人教版物理高考大一輪教案學(xué)案作業(yè)

第九章

電磁感應(yīng)

考點內(nèi)容要求考綱解讀

電磁感應(yīng)現(xiàn)象I

1.應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.

磁通量I

2.結(jié)合各種圖象（如。一，圖象、8一，圖象和j-f圖

法拉第電磁感應(yīng)定律II

象），考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及方向的判定，導(dǎo)

楞次定律II體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算.

3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象與磁場、電路、力學(xué)等知識的綜合，

自感、渦流I以及電磁感應(yīng)與實際相結(jié)合的題目.

第1課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】能熟練應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向及相關(guān)的導(dǎo)體運動方向.

基砒覆現(xiàn)?深度思考先想后結(jié)自主梳理基礎(chǔ)知識

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

［基礎(chǔ)導(dǎo)引］

試分析下列各種情形中，金屬線框或線圈里能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？

XXXX；XXX；

XxlX：XXIXiL.

AB

CD

［知識梳理］

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生時，電路中有產(chǎn)生,

這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng).

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：

表述1：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做運動.

表述2：穿過閉合電路的磁通量____________.

3.能量轉(zhuǎn)化

發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為.

思考：I.電路不閉合時，磁通量發(fā)生變化是否能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象？

2.引起磁通量0變化的情況有哪些？

二、感應(yīng)電流方向的判斷

［基礎(chǔ)導(dǎo)引］

下圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或

拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、

磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是

［知識梳理］

1.楞次定律

(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要引起感應(yīng)電流的的變化.

(2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

2.右手定則

(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指，并且都與手掌在同一個,

讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向的方向，這時四指所指的方向就是感

應(yīng)電流的方向.

(2)適用情況：產(chǎn)生感應(yīng)電流.

思考|：楞次定律中“阻礙”有哪些含義？(按導(dǎo)圖回答)

主殘通量增力牙，感應(yīng)也沈的四

場方向與原芯珞的方向

|太何SL司--主國通量京少才，厚龍也沈的

。京方向?qū)?思越場的方愈

，即“塔反京同門

阻號并系是.x走T屋

|a■耳效關(guān)J

通量時變化，在種爻化者

課堂探究?突破考點先做后聽共同探究規(guī)律方法

考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷

【考點解讀】

判斷流程：

(1)確定研究的閉合電路.

(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定該回路的磁通量0.

。不變一無感應(yīng)電流

‘回路閉合，有感應(yīng)電流

。變化一<

｛,不閉合，無感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢

【典例剖析】

例1如圖1所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎

直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中

產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()

A.圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動

B.圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動

C.圓盤在磁場中向右勻速平移

D.勻強磁場均勻增加

思維突破判斷能否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是看回路的磁通量是否發(fā)生了變化.磁通量的

變化量△0=02—應(yīng)有多種形式，主要有：

(1)5、8不變,B改變,這時△O=A86sin。

(2)8、6不變，S改變，這時AO=ASBsin6>

(3)8、S不變，0改變，這時△O=BS(sin02-sind)

跟蹤訓(xùn)練1如圖2所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個

金屬導(dǎo)體棒ab,有一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道

平面，且與豎直方向的夾角為自在下列各過程中，一定能在軌道回路

里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()

A.M向右運動，同時使減小

B.使磁感應(yīng)強度B減小，。角同時也減小

C.仍向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B

D."向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度8和6角(0。<0<90。)

考點二利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向

【考點解讀】

感應(yīng)電流方向的判定及由此產(chǎn)生的其他問題是這一章的一個重點和難點.利用楞次定律和

右手定則都可以判定感應(yīng)電流方向，但楞次定律的應(yīng)用更重要.

【典例剖析】

例2某實驗小組用如圖3所示的實驗裝置來驗證楞次定律.當(dāng)

條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應(yīng)電流

方向是)

A.a-G―

圖3

B.先eLGfb,后。f。

C.G—。

D.先力fG-*后8

思維突破楞次定律的使用步驟

根據(jù)

根據(jù)

右手

楞次

定則

定律

明

確研

究

象

對該回路磁場

是

一

哪方向如何

個

合

閉

回

路該回路磁通

用如何變化

跟蹤訓(xùn)練2長直導(dǎo)線與矩形線框abed處在同一平面中靜止不動，如圖4甲所示.長直導(dǎo)

線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的交流電：z=/msincot,i-t圖象如圖乙所

示.規(guī)定沿長直導(dǎo)線方向上的電流為正方向.關(guān)于最初一個周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的

方向，下列說法正確的是)

圖4

A.由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向

B.由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向

C.由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向

D.由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向

例3如圖5所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面

上.當(dāng)一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右

從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時，線圈始終保持不動.則關(guān)于線

圈在此過程中受到的支持力心和摩擦力居的情況，以下判斷正確

的是()

圖5

A.FN先大于mg,后小于

B.FN一直大于mg

C.Ff先向左，后向右

D.R一直向左

思維突破楞次定律的推廣應(yīng)用

對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因:

(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；

(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；

(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；

(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”.

跟蹤訓(xùn)練3(2010?上海單科-21)如圖6所示，金屬環(huán)A用輕繩懸千oqiw

ER

掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，若變阻器滑片P向左移

動，則金屬環(huán)A將向（填“左”或“右”）運動，并有一

（填"收縮”或“擴張”）趨勢.

思維方法建模10.楞次定律、右手定則、左手

定則、安培定則的綜合應(yīng)用

例4如圖7所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金

屬棒尸。、MN,MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用

運動時-，MN向右運動，則P0所做的運動可能是（）

A.向右加速運動

B.向左加速運動

C.向右減速運動

D.向左減速運動

建模感悟

安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律綜合應(yīng)用的比較

基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律

運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則

磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則

電磁部分導(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則

感應(yīng)閉合回路磁通量變化楞次定律

跟蹤訓(xùn)練4兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖8所示的勻強磁場J*q*

中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CQ可以自由滑動.當(dāng)AB在,*不義

外一§

力尸作用下向右運動時，下列說法中正確的是（）圖8

A.導(dǎo)體棒C￡＞內(nèi)有電流通過，方向是。一C

B.導(dǎo)體棒內(nèi)有電流通過，方向是C-D

C.磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左

D.磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向左

分組訓(xùn)練?提升能力即學(xué)即練提升解題能力

[3A組電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生

1.如圖9所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強磁場中，磁

場方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開

軌道無摩擦地滑動，當(dāng)必由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛

線位置的過程中，關(guān)于外棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是

（）

A.先有從a到匕的電流，后有從b到a的電流

B.先有從6到。的電流，后有從。到6的電流圖9

C.始終有從匕到a的電流

D.始終沒有電流產(chǎn)生

2.假如有一宇航員登月后，想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和

一個小線圈，則下列推斷正確的是（）

A.直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無

B.將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表無示數(shù)，則可判

斷月球表面無磁場

C.將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表有示數(shù)，則可判

斷月球表面有磁場

D.將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運動，如電流表無

示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場

□B組感應(yīng)電流方向的判斷

3.如圖10所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁

場中，有一質(zhì)量為，小阻值為R的閉合矩形金屬線框必〃用絕

緣輕質(zhì)細桿懸掛在。點，并可繞。點擺動.金屬線框從右側(cè)某

一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細桿和

金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面.則線框中感應(yīng)

電流的方向是（）

圖10

A.

B.d—c-6—a—d

C.先是d-,-c-*b-a—d,后是a-*b—c~*d—a

D.先是a-*b-*c~*d-^a,后是c-*b-*d

4.2011年秋季，北約戰(zhàn)機“幻影一2000”在利比亞班加西（北緯31。附近）上空盤旋，由于地

磁場的存在，飛機在一定高度水平飛行時，其機翼就會切割磁感線，機翼的兩端之間會

有一定的電勢差.則從飛行員的角度看，機翼左端的電勢比右端的電勢（）

A.低B.高

C.相等D.以上情況都有可能

13c組楞次定律的拓展應(yīng)用

5.如圖11所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正

下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度”處同時釋放（各線框下落過程

中不翻轉(zhuǎn)），則以下說法正確的是（）

圖II

A.三者同時落地

B.甲、乙同時落地，丙后落地

C.甲、丙同時落地，乙后落地

D.乙、丙同時落地，甲后落地

6.一長直鐵芯上繞有一固定線圈仞，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，

木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移

動.M連接在如圖12所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E,

和所為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān).下列情況中，可觀測到N

向左運動的是（）圖12

A.在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間

B.在S斷開的情況下，S向。閉合的瞬間

C.在S已向。閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時

D.在S已向“閉合的情況下，將R的滑動頭向"端移動時

課時規(guī)范訓(xùn)練

（限時：45分鐘）

一、選擇題

1.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖1所示連接.下

列說法中正確的是

A.電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)

B.線圈A插入線圈8中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)

C.電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片尸勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度

D.電鍵閉合后，只有滑動變阻器的滑片產(chǎn)加速滑動，電流計指針才能偏轉(zhuǎn)

2.如圖2所示，兩個線圈A、B水平且上下平行放置，分別通以如圖V-----

所示的電流八、h，為使線圈3中的電流瞬時有所增大，可采用的

辦法是（）

A.線圈位置不變，增大線圈A中的電流4

B.線圈位置不變，減小線圈A中的電流圖2

C.線圈A中電流不變，線圈A向下平移

D.線圈A中電流不變，線圈A向上平移

3.北半球地磁場的豎直分量向下.如圖3所示，在北京某中學(xué)實驗室

北

的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線圈abed,線圈小東的

外邊沿南北方向，ad邊沿東西方向.下列說法中正確的是（）百，

A.若使線圈向東平動，則。點的電勢比6點的電勢低

B.若使線圈向北平動，則。點的電勢比6點的電勢低

C.若以浦為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向為“f匕-C-*d—4

D.若以岫為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向為"f"fCf4

4.如圖4所示，在直線電流附近有一根金屬棒必，當(dāng)金屬棒以〃端為n

圓心，以外為半徑，在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達到圖中的位置7|；

時（）'

A.。端聚積電子

圖4

B.h端聚積電子

C.金屬棒內(nèi)電場強度等于零

D.Ua>Uh

5.如圖5所示，水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，電場豎

直向下，磁場垂直紙面向外.半圓形鋁框從直徑處于水平位置

時，沿豎直平面由靜止開始下落.不計阻力，匕兩端落到地面

的次序是

()圖5

A.a先于b

B.b先于〃

C.a、b同時落地

D.無法判定

6.如圖6所示，線圈A、3是由不同材料制成的導(dǎo)體線圈，它們產(chǎn)1號的

質(zhì)量一樣大，形狀一樣，設(shè)磁場足夠大，下列說法正確的是一…」……」.…

XXXXXXX

()XXXXXXX

XXXXXXX

A.電阻大的線圈達到穩(wěn)定速度時的速度大

B.電阻小的線圈達到穩(wěn)定速度時的速度大圖6

C.兩線圈的穩(wěn)定速度是一樣的

D.電阻率大的材料制成的線圈，穩(wěn)定速度大

7.如圖7所示，他是一個可以繞垂直于紙面的軸。轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)和好向體

線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片產(chǎn)自左向右滑動過程中，線圈必將m■上\

()J

R電源

A.靜止不動

B.逆時針轉(zhuǎn)動圖7

C.順時針轉(zhuǎn)動

D.發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向

8.如圖8所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如”?C

圖.左線圈連著平行導(dǎo)軌和導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直

MN,抵~

方向上放著金屬棒a從金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場圖8

中，下列說法中正確的是()

A.當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于〃點，c點電勢高于4點

B.當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，匕點電勢高于a點，c點與d點等電勢

C.當(dāng)金屬棒向右加速運動時，6點電勢高于。點，c點電勢高于d點

D.當(dāng)金屬棒向右加速運動時，6點電勢高于〃點，d點電勢高于。點

9.(2011?上海單科?13)如圖9,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)〃同

心共面放置，當(dāng)a繞。點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方

向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)“()

A.順時針加速旋轉(zhuǎn)圖9

B.順時針減速旋轉(zhuǎn)

C.逆時針加速旋轉(zhuǎn)

D.逆時針減速旋轉(zhuǎn)

10.如圖10所示，每米電阻為1C的一段導(dǎo)線被彎成半徑r=lm的三段H圓

弧，并組成閉合回路.每段圓弧都是1圓周，位于空間直角坐標(biāo)系

的不同平面內(nèi)，其中必段位于xOy平面內(nèi)，慶段位于yOz平面內(nèi)，始ca

段位于zQx平面內(nèi).空間存在一個沿+x軸方向的磁場，其磁感應(yīng)強度大/嗣°

時間變化的關(guān)系式為B=0.7+0.&,貝ij()

A.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1A,方向是afc—bf。

B.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1A,方向是a-bfcfa

C.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是合A,方向是Qfcfbfa

TT

D.導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是與A,方向是q—bfC—<7

11.一飛機下有一沿豎直方向的金屬桿，若僅考慮地磁場的影響，不考慮磁偏角影響，當(dāng)飛

機水平飛行經(jīng)過我國某市上空()

A.由東向西飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高

B.由西向東飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高

C.由南向北飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高

D.由北向南飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高

12.如圖11所示，金屬棒油置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架c可上,

棒外與框架接觸良好.從某一時刻開始，給這個空間施加一個

斜向上的勻強磁場，并且磁場均勻增加，加棒仍靜止，在磁場均勻圖11

增加的過程中，關(guān)于外棒受到的摩擦力，下列說法正確的是()

A.摩擦力大小不變，方向向右

B.摩擦力變大，方向向右

C.摩擦力變大，方向向左

D.摩擦力變小，方向向左

二、非選擇題

13.如圖12所示，CDE尸為閉合線圈，AB為電阻絲，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時,

線圈CCEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向是時，電源的哪一端是

正極？

E

圖12

復(fù)習(xí)講義

基礎(chǔ)再現(xiàn)

基礎(chǔ)導(dǎo)引B、C、D、E均能產(chǎn)生感應(yīng)電流.

知識梳理1.變化感應(yīng)電流2.切割磁感線發(fā)生變化3.電能

思考：1.當(dāng)電路不閉合時，沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢，只產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象也可

以稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

2.(1)磁場變化

如：永磁鐵與線圈的靠近或遠離、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流的變化.

(2)回路的有效面積變化

①回路面積變化：如閉合線圈部分導(dǎo)線切割磁感線，如圖甲.

②回路平面與磁場夾角變化：如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，如圖乙.

V

基礎(chǔ)導(dǎo)引CD

知識梳理1.(1)阻礙磁通量2.(1)垂直平面內(nèi)導(dǎo)體運動(2)導(dǎo)體棒切割磁感線

思考：引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化磁通量的變化相反相同阻止

延緩繼續(xù)進行

課堂探究

例1BD

跟蹤訓(xùn)練1A

例2D

跟蹤訓(xùn)練2D

例3AD

跟蹤訓(xùn)練3左收縮

跟蹤訓(xùn)練4BD

分組訓(xùn)練

1.D

2.C

3.B

4.B

5.D

6.C

課時規(guī)范訓(xùn)練

1.A

2.BD

3.AC

4.BD

5.A

6.A

7.C

8.BD

9.B

10.A

11.B

12.B

13.下端

第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流

【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】1.能用法拉第電磁感應(yīng)定律、公式E=Blv計算感應(yīng)電動勢.2.理解自感、渦流產(chǎn)

生，并能分析實際應(yīng)用.

基礎(chǔ)再現(xiàn)?深度思考先想后結(jié)自主梳理基礎(chǔ)知識

一、法拉第電磁感應(yīng)定律

［基礎(chǔ)導(dǎo)引］

1.關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法正確的是()

A.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大

B.穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢一定為零

C.穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動勢越大

D.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大

2.試計算下列幾種情況下的感應(yīng)電動勢.

(1)平動切割

①如圖1(a),在磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場中，棒以速度。垂直切割磁感線時，感應(yīng)電

動勢E=________.

(a)(b)(c)

圖1

②如圖(b),在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，棒運動的速度。與磁場的方向成。角，此

時的感應(yīng)電動勢為E=.

(2)轉(zhuǎn)動切割

如圖(c),在磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場中，長為/的導(dǎo)體棒繞一端為軸以角速度。勻速

轉(zhuǎn)動，此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢￡=.

(3)有效切割長度：即導(dǎo)體在與。垂直的方向上的投影長度.試分析圖2中的有效切割長

度.

圖2

甲圖中的有效切割長度為：;乙圖中的有效切割長度為：;丙圖

中的有效切割長度：沿力的方向運動時為;沿。2的方向運動時為.

［知識梳理］

1.感應(yīng)電動勢

(1)感應(yīng)電動勢：在________________中產(chǎn)生的電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體

就相當(dāng)于,導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于.

(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵循定律，即/=.

2.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：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的成正比.

②公式：E=.

(2)導(dǎo)體切割磁感線的情形

①一般情況：運動速度。和磁感線方向夾角為仇則后=.

②常用情況：運動速度。和磁感線方向垂直，則后=.

③導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動

導(dǎo)體棒以端點為軸，在勻強磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=Bl^

=(平均速度等于中點位置線速度斜).

二、自感與渦流

［基礎(chǔ)導(dǎo)引］

判斷下列說法的正誤

(1)線圈的自感系數(shù)跟線圈內(nèi)電流的變化率成正比.()

(2)自感電動勢阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化.()

(3)當(dāng)導(dǎo)體中電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反.()

(4)線圈中電流變化的越快，穿過線圈的磁通量越大.()

［知識梳理］

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)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)

生的感應(yīng)電動勢叫做.

(2)表達式：E=.

(3)自感系數(shù)L

①相關(guān)因素：與線圈的、形狀、以及是否有鐵芯有關(guān).

②單位：亨利(H,lmH=H,1pH=H).

2.渦流

當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生____________,這種電流

像水中的旋渦所以叫渦流.

(1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到,安培力的方

向總是導(dǎo)體的相對運動.

(2)電磁驅(qū)動：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生__________使導(dǎo)體受到安培力

的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來.

(3)電磁阻尼和電磁驅(qū)動的原理體現(xiàn)了的推廣應(yīng)用.

課堂探究?突破考點先做后聽共同探究規(guī)律方法

考點一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

【考點解讀】

1.感應(yīng)電動勢的大小由穿過電路的磁通量的變化率等和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量

G、磁通量的變化量△①的大小沒有必然聯(lián)系.

2.具體而言：當(dāng)△⑦僅由3引起時，則當(dāng)僅由S引起時，則

3.磁通量的變化率等是。一「圖象上某點切線的斜率.

【典例剖析】

例1如圖3(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R連

接成閉合回路.線圈的半徑為九在線圈中半徑為/*2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里

的勻強磁場，磁感應(yīng)強度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

距分別為如和與.導(dǎo)線的電阻不計.求0至4時間內(nèi)：

(a)(b)

圖3

(1)通過電阻吊上的電流大小和方向；

(2)通過電阻Ri上的電荷量q及電阻/?,上產(chǎn)生的熱量.

思維突破

1.公式后=普是求解回路某段時間內(nèi)平均電動勢的最佳選擇.

2.用公式E=〃噂求感應(yīng)電動勢時，S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積.

3.通過回路截面的電荷量q僅與”、和回路電阻R有關(guān)，與時間長短無關(guān).推導(dǎo)如下:

q=1^t=~xiRAt=~R~-

跟蹤訓(xùn)練1如圖4所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為「的圓內(nèi)有

直于圓平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為8,一根長度大于2r的

線MN以速度。在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端.電路的

固定電阻為凡其余電阻不計，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中圖4

電阻R上的電流的平均值和通過電阻R的電荷量.

考點二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算

［典例剖析］

例2在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B=0.2T,有一水B

平放置的光滑框架，寬度為/=0.4m,如圖5所示，框架上放置一質(zhì)

量為0.05kg、電阻為1C的金屬桿〃，框架電阻不計.若桿以以恒/f/定

加速度a=2m/s2,由靜止開始做勻變速運動，則：d

圖5

(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？

(2)第5s末，回路中的電流多大？

(3)第5s末，作用在〃桿上的水平外力多大？

思維突破

公式E=r^^與E—Blvsin0的區(qū)別與聯(lián)系

兩個公式

??、?/p>

E=,r^E=Blvsin3

項目

(1)求的是4時間內(nèi)的平均(1)求的是瞬時感應(yīng)電動

感應(yīng)電動勢，E與某段時間勢，E與某個時刻或某個

或某個過程相對應(yīng)位置相對應(yīng)

(2)求的是整個回路的感應(yīng)

電動勢.整個回路的感應(yīng)(2)求的是回路中一部分

區(qū)別電動勢為零時，其回路中導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生

某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不的感應(yīng)電動勢

一定為零

(3)由于是整個回路的感應(yīng)(3)由于是由一部分導(dǎo)體

電動勢，因此電源部分不切割磁感線的運動產(chǎn)生

容易確定的，該部分就相當(dāng)于電源

公式￡=〃等和E=3/osin8是統(tǒng)一的，當(dāng)時，E為

瞬時感應(yīng)電動勢，只是由于高中數(shù)學(xué)知識所限，現(xiàn)在還不

聯(lián)系

能這樣求瞬時感應(yīng)電動勢，而公式E=B/vsin0中的v若代

入石，則求出的E為平均感應(yīng)電動勢

跟蹤訓(xùn)練2（2010.課標(biāo)全國21）如圖6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磁場.一銅質(zhì)細直棒時

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圖6

下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為昂，下落距離為0.8R時電動勢大小為

民.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng).關(guān)于良、民的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判

斷正確的是)

A.E\>Ei,a端為正B.?>&,b端為正

C.E}<E2,a端為正D.E\<E2,6端為正

考點三自感現(xiàn)象的分析

【考點解讀】

通電自感與斷電自感的比較

通電自感斷電自感

A

LA

_____/VWWVA____

————

電路_____[=]____0^2-

圖L

--------?l'l"?1<5***^---------

器材

Ai、A2同規(guī)格，R=RL,L較大L很大（有鐵芯）

要求

在開關(guān)S斷開時，燈A突然閃

在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來，A|燈亮一下后再漸漸熄滅（當(dāng)抽掉

現(xiàn)象

逐漸變亮，最終一樣亮鐵芯后，重做實臉，斷開開關(guān)

S時，會看到燈A馬上熄滅）

斷開開關(guān)S時，流過線圈L的

電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，

阻礙了電流的減小，使電流繼

由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流

續(xù)存在一段時間；在S斷開后，

迅速增大，使線圖產(chǎn)生自感電動勢，阻

原因通過L的電流反向通過A燈，

礙了電流的增大，流過A|燈的電流比流

且由于凡《RA,使得流過A燈

過A2燈的電流增加得慢

的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增

大，從而使A燈的發(fā)光功率突

然變大

能量

轉(zhuǎn)

電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能

化情

況

【典例剖析】

例3(2010.江蘇單科.4)如圖7所示的電路中，電源的電動勢為E,

內(nèi)阻為r,電感上的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻

值.在f=0時刻閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時間后，在時刻斷

開S.下列表示A、3兩點間電壓U相隨時間「變化的圖象中，正

確的是

思維突破自感現(xiàn)象中主要有兩種情況：即通電自感與斷電自感.在分析過程中，要注意：

(1)通過自感線圈的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流是逐漸變大，斷電過程中，

電流是逐漸變小，此時線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路.(2)

斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問題的判斷在于對電流大小的分析，若斷電后通過燈泡

的電流比原來強，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅.

跟蹤訓(xùn)練3如圖8(a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈

A的電阻，接通S,使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則)

-1=)-

T1~~■r

ES

(a)(b)

圖8

A.在電路(a)中，斷開S,A將漸漸變暗

B.在電路(a)中，斷開S,A將先變得更亮，然后漸漸變暗

C.在電路(b)中，斷開S,A將漸漸變暗

D.在電路(b)中，斷開S,A將先變得更亮，然后漸漸變

易錯易混辨析12.對“①、△⑦、A0/Arv的意

義理解錯誤

例4半徑為八電阻為R的〃匝圓形線圈在邊長為/的正方形

Hcd外，勻強磁場充滿并垂直穿過該正方形區(qū)域，如圖9

甲所示.當(dāng)磁場隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，則穿過

圓形線圈磁通量的變化率為.，歷時刻線圈產(chǎn)生的感

應(yīng)電流為.

汩中\(zhòng)BBo,2

誤區(qū)警示錯解1:認為磁通量的變化率與線圈的匝數(shù)有關(guān),得出后一〃后S一1/.

錯解2：將線圈的面積代入上式得出等=/鎧5=,咪.

錯解3：認為M時刻磁感應(yīng)強度為零，所以感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均為零.

正確解析磁通量的變化率為笑=笑5=瞥

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的感應(yīng)電動勢

c0。旦2,2

再根據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流1=峨=墨.

答案'/()/?

正本清源（1）錯因：對“0、X①、A0/AZ"的意義理解不清.,（2）要注意①、A0,A