《法拉第电磁感应定律自感》.docVIP

10-2.1 法拉第电磁感应定律 自感 1．考纲解读 考纲内容 能力要求 考向定位 1．法拉第电磁感应定律 ．自感 ．涡流 （1）法拉第电磁感应定律: 电路中感应电动势的大小,表达式为E=。（）当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时E= ，θ是B与v之间的夹角（）导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线，虽然棒上各点的切割速度并不相同，但可用棒上 等效替代切割速度。常用公式E= 2.应用法拉第电磁感应定律时应注意（1）E=适用于一般回路。若磁通量不随时间均匀变化，ΔΦ/Δt为Δt时间内通过该回路的磁通量的2)E= ，适用于导体各部分以相同的速度切割磁感线的情况，式中L为导线的有效切割长度，θ为运动方向和磁感线方向的夹角。若v为瞬时速度,则E为。若v为速度则E为。（3）.若磁感应强度B不变，回路的面积S发生变化则E= 若回路的面积S不变，磁感应强度B发生变化则E= 若磁感应强度B、回路的面积S都发生变化则E=要注意严格区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/ΔtΦ是指 。 ΔΦ是指 。 ΔΦ/Δt是指 。 [例1] 如图12-2-11（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上．圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图12-2-11（b）所示，两磁场方向均竖直向上．在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间2.5t0滑到圆弧底端．设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g． （1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？ （2）求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量． （3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向． [规律总结] 考点二 电磁感应中的功率问题、自感 1、电磁感应中的电路问题 在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量的变化的回路将产生 。该导体或回路相当于 （它们的电阻为电源的内阻），将它们接上电容器，便可使电容器 ；将它们接上电阻等用电器，在回路中形成 ，便可对用电器供电。因此，电磁感应问题往往和电路联系在一起，解决这类问题的基本方法是： ⑴用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电流的大小和方向。 ⑵画出等效电路图 ⑶应用全电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解。 2、自感 ①、自感现象：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，它是由于导体本身的电流发生 时而产生的电磁感应现象。自感现象遵循电磁感应的所有规律。 ②、自感电动势的方向：由楞次定律可知，自感电动势总是 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 ；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向 。自感对电路中的电流变化有 作用，使电流不能 。 ③、自感系数：它由线圈 的性质决定。线圈越长，单位长度上线圈的匝数越多，截面积越大，它的自感系数越 。线圈中插入铁芯，自感系数增大很多，自感系数在国际单位制中的单位是 。 [例2] 如图12-2-4所示，在磁感强度为B的匀强磁场中有一半径为L的金属圆环．已知构成圆环的电线电阻忽略不计，以O为轴可以在圆环上滑动的金属棒OA电阻为r0，电阻R1=R2=4r0．当OA棒以角速度匀速转动时， 求：流过R1的电流方向及电阻R1的电功率P0 ？ [规律总结] [例3]两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度。新电源的电压最大值和频率可能是（ ） A．最大值仍为Um，而频率大于f B．最大值仍为Um，而频率小于f C．最大值大于Um，而频率仍为f D．最大值小于Um，而频率仍为f 【规律总结】 考点三 流过截面的电量问题、涡流现象 1．发生电磁感应时，通过导体某一截面电量。 （注