《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第10章 第2讲

电磁感应第十章第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流栏目导航01知识梳理回顾03随堂限时集训02考点各个击破04配套训练知识梳理回顾1电磁感应现象电源电源内阻闭合电路的欧姆磁通量变化率BLvsinθ

BLv

夯基题组1．(2017届南宁模拟)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动．穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则以下说法正确的是(

)A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02s时刻，交变电流的电动势达到最大D．该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙所示【答案】B【解析】由甲图知t＝0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面，A错误．t＝0.01s时刻磁通量等于零，但Φ的变化率最大，B正确；t＝0.02s时刻磁通量最大，交流电动势为零，C错误．由甲图知交流电动势的图像应为正弦图像，D错误．【答案】CD二、自感和涡流1．(1)自感现象：由于线圈本身的________________而产生的电磁感应现象．(2)互感现象：两个互相靠近的线圈，当一个线圈的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象．2．自感电动势(1)定义：在____________中产生的感应电动势．(2)大小：和电流的________及线圈的________有关．(3)自感系数：与线圈的________、形状、________及是否有铁芯有关．(4)单位：亨利(H)，1mH＝______H,1μH＝______H.电流发生变化自感现象变化率自感系数大小匝数10－3

10－6

3．涡流(1)当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像____________状的感应电流．(2)大小：导体的外周长__________，交变磁场的频率________，涡流越大．(3)应用：____________、感应加热、____________、涡流探测等．水的旋涡越长越高电磁灶涡流制动夯基题组3．(多选)(2017届潍坊模拟)如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光．则(

)A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【答案】AD【解析】在电路甲中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致A将逐渐变暗，故A正确，B错误．在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小．断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致A将变得更亮，然后逐渐变暗，故C错误，D正确.

考点各个击破2考点1法拉第电磁感应定律的理解和应用例1

(2017届贵州模拟)一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化．下列方法可使感应电流增加一倍的是(

)A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角答案：C【答案】C正确理解感应电动势与磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率等之间的关系．可以类比加速度、速度变化量、速度变化率进行学习．一定要明确B－t图像中斜率的含义，注意感应电动势的大小与磁通量大小无关与磁通量变化率成正比．考点2导体切割磁感线类问题例2

(2017届铜仁校级模拟)如图所示，在一匀强磁场中有一U形导体框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直．R为一电阻．ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导体的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则(

)A．ef将减速向右运动，但不是匀减速B．ef将匀速向右运动，最后停止C．ef将匀速向右运动D．ef将做往复运动答案：A【答案】C例3

(2017届鹰潭校级一模)如图甲所示，水平放置着两根相距为d＝0.1m的平行金属导轨MN与PQ，导轨的电阻忽略不计且两导轨用一根电阻也不计的导线相连．导轨上跨放着一根粗细均匀长为L＝0.3m，电阻R＝3.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨正交，交点为c、d.整个空间充满垂直于导轨向上的磁场，磁场B随时间变化的规律如图b所示．开始时金属棒在3s前静止，距离NQ为2m,3s后在外力作用下以速度v＝4.0m/s向左做匀速直线运动．试求：(1)0～3s末回路中产生电流的大小和方向；(2)6～8s过程中通过金属棒横截面的电荷量为多少？(3)t＝12s时金属棒ab两端点间的电势差为多少？考点3感应电荷量的计算由楞次定律可知，自感电动势总是阻碍原来导体中电流的变化．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向相反；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向相同．自感对电路中的电流变化有延迟作用，使电流不能突变．考点4对自感现象的理解及应用通电自感和断电自感的比较：例4

(2017届石家庄一模)如图所示电路中，A、B、C为完全相同的三个灯泡，L是一直流电阻不可忽略的电感线圈，a、b为线圈L上的左右两端点．原来开关S是闭合的，三个灯泡亮度相同．某时刻将开关S断开，下列说法正确的是(

)A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭B．a点电势低于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭C．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭D．a点电势低于b点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭解析：开关闭合稳定时，三个灯泡亮度相同，则流过A的电流等于流过B、C的电流．开关由闭合到断开瞬间，B、C灯原来的电流瞬间消失，而线圈产生自感电动势阻碍B、C灯中电流减小，并与A、B、C组成回路．原来两支路灯电流相等，开关断开瞬间电流都从原来A的值开始减小，所以三灯均过一会儿才熄灭．由于电流的方向与A的原电流的方向相同，则流过三个灯的电流的方向为逆时针方向，b点电势高于a点．答案：D解决自感问题的关键1．正确理解通电自感和断电自感现象中自感