高考物理一轮 专题27 法拉第电磁感应定律 自感学案 新课标.doc

2013届高三新课标物理一轮原创精品学案 专题27 法拉第电磁感应定律 自感课时安排：2课时教学目标：1理解法拉第电磁感应定律2掌握各种情况下感应电动势的计算方法3知道自感现象及其应用本讲重点：掌握各种情况下感应电动势的计算方法本讲难点：法拉第电磁感应定律的应用考点点拨：1公式的选用2旋转切割产生的感应电动势3电磁感应中的能量守恒4自感现象的分析与应用第一课时（二）重难点阐释1.在中，e的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与及之间无大小上的必然联系。大，及不一定大；大，及也不一定大。3自感现象中，自感电动势总阻碍自身电流的变化，“阻碍”不是“阻止”。线圈中的电流增加时，自感电流的方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电流的方向与原电流的方向相同自感电动势的大小与电流的变化率成正比 自感系数l由线圈自身的性质决定，与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关自感现象是电磁感应的特例一般的电磁感应现象中变化的原磁场是外界提供的，而自感现象中是靠流过线圈自身变化的电流提供一个变化的磁场它们同属电磁感应，所以自感现象遵循所有的电磁感应规律自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化，不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零。自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生在判断电路性质时，一般分析方法是：当流过线圈l的电流突然增大瞬间，我们可以把l看成一个阻值很大的电阻；当流经l的电流突然减小的瞬间，我们可以把l看作一个电源，它提供一个跟原电流同向的电流（一）公式的选用考点点拨（1）法拉第电磁感应定律计算的电动势为平均值，用来计算通过导体横截面的电量。设在时间内通过导线截面的电量为，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律，得：上式中为线圈的匝数，为磁通量的变化量，r为闭合电路的总电阻。如果闭合电路是一个单匝线圈（），则.（2）公式e=blv，可以计算感应电动势的瞬时值。（二）旋转切割产生的感应电动势考点点拨考点精炼3如图所示，金属圆环圆心为o，半径为l，金属棒oa以o点为轴在环上转动，角速度为，与环面垂直的匀强磁场磁感应强度为b，电阻r接在o点与圆环之间，求通过r的电流大小。 考点精炼（四）自感现象的分析与应用考点点拨自感现象中产生的自感电动势总阻碍自身电流的变化，即线圈中的电流增加时，自感电流的方向与原电流方向相反；当线圈中电流减小时，自感电流的方向与原电流的方向相同自感电动势的大小与电流的变化率成正比 【例5】如图所示的电路中，a1和a2是完全相同的灯泡，线圈l的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ）a合上开关s接通电路时，a2先亮a1后亮，最后一样亮b合上开关s接通电路时，a1和a2始终一样亮c断开开关s切断电路时，a2立即熄灭，a1过一会熄灭d断开开关s切断电路时，a1和a2都要过一会才熄灭解析：s闭合接通电路时，a2支路中的电流立即达到最大，a2先亮；由于线圈的自感作用，a1支路电流增加的慢，a1后亮。a1中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，a1与a2并联，亮度一样，故a正确，b不正确。s断开时，l和a1、a2组成串联的闭合回路，a1和a2亮度一样，由于l中产生自感电动势阻碍l中原电流的消失，使a1和a2过一会才熄灭，故d选项正确。所以答案为a、d考点精炼考点精炼参考答案1解析：当双刀双掷开关s使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可得：由欧姆定律得：由上述二式可得：4解析：设线框长为l1，宽为l2，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，则v1=3v2。匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克服安培力所做的功，有，同理 ，故w1w2；又由于线框两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即，由，得：故正确答案为选项c。3i=bl2/2r5a6d三、考点落实训练3如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接电阻为r，匀强磁场磁感应强度为b，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是abdv/（rsin）bbdv/r cbdvsin/r dbdvcos/r4关于自感系数下列说法正确的是（ ）a其它条件相同，线圈越长自感系数越大b其它条件相同，线圈匝数越多自感系数越大c其它条件相同，线圈越细自感系数越大d其它条件相同，有铁芯的比没有铁芯的自感系数越大8如图所示，在磁感应强度为0.2t的匀强磁场中，有一长为0.5m的导体ab在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，r1=r2=20，其它电阻不计，则流过ab的电流是 。11 如图所示的电路中，电源电动势e=6v，内电阻不计，l1、l2两灯均标有“6v，0.3a”，电阻r与电感线圈的直流电阻rl阻值相等，均为20试分析：s闭合和断开的瞬间，求l1、l2两灯的亮度变化。考点落实训练参考答案1c 2d 3a 4abd5解析：根据能量的转化和守恒可知，外力做功等于电能，而电能又全部转化为焦耳热wa=qa=wb=qb=由电阻定律知，故：wawb=14答案：a7解析：由电源极性知通电螺线管中的电流如图所示，相当于一个条形磁铁右端是