高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感課件 人教版

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1、第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感自感本節(jié)目錄本節(jié)目錄基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引自學(xué)導(dǎo)引要點透析要點透析直擊高考直擊高考考點探究考點探究講練互動講練互動知能演練知能演練輕巧奪冠輕巧奪冠技法提煉技法提煉思維升華思維升華基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理自學(xué)導(dǎo)引自學(xué)導(dǎo)引一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律1法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的磁通量的_成正比成正比(2)公式：公式：E_，n為線圈匝數(shù)為線圈匝數(shù)2導(dǎo)體切割磁感線的情形導(dǎo)體切割磁感線的情形(1)若若B、l、v相互垂直，

2、則相互垂直，則E_.(2)EBlvsin，為運(yùn)動方向與磁感線方向的夾角為運(yùn)動方向與磁感線方向的夾角變化率變化率Blv阻礙阻礙變化變化大小大小圈數(shù)圈數(shù)亨利亨利(H)1031063日光燈日光燈(1)啟動器相當(dāng)于一個自動開關(guān)，當(dāng)啟動器自動斷開時，鎮(zhèn)流啟動器相當(dāng)于一個自動開關(guān)，當(dāng)啟動器自動斷開時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生器產(chǎn)生_(如圖如圖)(2)鎮(zhèn)流器是一個鎮(zhèn)流器是一個_很大的線圈，其作用是：很大的線圈，其作用是：日光燈啟動時，產(chǎn)生日光燈啟動時，產(chǎn)生_日光燈正常發(fā)光時日光燈正常發(fā)光時,可以可以_名師點撥：名師點撥：自感作用延緩了電路中電流自感作用延緩了電路中電流的變化，使得在通電瞬間含電感的電路的變化，使得在通電瞬

3、間含電感的電路相當(dāng)于斷路；斷電時電感線圈相當(dāng)于一相當(dāng)于斷路；斷電時電感線圈相當(dāng)于一個電源，通過放電回路將儲存的能量釋個電源，通過放電回路將儲存的能量釋放出來放出來自感電動勢自感電動勢自感系數(shù)自感系數(shù)瞬時高壓瞬時高壓降壓限流降壓限流要點透析要點透析直擊高考直擊高考2理解理解EBlv的的“四性四性”(1)正交性：要求磁場為勻強(qiáng)磁場且正交性：要求磁場為勻強(qiáng)磁場且B、l、v三者互相垂直三者互相垂直(2)瞬時性：若瞬時性：若v為瞬時速度，則為瞬時速度，則E為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢(3)有效性：公式中的有效性：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(4)相對性：

4、相對性：EBlv中的速度中的速度v是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場也在運(yùn)動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系也在運(yùn)動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系 即時應(yīng)用即時應(yīng)用 1二、對自感現(xiàn)象的進(jìn)一步理解二、對自感現(xiàn)象的進(jìn)一步理解1自感線圈的作用自感線圈的作用(1)使線圈中的電流漸變而不突變，即電流從一個值到另一個使線圈中的電流漸變而不突變，即電流從一個值到另一個值總需要一定的時間值總需要一定的時間(2)在阻礙電流增大的過程中本身儲存了磁場能，而在阻礙電在阻礙電流增大的過程中本身儲存了磁場能，而在阻礙電流減小的過程中，又把儲存的磁場能釋放出來流減小的過程中，又把儲存的磁場能釋放出來(3)當(dāng)流過自

5、感線圈的電流不變時，線圈僅起導(dǎo)線當(dāng)流過自感線圈的電流不變時，線圈僅起導(dǎo)線(或電阻或電阻)的的作用作用2自感電動勢的方向自感電動勢的方向(1)如果導(dǎo)體中原來的電流是增大的，自感電動勢就要阻礙原如果導(dǎo)體中原來的電流是增大的，自感電動勢就要阻礙原來電流的增大，即感應(yīng)電流的方向與原電流方向相反來電流的增大，即感應(yīng)電流的方向與原電流方向相反(2)如果導(dǎo)體中原來的電流是減小的，自感電動勢就要阻礙原如果導(dǎo)體中原來的電流是減小的，自感電動勢就要阻礙原來電流的減小，即感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同來電流的減小，即感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同3通電自感和斷電自感的對比通電自感和斷電自感的對比通電自感通電自感

6、斷電自感斷電自感電路電路圖圖通電自感通電自感斷電自感斷電自感器材要器材要求求A1、A2同規(guī)格，同規(guī)格，RRL，L較大較大L很大很大(有鐵芯有鐵芯)，RLRA現(xiàn)象現(xiàn)象在在S閉合瞬間，閉合瞬間，A2燈燈立即亮起來，立即亮起來，A1燈逐燈逐漸變亮，最終一樣亮漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)在開關(guān)S斷開時，燈斷開時，燈A突然閃亮突然閃亮一下后再漸漸熄滅一下后再漸漸熄滅原因原因由于開關(guān)閉合時，流由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過電流的增大，使流過燈燈A1的電流比流過燈的電流比流過燈A2的電流增加得慢的電

7、流增加得慢S斷開時，線圈斷開時，線圈L產(chǎn)生自感電動產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；燈流繼續(xù)存在一段時間；燈A中電中電流反向不會立即熄滅若流反向不會立即熄滅若RLIA，則，則A燈熄燈熄滅前要閃亮一下若滅前要閃亮一下若RLRA，原來的電流原來的電流ILIA，則燈，則燈A逐漸逐漸熄滅不再閃亮一下熄滅不再閃亮一下能量轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化情況化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能磁場能轉(zhuǎn)化為電能特別提醒：特別提醒：( (1) )通電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增加且通電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增加且與電流方向相反，此時含線圈與電流方向

8、相反，此時含線圈L的支路相當(dāng)于斷開的支路相當(dāng)于斷開.( (2) )斷電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈斷電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈串聯(lián)的回路中，線圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的串聯(lián)的回路中，線圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的IL逐逐漸變小漸變小.但流過燈但流過燈A的電流方向與原來相反的電流方向與原來相反.( (3) )自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向更不能使過程反向.即時應(yīng)用即時應(yīng)用 2(2011高考北京卷高考北京卷)某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象某同學(xué)為了驗證斷電

9、自感現(xiàn)象,自自己找來帶鐵心的線圈己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡、小燈泡A、開關(guān)、開關(guān)S和電池組和電池組E，用導(dǎo)，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路檢查電路后，閉合開關(guān)線將它們連接成如圖所示的電路檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未象，他冥思苦想找不出原因你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是閃亮的原因是()A電源的內(nèi)阻較大電源的內(nèi)阻較大B小燈泡電阻偏大小燈泡

10、電阻偏大C線圈電阻偏大線圈電阻偏大 D線圈的自感系數(shù)較大線圈的自感系數(shù)較大解析：選解析：選C.由自感規(guī)律可知在開關(guān)斷開的瞬間造成燈泡閃亮由自感規(guī)律可知在開關(guān)斷開的瞬間造成燈泡閃亮以及延時的原因是在線圈中產(chǎn)生了與原電流同向的自感電流以及延時的原因是在線圈中產(chǎn)生了與原電流同向的自感電流且大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流由圖可知燈泡和線圈構(gòu)成且大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流由圖可知燈泡和線圈構(gòu)成閉合的自感回路，與電源無關(guān)，故閉合的自感回路，與電源無關(guān)，故A錯；造成不閃亮的原因錯；造成不閃亮的原因是自感電流不大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流，當(dāng)線圈電阻小是自感電流不大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流，當(dāng)線圈電阻小于燈泡電阻時

11、才會出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，故于燈泡電阻時才會出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，故B錯錯C正確自感系數(shù)正確自感系數(shù)越大，則產(chǎn)生的自感電流越大，燈泡更亮，故越大，則產(chǎn)生的自感電流越大，燈泡更亮，故D錯錯考點探究考點探究講練互動講練互動例例1考點考點1公式公式En/t的應(yīng)用的應(yīng)用 有一面積為有一面積為S100 cm2的金屬環(huán)如圖甲所示，電阻為的金屬環(huán)如圖甲所示，電阻為R0.1 ，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場方向垂直，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場方向垂直環(huán)面向里，在環(huán)面向里，在t1到到t2時間內(nèi)時間內(nèi)(1)環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？(2)通過金屬環(huán)的電荷量為多少？通過金屬環(huán)的電荷量為多少？【答案

12、】【答案】(1)見解析見解析(2)0.01 C例例2考點考點2公式公式EBlv的應(yīng)用的應(yīng)用(1)t4 s時導(dǎo)體棒受到的安培力的大?。粫r導(dǎo)體棒受到的安培力的大?。?2)請在坐標(biāo)圖中畫出電流平方與時間的關(guān)系請在坐標(biāo)圖中畫出電流平方與時間的關(guān)系(I2t)圖象，并通圖象，并通過該圖象計算出過該圖象計算出4 s時間內(nèi)電阻時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量【答案】【答案】(1)0.4 N(2)見解析見解析【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】求感應(yīng)電動勢時，首先應(yīng)弄清產(chǎn)生感應(yīng)電動求感應(yīng)電動勢時，首先應(yīng)弄清產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的類型，然后選取適當(dāng)規(guī)律勢的類型，然后選取適當(dāng)規(guī)律考點考點3自感現(xiàn)象中的圖象問題自感現(xiàn)象中的圖象問題

13、 (2010高考江蘇卷高考江蘇卷)如圖所示的電路中，電源的電動勢如圖所示的電路中，電源的電動勢為為E，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為r，電感，電感L的電阻不計，電阻的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡的阻值大于燈泡D的阻值在的阻值在t0時刻閉合開關(guān)時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在，經(jīng)過一段時間后，在tt1時時刻斷開刻斷開S.下列表示下列表示A、B兩點間電壓兩點間電壓UAB隨時間隨時間t變化的圖象中變化的圖象中,正確的是正確的是()例例3【答案】【答案】B【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】(1)自感線圈中的電流增加時，電流增加的越自感線圈中的電流增加時，電流增加的越來越慢，電流減小時，減小的越來越慢來越慢，電流減小時，減小的越來越慢(2)斷電時，線圈中的電流方向不變斷電時，線圈中的電流方向不變技法提煉技法提煉思維升華思維升華易錯辨析易錯辨析、/t的意義及應(yīng)用的意義及應(yīng)用【范例】【范例】半徑為半徑為r、電阻為、電阻為R的的n匝圓形線圈在邊長為匝圓形線圈在邊長為l的正方的正方形形abcd之外，勻強(qiáng)磁場充滿并垂直穿過該正方形區(qū)域，如圖甲之外，勻強(qiáng)磁場充滿并垂直穿過該正方形區(qū)域，如圖甲所示當(dāng)磁場隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，則穿過圓形所示當(dāng)磁場隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，則穿過圓形線圈磁通量的變化率為線圈磁通量的變化率為_，t0時刻線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流時刻線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流為為_