2017届高考物理一轮复习专题十电磁感应考点二法拉第电磁感应定律自感和涡流教学案(含解析).docVIP

2017届高考物理一轮复习专题十电磁感应考点二法拉第电磁感应定律自感和涡流教学案(含解析) 导读：就爱阅读网友为您分享以下“2017届高考物理一轮复习专题十电磁感应考点二法拉第电磁感应定律自感和涡流教学案(含解析)”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92的支持! 考点二 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 基础点 知识点1 法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 ΔΦ(2)公式：E ＝，其中n 为线圈匝数。 Δt (3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I ＝ 3．导体切割磁感线时的感应电动势 (1)垂直切割：E ＝Blv ，式中l 为导体切割磁感线的有效长度。 (2)不垂直切割：E ＝Blv sin θ，式中θ为v 与B 的夹角。 1(3)匀速转动：导体棒在垂直匀强磁场方向以角速度ω绕一端转动切割磁感线时，E ＝2E R ＋r B ωl 2。 知识点2 自感 涡流 1．自感现象：由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 2．自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势。 ΔI (2)表达式：E ＝L 。 Δt (3)自感系数L 相关因素：与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关。 单位：亨利(H)，常用单位还有毫亨(mH)、微亨(μH) 。1 mH＝10 H,1μH ＝10 H。 3．涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的导体中产生的像水的旋涡一样的感应电流。 (1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动。 (2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中产生的感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来。 (3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。 重难点 一、法拉第电磁感应定律的理解 －3－6 ΔΦ 1．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较 Δt ΔS (1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B ·ΔS ，则E ＝n ·B 。 Δt ΔB ·S (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB ·S ，则E ＝n ，S 是磁场范围 Δt 内的有效面积。 (3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初， B 2S 2－B 1S 1ΔB ΔS E ＝n ≠。 Δt Δt 3．应用法拉第电磁感应定律应注意的三个问题 (1)公式E ＝n ΔΦ 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化Δt 时，瞬时值才等于平均值。 ΔB (2)利用公式E ＝nS 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积。 Δt (3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关。推导如下：q ＝I Δt ＝ 特别提醒 ΔΦ (1)感应电动势的大小由线圈的匝数n 共同决定，而 Δt 与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 n ΔΦn ΔΦ t 。 ΔtR R ΔΦ(2)E ＝n 的研究对象是一个回路，而不是一段导体。 Δt ΔΦ(3)E ＝n 求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，则E 为瞬时感应电动Δt 势。 ΔΦ(4)E ＝n 求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势，Δt 整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。 二、导体切割磁感线产生的感应电动势 1．导体平动切割磁感线 对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E ＝Blv ，应从以下几个方面理解和掌握。 (1)正交性 本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场，还需B 、l 、v 三者相互垂直。实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为E ＝Blv sin θ，θ为B 与v 方向间的夹角。 (2)平均性 导体平动切割磁感线时，若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E ＝Bl v 。 (3)瞬时性 若v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势。 (4)有效性 公式中的l 为有效切割长度，即导体与v 垂直的方向上的投影长度。下图中有效长度分别为： 甲图：l ＝cd sin β(容易错算成l ＝ab sin β) 。 乙图：沿v 1方向运动时，l ＝MN ； 沿v 2方向运动时，l ＝0。 丙图：沿v 1方向运动时，l ＝2R ； 沿v 2方向运动时，l ＝0； 沿v 3方向运动时，l ＝R 。 (5)相对性 E ＝B