2014届高考物理一轮复习 法拉第电磁感应定律 互感 自感教学案.docVIP

法拉第电磁感应定律 互感 自感 一．考点整理 基本概念 1．感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势感应电动产生条件：穿过回路的磁通量发生，与电路是否闭合无关方向判断：感应电动势的方向用或右手定则判断．法拉第电磁感应定律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E = ，其中n为线圈匝数感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即导体切割磁感线时的感应电动势导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E求出，式中l为导体切割磁感线的导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势Ev中点（棒中点位置的线速度lω互感现象两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生，这种现象叫互感应用；利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器、收音机的磁性天线危害；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，电力工程和电子电路中，有时会影响电路正常工作自感现象由于导体本身的变化而产生的电磁感应现象称为自感自感电动势在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势E = （其中L叫做自感系数与线圈的、、匝数以及有关单位：亨利H，1 mH H，1 μH H）．自感电动势的方向：自感电动势总是______原来导体中电流的变化．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向_______；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向_______．自感对电路中的电流变化有____________作用，使电流不能________． ⑴ 自感现象的应用：如日光灯电路中的镇流器，无线电设备中和电容器一起组成的振荡电路等．日光灯电路是由启动器、镇流器和灯管组成的．______在日光灯启动时起到开关作用，正常工作时断开；镇流器的作用是在灯开始点亮时起___________的作用，在日光灯正常发光时起__________作用． ⑵ 防止：制作精密电阻时，采用________绕法，防止自感现象的发生，减小因自感而造成的误差． 5．涡流：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做________． 二．思考与练习 思维启动 1．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在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭C．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭D．断开开关S时，流过A2的电流方向向右A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从 A、B 管上端的管口无初速度释放，穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的是 （ ） A．A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B．A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的 C．A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的 D．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的 三．考点分类探讨 典型问题 〖考点法拉第电磁感应定律的应用 【例1】如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面纸面向里，磁感应强度大小为B0使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 ΔΔt的大小应为A．4ωB0/π B．2ωB0/π C．ωB0/π D．ωB0/2π 【变式跟踪1】一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为A．0.5 B．1C．2D．4 考点导体切割磁感线产生感应电动势的计算【例】半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖