第十二章第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感

第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感本節(jié)目錄基礎(chǔ)梳理?自學(xué)導(dǎo)引要點(diǎn)透析?直擊高考考點(diǎn)探究?講練互動(dòng)知能演練?輕巧奪冠技法提煉?思維升華基礎(chǔ)梳理?自學(xué)導(dǎo)引一、法拉第電磁感應(yīng)定律1．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的__________成正比．(2)公式：E＝________，n為線(xiàn)圈匝數(shù)．2．導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的情形(1)若B、l、v相互垂直，則E＝________.(2)E＝Blvsinθ，θ為運(yùn)動(dòng)方向與磁感線(xiàn)方向的夾角．變化率Blv阻礙變化大小圈數(shù)亨利(H)10－310－63．日光燈(1)啟動(dòng)器相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)啟動(dòng)器自動(dòng)斷開(kāi)時(shí)，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生_______________．(如圖)(2)鎮(zhèn)流器是一個(gè)______________很大的線(xiàn)圈，其作用是：①日光燈啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生___________．②日光燈正常發(fā)光時(shí),可以___________．名師點(diǎn)撥：自感作用延緩了電路中電流的變化，使得在通電瞬間含電感的電路相當(dāng)于斷路；斷電時(shí)電感線(xiàn)圈相當(dāng)于一個(gè)電源，通過(guò)放電回路將儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)．自感電動(dòng)勢(shì)自感系數(shù)瞬時(shí)高壓降壓限流要點(diǎn)透析?直擊高考2．理解E＝Blv的“四性”(1)正交性：要求磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且B、l、v三者互相垂直．(2)瞬時(shí)性：若v為瞬時(shí)速度，則E為相應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(3)有效性：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度．(4)相對(duì)性：E＝Blv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系．即時(shí)應(yīng)用1 二、對(duì)自感現(xiàn)象的進(jìn)一步理解1．自感線(xiàn)圈的作用(1)使線(xiàn)圈中的電流漸變而不突變，即電流從一個(gè)值到另一個(gè)值總需要一定的時(shí)間．(2)在阻礙電流增大的過(guò)程中本身儲(chǔ)存了磁場(chǎng)能，而在阻礙電流減小的過(guò)程中，又把儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能釋放出來(lái)．(3)當(dāng)流過(guò)自感線(xiàn)圈的電流不變時(shí)，線(xiàn)圈僅起導(dǎo)線(xiàn)(或電阻)的作用．2．自感電動(dòng)勢(shì)的方向(1)如果導(dǎo)體中原來(lái)的電流是增大的，自感電動(dòng)勢(shì)就要阻礙原來(lái)電流的增大，即感應(yīng)電流的方向與原電流方向相反．(2)如果導(dǎo)體中原來(lái)的電流是減小的，自感電動(dòng)勢(shì)就要阻礙原來(lái)電流的減小，即感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同．3．通電自感和斷電自感的對(duì)比通電自感斷電自感電路圖通電自感斷電自感器材要求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(xiàn)圈的電流迅速增大，使線(xiàn)圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的增大，使流過(guò)燈A1的電流比流過(guò)燈A2的電流增加得慢S斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈L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；燈A中電流反向不會(huì)立即熄滅．若RL<RA，原來(lái)的IL>IA，則A燈熄滅前要閃亮一下．若RL≥RA，原來(lái)的電流IL≤IA，則燈A逐漸熄滅不再閃亮一下能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能特別提醒：(1)通電時(shí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加且與電流方向相反，此時(shí)含線(xiàn)圈L的支路相當(dāng)于斷開(kāi).(2)斷電時(shí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同，在與線(xiàn)圈串聯(lián)的回路中，線(xiàn)圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來(lái)的IL逐漸變小.但流過(guò)燈A的電流方向與原來(lái)相反.(3)自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了過(guò)程的進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停止，更不能使過(guò)程反向.即時(shí)應(yīng)用2 (2011·高考北京卷)某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象,自己找來(lái)帶鐵心的線(xiàn)圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線(xiàn)將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因．你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(

)A．電源的內(nèi)阻較大B．小燈泡電阻偏大C．線(xiàn)圈電阻偏大

D．線(xiàn)圈的自感系數(shù)較大解析：選C.由自感規(guī)律可知在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間造成燈泡閃亮以及延時(shí)的原因是在線(xiàn)圈中產(chǎn)生了與原電流同向的自感電流且大于穩(wěn)定時(shí)通過(guò)燈泡的原電流．由圖可知燈泡和線(xiàn)圈構(gòu)成閉合的自感回路，與電源無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)；造成不閃亮的原因是自感電流不大于穩(wěn)定時(shí)通過(guò)燈泡的原電流，當(dāng)線(xiàn)圈電阻小于燈泡電阻時(shí)才會(huì)出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，故B錯(cuò)C正確．自感系數(shù)越大，則產(chǎn)生的自感電流越大，燈泡更亮，故D錯(cuò)．考點(diǎn)探究?講練互動(dòng)例1考點(diǎn)1公式E＝nΔΦ/Δt的應(yīng)用

有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)如圖甲所示，電阻為R＝0.1Ω，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)(1)環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？(2)通過(guò)金屬環(huán)的電荷量為多少？【答案】(1)見(jiàn)解析(2)0.01C例2考點(diǎn)2公式E＝Blv的應(yīng)用(1)t＝4s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大?。?2)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫(huà)出電流平方與時(shí)間的關(guān)系(I2－t)圖象，并通過(guò)該圖象計(jì)算出4s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量．【答案】(1)0.4N

(2)見(jiàn)解析【規(guī)律總結(jié)】求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，首先應(yīng)弄清產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的類(lèi)型，然后選取適當(dāng)規(guī)律．考點(diǎn)3自感現(xiàn)象中的圖象問(wèn)題 (2010·高考江蘇卷)如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值．在t＝0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷開(kāi)S.下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中,正確的是(

)例3【答案】B【規(guī)律總結(jié)】(1)自感線(xiàn)圈中的電流增加時(shí)，電流增加的越來(lái)越慢，電流減小時(shí)，減小的越來(lái)越慢．(2)斷電時(shí)，線(xiàn)圈中的電流方向不變．技法提煉?思維升華易錯(cuò)辨析Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的意義及應(yīng)