《课堂新坐标》2014届高考物理一轮复习配套word版文档第九章第2讲法拉第电磁感应定律自感现象.doc

第2讲　法拉第电磁感应定律、自感现象 (对应学生用书第156页) 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：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变化率成正比． (2)公式：E＝neq \f(ΔΦ,Δt)，其中n为线圈匝数． eq \a\vs4\al(　　?1?感应电动势的产生条件与感应电流的产生条件有所不同.,?2?感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量本身无关.) 【针对训练】 1．(2011·广东高考)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　) A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 【解析】　由法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔΦ,Δt)可知感应电动势的大小E与n有关，与eq \f(ΔΦ,Δt)即磁通量变化的快慢成正比，所以A、B错误，C正确．由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反．原磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，故D错误． 【答案】　C 导体切割磁感线时的感应电动势 导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况： 切割方式 电动势表达式 说明 垂直切割 E＝BLv 倾斜切割 E＝BLvsin_θ 其中θ为v与 B的夹角 旋转切割 (以一端为轴) E＝eq \f(1,2)BL2ω ①导体棒与磁场方向垂直 ②磁场为匀强磁场 【针对训练】 2．如图9－2－1所示，均匀导线制成的半径为R的圆环以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为(　　) 图9－2－1 A.eq \r(2)BRv　　　　　　　　　B.eq \f(\r(2),2)BRv C.eq \f(\r(2),4)BRv D.eq \f(3\r(2),4)BRv 【解析】　圆环运动到图示位置时，切割磁感线的有效长度为2Rsin 45°＝eq \r(2)R，圆环中感应电动势E＝BLv＝eq \r(2)BRv.Uab＝eq \f(3,4)E＝eq \f(3\r(2),4)BRv.故D正确． 【答案】　D 自感和涡流 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． (2)表达式：E＝Leq \f(ΔI,Δt). (3)自感系数L. ①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． ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 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． eq \a\vs4\al(　　?1?自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.,?2?通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化.,?3?电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体.) 【针对训练】 3．(2012·苏州模拟)如图9－2－2(a)、(b)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(　　) 图9－2－2 A．在电路(a)中，断开S后，A将逐渐变暗 B．在电路(a)中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C．在电路(b)中，断开S后，A将逐渐变暗 D．在电路(b)中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 【解析】　(a)电路中，灯A和线圈L串联，电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R、A形成回路，A将逐渐变暗．(b)电路中电阻R和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，电流则小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯A供电，而线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，通过A、R形成回路，灯A中电流比原来大，变得更亮，然后逐渐变暗．所以选项A、D正确． 【答案】　AD (对应学生用书第157页) 法拉第电磁感应定律的理解和应用 1.决定感应电动势大小的因素 感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)和线圈的匝数n.而与磁通量的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小无必然联系． 2．磁通量变化通常有两种方式 (1)磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E＝nBeq \f(ΔS,Δt)； (2)垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时E＝neq \