第十二章第二节法拉第电磁感应定律自感

第二节法拉第电磁感应定律自感本节目录基础梳理•自学导引要点透析•直击高考考点探究•讲练互动知能演练•轻巧夺冠技法提炼•思维升华基础梳理•自学导引一、法拉第电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的__________成正比．(2)公式：E＝________，n为线圈匝数．2．导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝________.(2)E＝Blvsinθ，θ为运动方向与磁感线方向的夹角．变化率Blv阻碍变化大小圈数亨利(H)10－310－63．日光灯(1)启动器相当于一个自动开关，当启动器自动断开时，镇流器产生_______________．(如图)(2)镇流器是一个______________很大的线圈，其作用是：①日光灯启动时，产生___________．②日光灯正常发光时,可以___________．名师点拨：自感作用延缓了电路中电流的变化，使得在通电瞬间含电感的电路相当于断路；断电时电感线圈相当于一个电源，通过放电回路将储存的能量释放出来．自感电动势自感系数瞬时高压降压限流要点透析•直击高考2．理解E＝Blv的“四性”(1)正交性：要求磁场为匀强磁场且B、l、v三者互相垂直．(2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势．(3)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度．(4)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系．即时应用1 二、对自感现象的进一步理解1．自感线圈的作用(1)使线圈中的电流渐变而不突变，即电流从一个值到另一个值总需要一定的时间．(2)在阻碍电流增大的过程中本身储存了磁场能，而在阻碍电流减小的过程中，又把储存的磁场能释放出来．(3)当流过自感线圈的电流不变时，线圈仅起导线(或电阻)的作用．2．自感电动势的方向(1)如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大，即感应电流的方向与原电流方向相反．(2)如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小，即感应电流的方向与原电流的方向相同．3．通电自感和断电自感的对比通电自感断电自感电路图通电自感断电自感器材要求A1、A2同规格，R＝RL，L较大L很大(有铁芯)，RL≪RA现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过灯A1的电流比流过灯A2的电流增加得慢S断开时，线圈L产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；灯A中电流反向不会立即熄灭．若RL<RA，原来的IL>IA，则A灯熄灭前要闪亮一下．若RL≥RA，原来的电流IL≤IA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能特别提醒：(1)通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加且与电流方向相反，此时含线圈L的支路相当于断开.(2)断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原来的IL逐渐变小.但流过灯A的电流方向与原来相反.(3)自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向.即时应用2 (2011·高考北京卷)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(

)A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大

D．线圈的自感系数较大解析：选C.由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流．由图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A错；造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象，故B错C正确．自感系数越大，则产生的自感电流越大，灯泡更亮，故D错．考点探究•讲练互动例1考点1公式E＝nΔΦ/Δt的应用

有一面积为S＝100cm2的金属环如图甲所示，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内(1)环中感应电流的方向如何？(2)通过金属环的电荷量为多少？【答案】(1)见解析(2)0.01C例2考点2公式E＝Blv的应用(1)t＝4s时导体棒受到的安培力的大小；(2)请在坐标图中画出电流平方与时间的关系(I2－t)图象，并通过该图象计算出4s时间内电阻R上产生的热量．【答案】(1)0.4N

(2)见解析【规律总结】求感应电动势时，首先应弄清产生感应电动势的类型，然后选取适当规律．考点3自感现象中的图象问题 (2010·高考江苏卷)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是(

)例3【答案】B【规律总结】(1)自感线圈中的电流增加时，电流增加的越来越慢，电流减小时，减小的越来越慢．(2)断电时，线圈中的电流方向不变．技法提炼•思维升华易错辨析Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的意义及应