高考物理專題-(30)課件

第2講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流第2講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流考點0雙基過關(guān)掌握一、法拉第電磁感應(yīng)定律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I＝________.電磁感應(yīng)現(xiàn)象電源電源內(nèi)阻閉合電路歐姆

考點0雙基過關(guān)掌握一、法拉第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象電源2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的________成正比．(2)公式：E＝________，n為線圈匝數(shù)．變化率

變化率Blv

Blv二、自感與渦流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)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫作______________．(2)表達式：E＝________.(3)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的________、形狀、________以及是否有鐵芯有關(guān)．電流自感電動勢大小匝數(shù)

電流自感電動勢大小匝數(shù)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)生像__________狀的感應(yīng)電流．(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________，安培力方向總是________導(dǎo)體的運動．(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)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運動起來．交流感應(yīng)電動機就是利用__________的原理工作的．水的旋渦安培力阻礙感應(yīng)電流電磁驅(qū)動水的旋渦安培力阻礙感應(yīng)電流電磁驅(qū)動1．(人教版選修3－2第17頁第1題改)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A．感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D．感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同【答案】C1．(人教版選修3－2第17頁第1題改)將閉合多匝線圈置于高考物理專題-(30)課件【答案】8000VB【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝BLv可知感應(yīng)電動勢為8000V，由右手定則得B端電勢高【答案】8000VB3．(人教版選修3－2第21頁第3題改)如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1；若磁感應(yīng)強度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2.則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比分別為()A．c→a,2∶1 B．a(chǎn)→c,2∶1C．a(chǎn)→c,1∶2 D．c→a,1∶2【答案】C【解析】由右手定則可知，電阻R上電流的方向為a→c，由E＝BLv可知，E1∶E2＝1∶2，C正確．3．(人教版選修3－2第21頁第3題改)如圖所示，在磁感應(yīng)4．(人教版選修3－2第25頁第3題改)(多選)如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零．A和B是兩個完全相同的燈泡，則下列說法中正確的有()A．當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈同時亮，最后B燈熄滅B．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，A、B兩燈同時熄滅C．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢比b點電勢低D．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流由a到b【答案】AD4．(人教版選修3－2第25頁第3題改)(多選)如圖所示，【解析】開關(guān)S閉合瞬間，線圈L對電流有阻礙作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián)，因此同時亮，且亮度相同，穩(wěn)定后B被短路熄滅，A正確．當(dāng)開關(guān)S斷開后，A馬上熄滅，由于自感，線圈中的電流慢慢減小，其相當(dāng)于電源，左端為高電勢，與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電，流經(jīng)燈泡B的電流由a到b，B閃一下再熄滅，D正確，B、C錯誤．高考物理專題-(30)課件考點1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用考點1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用高考物理專題-(30)課件高考物理專題-(30)課件例1如圖甲所示，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磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖甲乙

(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量．線如圖乙所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計．求0至t1時間內(nèi)，例1如圖甲所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻

題眼(1)要判斷感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電動勢的大小應(yīng)用什么規(guī)律？(2)要求解通過R1的電荷量及R1上產(chǎn)生的熱量應(yīng)用哪些公式？ 題眼(1)要判斷感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電動勢的大小應(yīng)用什么高考物理專題-(30)課件練1(2019屆江蘇名校模擬)(多選)如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n＝100，線圈面積S＝200cm2，線圈的電阻r＝1Ω，線圈外接一個阻值R＝4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的是()A．電阻R兩端的電壓保持不變B．初始時刻穿過線圈的磁通量為0.4WbC．線圈電阻r消耗的功率為4×10－4WD．前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×10－4C【答案】AC甲乙

練1(2019屆江蘇名校模擬)(多選)如圖甲所示，一個圓形高考物理專題-(30)課件練2(2019年石家莊質(zhì)量檢測)如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN置于水平導(dǎo)軌上，PQ之間有阻值為R的電阻，PQNM所圍的面積為S，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻．導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向的磁場，規(guī)定磁場方向豎直向上為正，在0～2t0時間內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化情況如圖乙所示，導(dǎo)體棒MN始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法正確的是()練2(2019年石家莊質(zhì)量檢測)如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN置于【答案】D【答案】D高考物理專題-(30)課件應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟1．分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變化情況；2．利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；3．靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達形式列方程求解．高考物理專題-(30)課件考點2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算1．E＝Blv的特性(1)正交性：要求磁場為勻強磁場，而且B，l，v三者互相垂直．(2)有效性：l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度．如圖甲中，導(dǎo)體棒的有效長度為ab間距離．(3)相對性：v是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場也在運動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系．考點2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算1．E＝Blv的特

甲

乙

甲乙高考物理專題-(30)課件高考物理專題-(30)課件例2如圖所示，abcd為水平放置的平行“[”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好)．則()例2如圖所示，abcd為水平放置的平行“[”形光滑金屬導(dǎo)軌

題眼(1)金屬桿切割磁感線的有效長度是哪一部分？如何求電路中感應(yīng)電動勢？(2)組成閉合回路的總電阻如何變化？如何求出？【答案】B 題眼(1)金屬桿切割磁感線的有效長度是哪一部分？如何求電高考物理專題-(30)課件【答案】C【答案】C高考物理專題-(30)課件高考物理專題-(30)課件【答案】BD【答案】BD高考物理專題-(30)課件公式E＝Blv中l(wèi)的意義應(yīng)理解為導(dǎo)體的有效切割長度．所謂導(dǎo)體的有效切割長度，指的是切割導(dǎo)體兩端點的連線在同時垂直于v和B的方向上的投影的長度．對于公式E＝Blv中的v，首先應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場間的相對速度，所以即使導(dǎo)體不動而磁場運動，也能使導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；其次，還應(yīng)注意到v應(yīng)該是垂直切割速度；另外，還應(yīng)注意到在“旋轉(zhuǎn)切割”這類問題中，導(dǎo)體棒上各部分的切割速度不同，此時的v則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部分切割速度的平均值，在數(shù)值上一般等于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點的切割速度．高考物理專題-(30)課件考點3通電自感和斷電自感1．自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解(1)流過線圈的電流增加時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相反，阻礙電流的增加，使其緩慢地增加．(2)流過線圈的電流減小時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減?。键c3通電自感和斷電自感1．自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解2．自感現(xiàn)象的四大特點(1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化．(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化．(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體．(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢只是延緩了過程的進行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向．高考物理專題-(30)課件例3(多選)如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1，D2是兩個完全相同的電燈，E是內(nèi)阻不計的電源．t＝0時刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，電路達到穩(wěn)定，t1時刻斷開開關(guān)S.I1，I2分別表示通過電燈D1和D2中的電流，規(guī)定圖中箭頭所示方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是()例3(多選)如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電

題眼開關(guān)S閉合時，線圈L對電流I1，I2有什么影響？斷開開關(guān)S后，線圈L對電流I1，I2有什么影響？【答案】AC【解析】當(dāng)S閉合時，L的自感作用會阻礙其中的電流變大，電流從D1流過；當(dāng)L的阻礙作用變小時，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過D1時，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)D1中電流為零時，電流流過L與D2，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開時，D2馬上熄滅，D1與L組成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄滅，電流反向且減小；綜上所述知選項A、C正確． 題眼開關(guān)S閉合時，線圈L對電流I1，I2有什么影響？斷開練5某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L，小燈泡A，開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(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．線圈電阻偏大D．線圈的自感系數(shù)較大【答案】C練5某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L，小【解析】閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光時，如果電感線圈L的電阻比小燈泡A的電阻大，則電感線圈L中的電流IL比小燈泡A中的電流IA小，當(dāng)開關(guān)S斷開時，則由于自感現(xiàn)象，電感線圈L和小燈泡A構(gòu)成回路使電感線圈L和小燈泡A中的電流從IL開始減小，看不到小燈泡閃亮的現(xiàn)象，故C項可能．其他項都會產(chǎn)生閃亮的現(xiàn)象．高考物理專題-(30)課件練6(2018年濟南模擬)如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其電阻忽略不計．下列說法正確的是()A．S閉合瞬間，A先亮B．S閉合瞬間，A、B同時亮C．S斷開瞬間，B逐漸熄滅D．S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅【答案】D【解析】S閉合瞬間，閉合瞬間線圈相當(dāng)于短路，二極管為反向電流，故電流走B燈泡，則B燈亮，A燈沒有電流通過，A燈不亮，故A、B錯誤；S斷開瞬間，B馬上熄滅，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢，電流通過二極管，A閃亮一下，然后逐漸熄滅，所以選項D正確．練6(2018年濟南模擬)如圖所示，A、B是兩個完全相同的分析自感現(xiàn)象的兩點注意1．通過自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過程，線圈中電流是逐漸變大；斷電過程，線圈中電流是逐漸變小，方向不變．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．?dāng)嚯娮愿?/p>