規(guī)律、、動(dòng)能能定理理、能能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化和和守恒恒傻傻齲““桿＋＋導(dǎo)軌軌”模模型類(lèi)類(lèi)試題題是命命題的的“基基本元元素””；導(dǎo)導(dǎo)軌、、金屬屬棒、、磁磁場(chǎng)，，具有有如下下的變變化特特點(diǎn)：：一、對(duì)對(duì)于導(dǎo)導(dǎo)軌1．導(dǎo)軌軌的形形狀，，常見(jiàn)見(jiàn)導(dǎo)軌軌的形形狀為為U形，還還可以以為圓圓形、、三角角形等等；2．導(dǎo)軌軌的閉閉合性性：導(dǎo)導(dǎo)軌本本身可可以不不閉合合，也也可閉閉合；；3．導(dǎo)軌軌電阻阻：電電阻不不計(jì)、、均勻勻分布布或部部分有有電阻阻、串串聯(lián)外外電阻阻；4．導(dǎo)軌軌的放放置：：水平平、豎豎直、、傾斜斜放置置等．．二、對(duì)對(duì)于金金屬棒棒1．金屬屬棒的的受力力情況況：受受安培培力以以外的的拉力力、阻阻力或或僅受受安培培力；；2．金屬屬棒的的初始始狀態(tài)態(tài)：靜靜止或或運(yùn)動(dòng)動(dòng)；3．金屬屬棒的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀態(tài)態(tài)：勻勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)、、勻變變速運(yùn)運(yùn)動(dòng)、、非勻勻變速速直線線運(yùn)動(dòng)動(dòng)或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；；4．金金屬屬棒棒切切割割磁磁感感線線狀狀