1、高三物理復習課件（導與練福建）第高三物理復習課件（導與練福建）第9章章第二課時法拉第電磁感應定律自感、渦流第二課時法拉第電磁感應定律自感、渦流渦流是整塊導體發生的電磁感應現象同樣遵守法拉第電磁感應定律 (對應學生用書第126頁)1下列各項描述了決定感應電動勢大小的因素，其中正確的是(D)A線圈中磁通量變化量越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大B線圈中磁通量越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大C線圈放在磁場越強的位置，線圈中產生的感應電動勢越大D線圈中磁通量變化越快，線圈中產生的感應電動勢越大解析：由法拉第電磁感應定律，電動勢大小由磁通量變化率決定，即變化率大(變化快)感應電動勢大，與磁通量()

2、和磁通量變化量()、磁感應強度(B)無必然聯系，但在限定條件下，也可能正確如A選項，若說明在相同時間內，則正確2穿過一個單匝線圈的磁通量，始終為每秒鐘均勻地增加2 Wb，則(C)A線圈中的感應電動勢每秒鐘增大2 VB線圈中的感應電動勢每秒鐘減小2 VC線圈中的感應電動勢始終為2 VD線圈中不產生感應電動勢3如圖所示，電路中A、B是完全相同的燈泡，L是一帶鐵芯的線圈開關S原來閉合，則開關S斷開的瞬間(D)AL中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅BL中的電流方向不變，燈泡B要過一會兒才熄滅CL中的電流方向改變，燈泡A比B熄滅慢DL中的電流方向不變，燈泡A比B熄滅慢解析：開關S斷開瞬間，線圈L發生自感現

3、象，電流方向不變且與A構成回路，B立即熄滅，A逐漸熄滅【例1】 (2009年廣東卷)(15分)如圖(a)所示，一個電阻值為R，匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計求0至t1時間內：(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產生的熱量思路點撥：答案：(1)電流方向俯視為逆時針方向(2)0.08 V(3)5 s【例2】 如圖所示，磁感應強度B0.2 T的勻強磁

4、場中有一折成30角的金屬導軌aOb，導軌平面垂直磁場方向一條直導線MN垂直Ob方向放置在導軌上并接觸良好當MN以v4 m/s從導軌O點開始向右平動時，若所有導線單位長度的電阻r0.1 /m，求：(1)經過時間t s后，閉合回路的感應電動勢的瞬時值；(2)時間t s內，閉合回路的感應電動勢的平均值；(3)閉合回路中的電流大小和方向答案：(1)1.85t V(2)0.92t V(3)1.70 A逆時針方向針對訓練21：如圖，一直導體棒質量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內間距也為l的光滑平行導軌上，并與之緊密接觸；棒左側兩導軌之間連接一可控制的負載電阻(圖中未畫出)；導軌置于勻強磁場中

5、，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面開始時，給導體棒一個平行于導軌的初速度v0.在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流I保持恒定導體棒一直在磁場中運動若不計導軌電阻，求此過程中導體棒上感應電動勢的平均值通電自感和斷電自感的比較續表通電自感斷電自感現象在S閉合瞬間，燈A2立即亮起來，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮在開關S斷開時，燈A漸漸熄滅或閃亮一下再熄滅由于開關閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，線圈產生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈A2的電流增加得慢S斷開時，線圈L產生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續存在一段時間

6、；燈A中電流反向不會立即熄滅若RLIA，則A燈熄滅前要閃亮一下若RLRA，原來的電流ILIA，則燈A逐漸熄滅不再閃亮一下 (1)通電時線圈產生的自感電動勢阻礙電流的增加且與電流方向相反，使電流相對緩慢增加(2)斷電時線圈產生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈串聯的回路中，線圈相當于電源，它提供的電流從原來的IL逐漸變小(3)自感電動勢只是延緩了過程的進行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向(4)電流穩定時，若線圈有電阻時就相當于一個定值電阻，若不計線圈的電阻時就相當于一根導線【例3】 如圖所示，A、B、C是相同的白熾燈，L是自感系數很大、電阻可忽略不計的自感線圈現將S閉合，下面說法正確的

7、是()AB、C燈同時亮，A燈后亮BA、B、C燈同時亮，然后A燈逐漸變暗，最后熄滅CA燈一直不亮，只有B燈和C燈亮DA、B、C燈同時亮，并且亮暗沒有變化思路點撥：(1)弄清線圈L的自感系數及電阻情況(2)閉合開關瞬間，L阻礙電流相當于斷路(3)電路穩定時，L相當于短路導線解析：由于線圈的自感系數很大，在開關閉合瞬間線圈的阻礙作用很大，線圈中電流幾乎為零，所以電流通過A和B、C支路，三燈同時亮；隨著L中的電流增大，A中電流逐漸減小；由于線圈L的電阻可忽略不計，電路達到穩定時線圈相當于短路導線，燈泡A中電流為零，最后熄滅，故B項正確答案：B.針對訓練31：三個相同的燈和自感系數非常大的電感線圈連接成

8、的電路如圖所示，在開關閉合時，A、B、C三燈哪個先亮？在電路穩定時，三燈的亮度如何？在開關斷開時有何現象？答案：開關閉合時，A、C燈先亮；電路穩定時，B燈最亮，A、C兩燈一樣亮；開關斷開時，B燈逐漸熄滅，A、C燈先亮一下再熄滅考點一：自感現象及應用【例1】 (基礎題)如圖所示的電路中，L1和L2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數相當大的線圈，其阻值與R相同在開關S接通和斷開時，燈泡L1和L2亮暗的順序是()A接通時L1先達最亮，斷開時L1后滅B接通時L2先達最亮，斷開時L1后滅C接通時L1先達最亮，斷開時L1先滅D接通時L2先達最亮，斷開時L2先滅思路點撥：(1)開關S接通時：自感線圈L產生

9、反電動勢，流過線圈L的電流幾乎為0.(2)開關S斷開時，線圈L產生自感電動勢相當于電源解析：當開關S接通時，L1和L2應該同時亮，但由于自感現象的存在，流過線圈的電流由零變大時，線圈上產生的自感電動勢的方向是左邊為正極，右邊為負極，使通過線圈的電流從零開始慢慢增加，所以開始瞬間電流幾乎全部從L1通過，而該電流又將同時分路通過L2和R，所以L1先達最亮，經過一段時間電路穩定后，L1和L2達到一樣亮當開關S斷開時，電源電流立即為零，因此L2立刻熄滅，而對于L1，由于通過線圈的電流突然減弱，線圈中產生自感電動勢(右端為正極，左端為負極)，使線圈L和L1組成的閉合電路中有感應電流，所以L1后滅應選A.

10、答案：A. (1)在自感現象中自感電動勢對“原電流的變化”總是起阻礙作用，即延緩原電流的變化(2)純電感線圈在電流穩定時相當于一根短路導線，非純電感線圈在電流穩定時相當于一定值電阻考點二：法拉第電磁感應定律的理解與應用考點三：導體切割磁感線產生感應電動勢的計算【例3】 (能力題)如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B(T)，在垂直于磁場方向的平面內，有一個長度為L(m)的金屬棒OP繞垂直于紙面的轉動軸O沿逆時針方向以角速度(rad/s)勻速轉動，試求金屬棒OP轉動時所產生的感應電動勢的大小和方向(2010年北京卷，19)在如圖(甲)所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯一個帶鐵芯的電感線

11、圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關S后，調整R，使L1和L2發光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時刻再閉合S，則在t前后的一小段時間內，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖象是圖(乙)中的(B)解析：S閉合前，i10，i20，S閉合后，流過L1的電流從零緩慢增大到穩定值I.流過L2的電流立即增大到穩定值I.故B正確(1)本題考查自感現象(2)解決本題的關鍵是理解自感線圈“阻礙”含義【測控導航】考點題號1.感應電動勢12.法拉第電磁感應定律3、4、83.有關EBlv的應用2、5、6、9、101.閉合的金屬環處于隨時間均勻變化的勻強磁場中，磁場方

12、向垂直于圓環平面，則(C)A環中產生的感應電動勢均勻變化B環中產生的感應電流均勻變化C環中產生的感應電動勢保持不變D環上某一小段導體所受的安培力保持不變2如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設運動的整個過程中棒的取向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動過程中產生的感應電動勢大小將(C)A越來越大 B越來越小C保持不變 D無法確定解析：金屬棒做平拋運動，水平方向的分速度為v0，保持不變，由公式EBlv0知感應電動勢在整個運動過程中保持不變，C正確4吉他以其獨特的魅力吸引了眾多音樂愛好者，然而吉他有許多種，不同吉他的工作原理是不同的電吉他與普通吉他不同的

13、地方是它的每一根琴弦下面安裝了一種叫做拾音器的裝置，能將琴弦的振動轉化為電信號，電信號經擴音器放大，再經過揚聲器就能播出優美的音樂聲如圖是拾音器的結構示意圖，多匝線圈置于永久磁鐵與鋼制的琴弦(電吉他不能使用尼龍弦)之間，當弦沿著線圈振動時，線圈中就會產生感應電流，關于感應電流，以下說法正確的是(D)A琴弦振動時，線圈中產生的感應電流是恒定的B琴弦振動時，線圈中產生的感應電流大小變化，方向不變C琴弦振動時，線圈中產生的感應電流大小不變，方向變化D琴弦振動時，線圈中產生的感應電流大小和方向都會發生變化解析：由于琴弦在振動，使線圈中的磁通量發生不均勻的變化，時快時慢，線圈中產生感應電流的大小、方向都

14、要發生變化，故D正確6用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側勻強磁場，如圖所示在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是(B)AUaUbUcUd BUaUbUdUcCUaUbUcUd DUbUaUdUc7(2010年江蘇卷)如圖(甲)所示的電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值在t0時刻閉合開關S，經過一段時間后，在tt1時刻斷開S.圖(乙)中表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的是(B)解析：剛閉合S時，電感L的感抗很大，外電阻可看成燈泡D的阻值R

15、D；穩定后，感抗消失，外電阻為R與RD的并聯值，因并聯電阻阻值小于RD，故UAB變小，因此可排除選項A、C；S斷開，L中電流不能立即消失，L、R、D組成回路，因此燈泡D中電流反向且逐漸變小，故燈泡D兩端電壓UAB方向反向且逐漸減為零，故B正確9(2010年重慶卷)法拉第曾提出一種利用河流發電的設想，并進行了實驗研究，實驗裝置的示意圖可用如圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，間距為d，水流速度處處相同，大小為v、方向水平金屬板與水流方向平行，地磁場磁感應強度的豎直分量為B，水的電阻率為，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導線和開關K連接到兩金屬板上，忽略邊緣效應，求：(1)該發電裝置的電動勢；(2)通過電阻R的電流強度；(3)電阻R消耗的電功率10(拓展探究題)如圖