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高三物理一轮复习学案 第十章 电磁感应 第二讲 法拉第电磁感应定律 自感 【课前预习导读】 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 【自主预习部分】 （一）知识整合 1．感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的　 　发生变化，电路中就一定有　 　，若电路是闭合的就有 　．产生感应电动势的那部分导体就相当于一个　 　． 2. 法拉第电磁感应定律文字表述： 。表达式为 。式中n表示____________，ΔΦ表示____________，Δt表示____________，表示____________ 。 3．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为____________,式中θ表示___________________，当θ等于__________时公式变为__________。式中的L是 。v若是平均速度，则E为 ；若v为瞬时速度，则E为 。若导体的运动不切割磁感线，则导体中 感应电动势。 4．一段长为Ｌ的导体，在匀强磁场Ｂ中，以角速度ω垂直于磁场的方向绕导体的一端做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为_________________。 5．自感现象：线圈中电流发生变化而在它本身激发出感应电动势的现象叫_________。这种电动势叫________。自感电动势的大小与____________________________成正比，比例系数叫做__________，与________________________________________等因素有关。 【课堂探究导学与应用】 （一）公式的选用 【例1】如图9-2-5所示，边长为L的正方形金属线框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg，则从t=0开始，经过多长时间细线被拉断？ 【例2】（2009·广东高考）如图9-2-4（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计，求：0至t1时间内 （1）通过电阻R1上的电流大小和方向； （2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量. ☆考点精炼 1．如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B。一半径为，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量____________。 2．（2006全国理综卷Ⅰ）如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则 A．Q1=Q2=Q3=Q4 B．Q1=Q2=2Q3=2Q4 C．2Q1=2Q2=Q3=Q4 D．Q1≠Q2=Q3≠Q4 （二）旋转切割产生的感应电动势 【例3】 如图9-2-8，一直导体棒质量为m、长为L、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为L的光滑平行导轨上，并与之紧密接触；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面.开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0. 在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流I保持恒定.导体棒一直在磁场中运动.若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值. 【例4】如图2所示，导体棒AB长2R，绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，OB为R，且OBA三点在一直线上，有一匀强磁场磁感