人教版高考物理一轮总复习精品课件 第十章 电磁感应 第2节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流.ppt

5.(2021甘肃兰州西北师范大学附属中学二模)电流传感器在电路中相当于电流表,可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中,L是自感线圈,其自感系数足够大,直流电阻值大于灯泡D的阻值,电流传感器的电阻可以忽略不计。在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图象中,可能正确的是()答案D解析闭合S瞬间,外电路电阻最大,然后外电路电阻逐渐减小,外电压逐渐减小,所以通过电流传感器的电流逐渐减小,电路稳定后,外电路电阻不变,外电压不变,通过电流传感器的电流不变。因为线圈的直流电阻值大于灯泡D的阻值,稳定后,通过线圈的电流小于通过电流传感器的电流。t=t1时刻断开开关S,由于自感现象,原来通过线圈L的电流从左向右流过电流传感器,逐渐减小。D图符合题中情况。本课结束旁栏边角人教版教材选修3-2P7阅读“做一做”——摇绳能发电吗?完成下面题目。如图所示,几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验:把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流表上的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立,女生站在西侧,男生站在东侧,他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁场方向与地面平行,由南指向北。下列说法正确的是()A.当电线到最高点时,感应电流最大B.当电线向上运动时,B点电势高于A点电势C.当电线向上运动时,通过灵敏电流表的电流是从A经过电流表流向BD.两个同学沿南北方向站立时,电路中能产生更大的感应电流答案C解析当“绳”摇到最高点时,绳的速度为零,根据感应电动势E=BLv,感应电动势为零,感应电流为零,A错误;当“绳”向上运动时,地磁场向北,根据右手定则判断可知,“绳”中电流从B流向A,所以A点电势高于B点电势,B错误;根据以上分析,当电线向上运动时,通过灵敏电流表的电流是从A经过电流表流向B,C正确;地磁场的方向由南指向北,两同学沿南北站立舞动绳子切割磁感线效果不明显,所以不易观察到感应电流,D错误。二、自感、涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的变化而产生的电磁感应现象称为自感。(2)自感电动势①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫。?②表达式:E=。?(3)自感系数L①相关因素:与线圈的、形状、以及是否有铁芯有关。?②单位:亨利(H),1mH=H,1μH=H。?电流自感电动势大小匝数10-310-62.涡流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,这种电流看起来像水的漩涡,所以叫涡流。?3.电磁阻尼导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是导体的运动。?4.电磁驱动如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生,使导体受到安培力而运动起来。?感应电流阻碍感应电流易错辨析(5)线圈中的电流越大,自感系数也越大。()(6)对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势越大。()(7)自感现象中感应电流的方向与引起自感的原电流的方向相反。()(8)涡流是由整块导体发生的电磁感应现象,不遵从电磁感应定律。()×√××应用提升3.在演示断电自感时,开关断开后小灯泡并不立即熄灭,这一现象是否违背了能量守恒定律?小灯泡消耗的电能是从何处获得的??4.磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,指针也固定在铝框上。铝框的作用是什么?答案线圈中有电流时,线圈就具有了磁场能,断开开关后,线圈相当于电源,线圈中所储存的磁场能转化为电能,给灯泡提供能量,这一现象并不违背能量守恒定律。答案假定仪表工作时指针向右转动,铝框中有感应电流,铝框要受到安培力阻碍指针向右偏转,起到减缓的作用,防止打坏指针。增素能精准突破考点一法拉第电磁感应定律的应用[师生共研]1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较2.法拉第电磁感应定律应用的三种情况典例突破典例1.(多选)(2019全国Ⅰ卷)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图甲中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图甲所示;磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则在t=0到t=t1的时间间隔内()A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向答案BC考题点睛对点演练1.(2020北京卷)如图甲所示