山東省冠縣武訓(xùn)高級(jí)中學(xué)高三物理復(fù)習(xí)課件法拉第電磁感應(yīng)定律

9.2法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用高三總復(fù)習(xí)選修3-2z````x``x```k+感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)使自由電荷運(yùn)動(dòng)洛倫茲力使自由電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源．導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻一二、法拉第電磁感應(yīng)定律1．內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量 的變化率成正比z``x``xk2．公式：【例】關(guān)于電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說法正確的是(

)A．穿過電路的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大B．電路中磁通量的改變量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大C．電路中磁通量改變?cè)娇?，感?yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大D．若電路在某時(shí)刻磁通量為零，則該時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量的變化率，與、無直接關(guān)系?！蹋?）磁通量的變化常由B的變化或S的變化兩種情況引起(3)由E=n/t計(jì)算出的是t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！纠繂卧丫匦尉€圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D、線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V二、法拉第電磁感應(yīng)定律1．內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量 的變化率成正比2．公式：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量的變化率，與、無直接關(guān)系。Φ/10-2Wbt/sABD0120.1√√√√√【例】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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長(zhǎng)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．通過回路截面的電荷量q僅與n、和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)。推導(dǎo)如下：通過回路截面的電荷量q僅與n、和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)。推導(dǎo)如下：【例】(2009·廣東物理卷)如圖(a)所示，一個(gè)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連結(jié)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)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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)．在0至t1時(shí)間內(nèi)求：(1)通過電阻R1上的電流大小和方向．(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量．3．導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝Blv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)，若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式中的L為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度．二、法拉第電磁感應(yīng)定律（B、l、v相互垂直）E=BLcdsinβv若速度為v1,則E=2BRv若速度為v2,則E=0【例】(2010·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對(duì)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(chǎng)．一銅質(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(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為E1，下落距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)前兩端的極性，下列判斷正確的是A．E1＞E2，a端為正B．E1＞E2，b端為正C．E1＜E2，a端為正D．E1＜E2，b端為正√【例】(2010·山東卷)如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對(duì)稱軸．一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)(

)A．穿過回路的磁通量為零B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0C．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同√√√【例】如圖刺所示糊，在輝跟勻杠強(qiáng)磁狀場(chǎng)垂移直的消平面伙內(nèi)放焦置一釋個(gè)折包成銳蒙角的程裸導(dǎo)峽線MO綱N，∠MO否N＝α.在它羽上面雀擱置災(zāi)另一昨根與ON垂直灰的導(dǎo)巷線PQ，PQ緊貼MO、ON并以尺平行厚于ON的速柿度v從頂寶角O開始瓜向右假勻速皺滑動(dòng)辜，設(shè)澇裸導(dǎo)羨線MO鵲N和導(dǎo)旅線PQ單位臉長(zhǎng)度孩的電祝阻為R0，磁馳感應(yīng)強(qiáng)度送為B，求第回路記中的得感應(yīng)耀電流須．【例】如圖瘦所示崗，等恢腰三毀角形林內(nèi)分梁布有扁垂直行于紙爐面向訪外的腎勻強(qiáng)忙磁場(chǎng)閃，它誕的底求邊在x軸上驕且長(zhǎng)牛為2L，高必為L(zhǎng).紙面嫁內(nèi)一撫邊長(zhǎng)欄為L(zhǎng)的正公方形燙導(dǎo)線褲框沿x軸正訊方向古做勻排速直粉線運(yùn)乒動(dòng)穿驗(yàn)過勻鼠強(qiáng)磁傍場(chǎng)區(qū)給域，錘在t＝0時(shí)刻提恰好五位于判圖中粱所示噴的位戶置．爆以順納時(shí)針英方向反為導(dǎo)商線框筆中電剛流的煉正方前向，定下面窩四幅朗圖中殼能夠犬正確情表示第電流—位移(I－x)關(guān)系解的是(瀉)√5．導(dǎo)慌體轉(zhuǎn)醒動(dòng)切壘割磁怎感線當(dāng)導(dǎo)妥體在夾垂直望于磁瀉場(chǎng)的催平面楊內(nèi)，版繞一澡端以昨角速睛度ω勻速礙轉(zhuǎn)動(dòng)疫時(shí)，方如圖二、披法拉餃第電影磁感念應(yīng)定訊律【例】一直職升飛據(jù)機(jī)停抵在南骨半球詞的地灑磁極啦上空評(píng)。該灰處地廉磁場(chǎng)酸的方控向豎羽直向籃上，徹磁感棕應(yīng)強(qiáng)排度為B。直啄升飛歷機(jī)螺東旋槳?dú)埲~片嬸的長(zhǎng)偷度為l，螺準(zhǔn)旋槳法轉(zhuǎn)動(dòng)猶的頻希率為f，順拋著地辨磁場(chǎng)伙的方堵向看啦螺旋拿槳，拍螺旋疼槳按戲順時(shí)箏針方挎向轉(zhuǎn)脫動(dòng)。葉螺旋名槳葉蝴片的痰近軸狗端為a，遠(yuǎn)篇軸端建為b，如樹圖所辰示。撿如果仍忽略a到轉(zhuǎn)彼軸中蔥心線莫的距喝離，膜用ε表示員每個(gè)垮葉片船中的妻感應(yīng)簡(jiǎn)電動(dòng)手勢(shì)，督則A.眾ε=π喘fl2B，且a點(diǎn)電堂勢(shì)低各于b點(diǎn)電美勢(shì)B.恩ε=2愈πf材l2B，且a點(diǎn)電異勢(shì)低便于b點(diǎn)電工勢(shì)C.泉ε=π誦fl2B，且a點(diǎn)電用勢(shì)高劑于b點(diǎn)電茄勢(shì)D.文ε=2山πf卸l2B，且a點(diǎn)電怠勢(shì)高沫于b點(diǎn)電慮勢(shì)√√【例】如圖缸所示融，一鹿導(dǎo)體萌圓環(huán)盼位于艘紙面劑內(nèi)，O為圓績(jī)心．選環(huán)內(nèi)劫兩個(gè)嚼圓心脹角為90雙°的扇棋形區(qū)岔域內(nèi)組分別替有勻象強(qiáng)磁碰場(chǎng)，燒兩磁冒場(chǎng)磁所感應(yīng)征強(qiáng)度局的大禽小相貌等，辯方向蓋相反刻且均凡與紙?zhí)撁娲归L(zhǎng)直．守導(dǎo)體夾桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)，M端通也過滑役動(dòng)觸版點(diǎn)與割圓環(huán)貿(mào)良好門接觸輝．在澆圓心綁和圓黑環(huán)間塌連有弦電阻R.桿OM以勻無角速恢度ω逆時(shí)睜針轉(zhuǎn)名動(dòng)，t＝0時(shí)恰吧好在耐圖示所位置岸．規(guī)崗定從a到b流經(jīng)此電阻R的電躲流方界向?yàn)辇X正，俗圓環(huán)企和導(dǎo)確體桿樂的電士阻忽巡壽略不繡計(jì)，佛則桿黃從t＝0開始裕轉(zhuǎn)動(dòng)消一周緒的過辮程中鑒，電燦流隨ωt變化者的圖析象是抄圖中洽的()1．定揉義：2．效日果：3．自東感電手動(dòng)勢(shì)三．罵自感傭現(xiàn)象自感宗電流傭總是阻礙線圈險(xiǎn)中原科電流藏的變急化當(dāng)自村感電霉流是宿由原閘電流羞的增遵強(qiáng)引校起時(shí)(如通巷電)，自越感電傍流的障方向送與原鬧電流露方向襲相反蠅；當(dāng)自亡感電心流是蔽由原反電流挽的減頃少引跳起時(shí)(如斷斬電)，自棍感電罩流的槽方向冊(cè)與原習(xí)電流榨方向定相同浮．由于錄線圈本身的電璃流發(fā)衰生變?nèi)阑鴦裨谒票旧礞i激發(fā)盯出感害應(yīng)電早動(dòng)勢(shì)覆的現(xiàn)訴象．L為自家感系趴數(shù)（印單位衫：亨利H），由線吐圈本象身的疲特性踏決定線圈堤越粗創(chuàng)、越當(dāng)長(zhǎng)、千匝數(shù)坐越密州，它涂的自底感系臘數(shù)就場(chǎng)越大紗，此外兵線圈爭(zhēng)中加擔(dān)入鐵雅芯，戰(zhàn)自感楊系數(shù)甩也會(huì)跪增大；自感拉電動(dòng)諸勢(shì)的欲大小擋取決文于自萍感系仔數(shù)和襯線圈宣本身幻玉電流掏變化薪的快捎慢．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)現(xiàn)象原因能量轉(zhuǎn)化在S閉合止瞬間裝，A2燈立使即亮耀起來逃，A1燈逐膛漸變大亮，風(fēng)最終遷一樣姥亮在開牲關(guān)S斷開部時(shí)，衫燈A漸漸糊熄滅由于別開關(guān)片閉合論時(shí)，尺流過察電感丟線圈摟的電牙流迅撐速增猾大，裂使線及圈產(chǎn)范生自脆感電丙動(dòng)勢(shì)挽，阻悶礙了褲電流控的增植大，泰使流密過A1燈的堆電流說比流福過A2燈的競(jìng)電流功增加功得慢S斷開達(dá)時(shí)，兵線圈L產(chǎn)生化自感嘩電動(dòng)愧勢(shì)，組阻礙墻了電宗流的晃減小珍，使何電流唐繼續(xù)攏存在計(jì)一段畜時(shí)間勻；燈A中不蠻會(huì)立貧即熄令滅若RL<RA，原伍來的IL>IA，則A燈熄悼滅前畝要閃蛛亮一供下．若RL≥RA，原宿來的叫電流IL≤IA，則均燈A逐漸床熄滅既，不崇再閃燭亮一先下（A中電匪流反民向）電能邁轉(zhuǎn)化兄為磁是場(chǎng)能磁場(chǎng)襯能轉(zhuǎn)浪化為極電能【例】在如遭圖所嗚示的青電路辦中，a、b為兩論個(gè)完恩全相填同的睡燈泡象，L為自華感線貸圈，E為電盆源，S為開失關(guān)。創(chuàng)關(guān)于詞兩燈艱泡點(diǎn)胃亮和乎熄滅每的先暴后次日序，械下列劣說法編正確待的是(豎)A.合上等開關(guān)約，a先亮裝，b后亮滋；斷享開開匹關(guān)，a、b同時(shí)勸熄滅B.合上盲開關(guān)恩，b先亮守，a后亮熱；斷如開開吉關(guān)，a先熄送滅，b后熄洽滅C.合上印開關(guān)倦，b先亮烈，a后亮爸；斷標(biāo)開開市關(guān)，a、b同時(shí)差熄滅D.合上叼開關(guān)懶，a、b同時(shí)殘亮；赤斷開圖開關(guān)奔，b先熄焰滅，a后熄靜滅√【例】如圖訊所示眠，E為電田池，L是電付阻可企忽略貞不計(jì)、銷自感獅系數(shù)潛足夠葡大的垂線圈食，D1、D2是兩夸個(gè)規(guī)格相箱同的出燈泡鄰，S是控笨制電敏路的從開關(guān)挑．對(duì)僻于這個(gè)電芹路，肯下列豎說法廊正確潑的是()A.剛閉餓合S的瞬皇間，數(shù)通過D1、D2的電胖流大皇小相畢等B.剛閉霜合S的瞬油間，假通過D1、D2的電括流大晌小不滿相等C.閉合S待電危路達(dá)則到穩(wěn)蟲定，D1熄滅懼，D2比原階來更維亮D.閉合S待電格路達(dá)賣到穩(wěn)院定，姻再將S斷開胳瞬間薄，D2立即陵熄滅即，D1閃亮癥一下能再熄坊滅理想絕線圈(無直丙流電只阻的冠線圈)的三佩個(gè)狀禁態(tài):通電捐瞬間山狀態(tài):通電造穩(wěn)定舉狀態(tài):斷電嘉瞬間團(tuán)狀態(tài):應(yīng)把泊線圈命看成膜斷開撈；可把慢理想腔線圈久看成閉導(dǎo)線川或被戀短路充；可視馬為一常瞬間疼電流轉(zhuǎn)源(自感斤電動(dòng)閣勢(shì)源)，它境可以蠢使閉臂合電蟻路產(chǎn)和生電沒流．√√√【例】(2倍01雅1·徐州機(jī)模擬)如圖理所示飛，A、B、C是相同呈的白瓣熾燈企，L是自風(fēng)感系每數(shù)很濤大、久電阻話很小裹的自感互線圈愈．現(xiàn)護(hù)將S閉合唇，下香面說紗法正迅確的虎是()A．B、C燈同召時(shí)亮們，A燈后恒亮B．A、B、C燈同梢時(shí)亮大，然千后A燈逐勁漸變朝暗，窯最后盛熄滅C．A燈一梁直不哲亮，精只有B燈和C燈亮D．A、B、C燈同貝時(shí)亮麥，并綱且亮相暗沒沸有變撇化理想尿線圈(無直俊流電灣阻的完線圈)的三超個(gè)狀銳態(tài):通電綠瞬間懸狀態(tài):通電創(chuàng)穩(wěn)定賣狀態(tài):斷電溜瞬間競(jìng)狀態(tài):應(yīng)把展線圈臥看成罷斷開街；可把徐理想買線圈站看成慎導(dǎo)線暴或被艇短路對(duì)；可視租為一展瞬間萍電流落源(自感盒電動(dòng)血?jiǎng)菰?，它揪可以醒使閉車合電李路產(chǎn)伴生電幣流．√【例】(2投00響8·江蘇婦卷)如圖籍所示江的電駐路中殃，三位個(gè)相涉同的義燈泡a、b、c和電挽感L1、L2與直云流電脊源連譯接，籃電感脈的電即阻忽禍略不趙計(jì)．腫開關(guān)S從閉掃合狀箏態(tài)突唱然斷迅開時(shí)婦，下繭列判賴斷正補(bǔ)確的位有A．a(chǎn)先變撈亮，超然后煮逐漸磁變暗B．b先變臨亮，姜然后退逐漸增變暗C．c先變婆亮，疏然后練逐漸熊變暗D．b、c都逐伸漸變匹暗√√理想闊線圈(無直梨流電撐阻的路線圈)的三粘個(gè)狀牙態(tài):通電妖瞬間敏狀態(tài):通電姻穩(wěn)定漠狀態(tài):斷電崗瞬間斜狀態(tài):應(yīng)把急線圈楚看成卸斷開眼；可把特理想蹈線圈闖看成共導(dǎo)線烤或被等短路救；可視擾為一瞎瞬間孝電流泉源(自感扁電動(dòng)富勢(shì)源)，它恒可以御使閉劈燕合電傘路產(chǎn)組生電環(huán)流．【例】如圖憲所示浮，電幫路原盜來接幻玉通，棉在t0時(shí)刻龜斷開敏開關(guān)刪，則R中電加流隨廚時(shí)間抗變化西的情穿況可稼能是哭下列廉選項(xiàng)慌中的()【例】(2鞏01克0·江蘇枕卷)如圖非所示帶的電幫路中鬼，電冰源的敏電動(dòng)炭勢(shì)為E，內(nèi)柿阻為r，電組感L的電足阻不撇計(jì)，叮電阻R的阻可值大庭于燈進(jìn)泡D的阻令值．鼻在t＝0時(shí)刻噸閉合梅開關(guān)S，經(jīng)占過一云段時(shí)洋間后驢，在t＝t1時(shí)刻叔斷開S.下列霧表示A、B兩點(diǎn)誓間電什壓UAB隨時(shí)鋸間t變化棉的圖強(qiáng)象中磁，正叨確的嫂是()√√√五、心互感兩個(gè)杯互相出靠近躍的線極圈，辦當(dāng)一襯個(gè)線租圈中昨的電扇流變勵(lì)化時(shí)租，它兆所產(chǎn)倚生的望變化挪的磁場(chǎng)會(huì)在挑另一怪個(gè)線魄圈中嚴(yán)產(chǎn)生感應(yīng)扔電動(dòng)扇勢(shì)的現(xiàn)呆象．變壓燭器就予是利綢用互感現(xiàn)象宜制成贏的互感漲現(xiàn)象俘可以山把能量由一芹個(gè)線以圈傳紋遞到聲另一狹個(gè)線鴉圈當(dāng)線否圈中揭的電典流發(fā)畜生變卵化時(shí)陜，在夜它附繪近的宜任何產(chǎn)導(dǎo)體冊(cè)中都會(huì)產(chǎn)敲生像水的者旋渦狀的戶感應(yīng)歸電流煌．六．普渦流～1.金屬造塊中楊的渦央流也室要產(chǎn)亞生熱量,如果藏金屬臣的電需阻率魄小，謊則渦達(dá)流很點(diǎn)強(qiáng)，河產(chǎn)生御的熱妖量也膊很多陡。2.增大翅鐵芯盼材料面的電轉(zhuǎn)阻率,常用詢的材冬料是音硅鋼彎，用互擠相絕膚緣的手硅鋼為片疊墻成的述鐵芯旬來代運(yùn)替整男塊硅找鋼鐵恢芯。3.應(yīng)用(1梳)真空育冶煉敞爐，縱高頻慎焊接電源焊接處待焊賤接元珍件線圈貴導(dǎo)線(2殿)電磁服灶(3狗)金屬溪探測(cè)粉器安鐮檢門V當(dāng)導(dǎo)朽體在脊磁場(chǎng)通中運(yùn)例動(dòng)時(shí)初，感厚應(yīng)電灰流會(huì)群使導(dǎo)稼體受陜到安緒培力惹，安鹽培力弱的方悅向總皂是阻礙導(dǎo)體互的運(yùn)值動(dòng)的現(xiàn)象．4．電訴磁阻午尼微安春表的蠢表頭區(qū)在運(yùn)揭輸時(shí)餃應(yīng)該諸把兩博個(gè)接莖線柱仁連在項(xiàng)一起5．電坡磁驅(qū)蠟動(dòng)如果焰磁場(chǎng)然相對(duì)杰于導(dǎo)泥體轉(zhuǎn)井動(dòng)，瓣在導(dǎo)光體中跳會(huì)產(chǎn)話生感先應(yīng)電盜流，博感應(yīng)絹電流泉使導(dǎo)萄體受鉛到安培軌力的作范用，安培基力使導(dǎo)洽體運(yùn)獻(xiàn)動(dòng)起翅來，份這種巨作用維稱為電磁獨(dú)驅(qū)動(dòng)貢．交流叨電動(dòng)風(fēng)機(jī)就淡是利脂用電磁怨驅(qū)動(dòng)的原振理制已成的割．14．下榴列做媽法中脾可能宗產(chǎn)生演渦流州的是()A．把床金屬孝塊放陪在勻園強(qiáng)磁植場(chǎng)中B．讓制金屬儉塊在始勻強(qiáng)雪磁場(chǎng)撥中做匯勻速蛾運(yùn)動(dòng)C．讓撒金屬中塊在紛勻強(qiáng)撥磁場(chǎng)域中做刷變速跟運(yùn)動(dòng)D．把覆金屬鳥塊放巾在變臭化的諒磁場(chǎng)挪中D