【创新大课堂】届新课标高考物理一轮课件：法拉第电磁感应定律、自感涡流.ppt

考纲考情：5年19考　 法拉第电磁感应定律(Ⅱ)　自感，涡流(Ⅰ) [基础梳理] 知识点一　法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)定义：在_________________中产生的电动势． (2)产生条件：穿过回路的__________发生改变，与电路是否闭合______． (3)方向判断：感应电动势的方向用_________或_________判断． 知识点二　导体切割磁感线产生感应电动势 2．涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生____________，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流． (1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到__________，安培力的方向总是_______导体的运动． (2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生__________使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来． 交流感应电动机就是利用___________的原理工作的． 2．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出．设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是(　　) A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 [解析]　金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝BLv可知，感应电动势也不变．C项正确． [答案]　C 3．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为(　　) A．c→a,2∶1 B．a→c,2∶1 C．a→c,1∶2 D．c→a,1∶2 [解析]　金属杆垂直平动切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，判断金属杆切割磁感线产生的感应电流方向可用右手定则． 由右手定则判断可得，电阻R上的电流方向为a→c，由E＝Blv知，E1＝Blv，E2＝2Blv，则E1∶E2＝1∶2，故选项C正确． [答案]　C 4．(2016·漳州高三质检)在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为电阻可忽略不计的自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是(　　) A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a，b同时熄灭 D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭 [解析]　由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的增加，故有b灯先亮，而a灯后亮．当S断开时，L、a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b同时熄灭，故选项C正确． [答案]　C 典例1　(2013·江苏卷，13)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0 m、bc＝0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T．在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求： (1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q. (1)应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤 ①分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况； ②利用楞次定律确定感应电流的方向； ③灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解. (2)应注意的问题,通过回路的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与变化过程所用的时间长短无关，推导过程：q＝\x\to(I)Δt＝\f(n\f(ΔΦ,Δt),R)Δt＝\f(nΔΦ,R) [针对训练] 1．如图甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求0至t1时间内： 考向二　导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1．公式E＝Blv的“四性” (1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直． (2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势． (3)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度． 如图中，棒的有效长度为a、b间的距离． (4)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度