《金版新学案》安徽省2012高三物理一轮_第9章_第二讲_法拉第电磁感应定律_自感_涡流教程.ppt

22．“杆＋导轨”模型问题 “杆＋导轨”模型问题的物理情境变化空间大、涉及的知识点很多，如力学问题、电路问题、磁场问题及能量问题等，要顺利解题需全面理解相关知识，常用的基本规律有法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则、欧姆定律及力学中的运动学规律、动力学规律、动能定理、能量转化和守恒傻龋“杆＋导轨”模型类试题是命题的“基本元素”；导轨、金属棒、 磁场，具有如下的变化特点： 一、对于导轨 1．导轨的形状，常见导轨的形状为U形，还可以为圆形、三角形等； 2．导轨的闭合性：导轨本身可以不闭合，也可闭合； 3．导轨电阻：电阻不计、均匀分布或部分有电阻、串联外电阻； 4．导轨的放置：水平、竖直、倾斜放置等． 二、对于金属棒 1．金属棒的受力情况：受安培力以外的拉力、阻力或仅受安培力； 2．金属棒的初始状态：静止或运动； 3．金属棒的运动状态：匀速运动、匀变速运动、非匀变速直线运动或转动； 4．金属棒切割磁感线状况：整体切割磁感线或部分切割磁感线； 5．金属棒与导轨的连接：金属棒可整体或部分接入电路，即金属棒的有效长度问题． 练规范、练技能、练速度 答案：　B 金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上，忽略边缘效应，求： (1)该发电装置的电动势； (2)通过电阻R的电流强度； (3)电阻R消耗的电功率． A．线框先做匀加速运动，后做匀速运动 B．电压表的读数先增大后不变 C．电压表的读数一直减小 D．回路的电功率先增大后不变 答案：　D 自感现象的理解及应用 A．接通时D1先达最亮，断开时D1后灭 B．接通时D2先达最亮，断开时D2后灭 C．接通时D1先达最亮，断开时D1先灭 A．接通时D2先达最亮，断开时D2先灭 解析：　电流发生变化时，自感电动势将阻碍电流的变化，根据电流的变化来分析电路中灯的明暗情况． 当开关S接通时，D1和D2应该同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈中产生感应电流，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始瞬时电流几乎全部从D1通过， 答案：　A 解决此类问题的关键： (1)正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原电流的变化”的阻碍作用，即延缓原电流的变化． (2)纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线，非纯电感线圈在电流稳定时相当于一定值电阻． 解析：　由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大，在开关闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大，线圈中的电流为零，所以通过D1、D2的电流大小相等，A正确，B错误．闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路，D1中电流为零，回路电阻减小，D2比原来更亮，C正确．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，线圈和D1形成回路，D1闪亮一下再熄灭，故A、C、D正确． 答案：　B 答案：　C 答案：　B 答案：　D 解析：　由图知第2秒内，磁场向里并均匀减小，由楞次定律知，环中电流方向为顺时针，因而上极板带正电，A项正确；第3秒内磁场向外且均匀增大，由楞次定律知，环中电流方向为顺时针，上极板仍带正电，B项错误； 答案：　A * 第二讲　法拉第电磁感应定律 　自感　涡流 一、感应电动势 1．概念：在_____________中产生的电动势． (1)感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势． (2)动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势． 2．条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的________发生变化，电路中就一定有感应电动势． 电磁感应现象 磁通量 电源 电源内阻 闭合电路 磁通量的变化率 匝数 Blv Bl2ω 三、自感和涡流 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，由于自感而产生的感应电动势叫做___________ (2)表达式：E＝____ (3)自感系数L ①相关因素：与线圈的_____、形状、_____以及是否有_____有关． ②单位：亨利(H,1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H)． 电流 自感电动势 大小 匝数 铁芯 2．自感现象的应用——日光灯原理 (1)日光灯的电路图：主要由灯管、________和启动器组成． (2)启动器的作用：自动开关的作用 (3)镇流器有两个作用：启动时，通过启动器的通断，在镇流器中产生___________，从而激发日光灯管内的气体导电．正常工作时，镇流器的线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，这时镇流器就起着_________的作用，保证日光灯的正常工作． 镇流器 瞬间高电压 降压限流 一、对公式E＝Blv的理解 1．E＝Blvsin θ中的v若为