(江蘇專版)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律講義(含解析).doc
《(江蘇專版)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律講義(含解析).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專版)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律講義(含解析).doc(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)線圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。() (2)線圈中磁通量變化越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。() (3)線圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。(√) (4)線圈匝數(shù)n越多,磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大。() (5)磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒中也可能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(√) (6)對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越快時(shí),線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)越大。(√) (7)自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化,但不能阻止電流的變化。(√) 紐曼、韋伯于1845年和1846年先后提出法拉第電磁感應(yīng)定律。 突破點(diǎn)(一) 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 1.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定,而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系。 (2)磁通量的變化率對(duì)應(yīng)Φt圖線上某點(diǎn)切線的斜率。 2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況 (1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí),ΔΦ=BΔS,則E=n; (2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí),ΔΦ=ΔBS,則E=n; (3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)變化共同引起時(shí),則根據(jù)定義求,ΔΦ=Φ末-Φ初,E=n≠n。 [典例] (2016北京高考)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是( ) A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向 B.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向 C.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向 D.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向 [解析] 由楞次定律知,題中圓環(huán)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反,故感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向。由法拉第電磁感應(yīng)定律知E===,由于兩圓環(huán)半徑之比Ra∶Rb=2∶1,所以Ea∶Eb=4∶1,選項(xiàng)B正確。 [答案] B [方法規(guī)律] 應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個(gè)問題 (1)公式E=n求解的是一個(gè)回路中某段時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì),在磁通量均勻變化時(shí),瞬時(shí)值才等于平均值。 (2)利用公式E=nS求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積。 (3)通過回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R有關(guān),與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。推導(dǎo)如下:q=Δt=Δt=。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2018徐州期末)如圖所示,a、b是用同種規(guī)格的銅絲做成的兩個(gè)單匝同心圓環(huán),兩環(huán)半徑之比為2∶3,其中僅在a環(huán)所圍區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),a、b兩環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和感應(yīng)電流大小之比分別為( ) A.1∶1,3∶2 B.1∶1,2∶3 C.4∶9,2∶3 D.4∶9,9∶4 解析:選A 由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=n=nS=nπR2,因兩圓環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)面積相同,則得到Ea∶Eb=1∶1。根據(jù)電阻定律r=ρ=ρ,兩線圈電阻之比ra∶rb=Ra∶Rb=2∶3。線圈中感應(yīng)電流I=,由上綜合得到:Ia∶Ib=3∶2;故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 2.[多選](2016江蘇高考)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的有( ) A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作 B.取走磁體,電吉他將不能正常工作 C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D.弦振動(dòng)過程中,線圈中的電流方向不斷變化 解析:選BCD 銅不能被磁化,銅質(zhì)弦不能使電吉他正常工作,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;取走磁體后,金屬弦不能被磁化,弦的振動(dòng)無(wú)法通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),音箱不能發(fā)聲,選項(xiàng)B正確;增加線圈匝數(shù),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n知,線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大,選項(xiàng)C正確;弦振動(dòng)過程中,線圈中的磁場(chǎng)方向不變,但磁通量一會(huì)兒增大,一會(huì)兒減小,則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向不斷變化,選項(xiàng)D正確。 3.如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1 000,線圈面積S=200 cm2,線圈的電阻r=1 Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4 Ω的電阻。把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,則( ) A.前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2 V B.在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零 C.前4 s內(nèi)通過電阻R的電流由下至上 D.后4 s內(nèi)電路中的感應(yīng)電流大小為0.4 A 解析:選C 前2 s內(nèi)磁通量的變化量為:ΔΦ=Φ2-Φ0=S(B2-B0)=20010-4(0.3-0.2)Wb=210-3 Wb,由法拉第電磁感應(yīng)定律,得前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nS=1 00020010-4 V=1 V,故A、B錯(cuò)誤;由楞次定律可知,前4 s 內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向,通過電阻R的電流由下至上,故C正確;由歐姆定律,2~4 s內(nèi)電路中的感應(yīng)電流大小為I== A=0.2 A,4~6 s內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E′=nS=1 00020010-4 V=4 V,感應(yīng)電流I′==0.8 A,故D錯(cuò)誤。 突破點(diǎn)(二) 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線 對(duì)于導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式E=Blv,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面: (1)正交性:本公式是在一定條件下得出的,除了磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,還需B、l、v三者相互垂直。 (2)對(duì)應(yīng)性:若v為平均速度,則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即=Bl。若v為瞬時(shí)速度,則E為相應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 (3)相對(duì)性:E=Blv中的速度v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度,若磁場(chǎng)也運(yùn)動(dòng),應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系。 (4)有效性:公式中的l為有效切割長(zhǎng)度,即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度。圖中有效長(zhǎng)度分別為: 甲圖:l=cdsin β。 乙圖:沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=MN;沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=0。 丙圖:沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=R;沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=0;沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=R。 2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線 當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi),繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bl=Bl2ω,如圖所示。 3.公式E=n與E=Blv的區(qū)別與聯(lián)系 E=n E=Blv 區(qū)別 研究對(duì)象 閉合回路 垂直切割磁感線的那部分導(dǎo)體 研究?jī)?nèi)容 求的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),E與某段時(shí)間或某個(gè)過程對(duì)應(yīng) (1)若v為瞬時(shí)速度,則求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (2)若v為平均速度,則求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 聯(lián)系 (1)本質(zhì)上是統(tǒng)一的,E=Blv可由E=n在一定條件下推導(dǎo)出來(lái) (2)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用E=Blv求E方便,當(dāng)?shù)弥┻^回路的磁通量發(fā)生變化情況時(shí),用E=n求E比較方便 [典例] [多選](2017全國(guó)卷Ⅱ)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平行,如圖甲所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說(shuō)法正確的是( ) A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T B.導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外 D.在t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N [思路點(diǎn)撥] 根據(jù)線框勻速運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間求出速度,結(jié)合E=BLv求出磁感應(yīng)強(qiáng)度,根據(jù)感應(yīng)電流的方向,結(jié)合楞次定律得出磁場(chǎng)的方向。根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力。 [解析] 由題圖乙可知,導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)的速度大小v== m/s=0.5 m/s,B項(xiàng)正確;導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,cd邊切割磁感線,由E=BLv,得B== T=0.2 T,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖乙可知,導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流 的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,根據(jù)楞次定律可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外,C項(xiàng)正確;在0.4~0.6 s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框正在出磁場(chǎng),回路中的電流大小I== A=2 A,則導(dǎo)線框受到的安培力F=BIL=0.220.1 N=0.04 N,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] BC [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.[多選]如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?;芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng),直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列結(jié)論正確的是( ) A.感應(yīng)電流方向不變 B.CD段直線始終不受安培力 C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E=Bav D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E=πBav 解析:選ACD 半圓形閉合回路在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,磁通量增加,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,根據(jù)楞次定律,知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,方向不變,故A正確;CD段中有感應(yīng)電流通過,且CD段與磁場(chǎng)垂直,所以必定受到安培力,且安培力方向豎直向下,故B錯(cuò)誤;切割的有效長(zhǎng)度的最大值為a,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 E=Bav,故C正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:===πBav,故D正確。 2.[多選]如圖所示是法拉第制作的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)的模型原理圖。把一個(gè)半徑為r的銅盤放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,使磁感線水平向右垂直穿過銅盤,銅盤安裝在水平的銅軸上。兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸。G為靈敏電流表?,F(xiàn)使銅盤按照?qǐng)D示方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( ) A.C點(diǎn)電勢(shì)一定低于D點(diǎn)電勢(shì) B.圓盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Bωr2 C.電流表中的電流方向?yàn)橛蒩到b D.若銅盤不轉(zhuǎn)動(dòng),使所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大,在銅盤中可以產(chǎn)生渦流 解析:選AD 將銅盤看做無(wú)數(shù)條由中心指向邊緣的銅棒組合而成,當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),每根金屬棒都在切割磁感線,相當(dāng)于電源,由右手定則可知,銅盤邊緣為電源正極,中心為負(fù)極,C點(diǎn)電勢(shì)低于D點(diǎn)電勢(shì),故A正確;回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B=Br2ω,故B錯(cuò)誤;此電源對(duì)外電路供電,電流方向由b經(jīng)電流表再?gòu)腶流向銅盤,故C錯(cuò)誤;若銅盤不轉(zhuǎn)動(dòng),使所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大,在銅盤中產(chǎn)生感生電場(chǎng),使銅盤中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng),形成渦旋電流,故D正確。 突破點(diǎn)(三) 通電自感和斷電自感 1.通電自感和斷電自感的比較 通電自感 斷電自感 電路圖 器材 A1、A2同規(guī)格,R=RL,L較大 L很大(有鐵芯),RL- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 江蘇專版2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律講義含解析 江蘇 專版 2020 高考 物理 一輪 復(fù)習(xí) 第九 法拉第 電磁感應(yīng) 定律 講義 解析
鏈接地址:http://italysoccerbets.com/p-6313866.html