[高三理化生]第十二章第二节 法拉第电磁感应定律.pptVIP

【规律总结】　解答本题的关键是要能分析出回路中存在着两个感应电动势——由磁感应强度的变化引起的感生电动势和由金属杆切割磁感线产生的动生电动势，并且要分析清楚这两个电动势在回路中极性间的关系，即是同向的还是反向的． (2010·高考江苏卷)如图12－2－ 8所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r， 自感问题分析 例4 图12－2－8 电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是(　　) 图12－2－9 【答案】　B 【规律总结】　(1)自感线圈中的电流增加时，电流增加的越来越慢，电流减小时，减小的越来越慢．(2)断电时,线圈中的电流方向不变． 知能演练强化闯关 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 2．自感电动势的方向 (1)如果导体中原来的电流是增大的,自 感电动势就要阻碍原来电流的增大,即 感应电流的方向与原电流方向相反． (2)如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小, 即感应电流的方向与原电流的方向相同． 3．通电自感和断电自感的对比 通电自感 断电自感 电路图 器材要求 A1、A2同规格， R＝RL，L较大 L很大(有铁芯)，RL?RA 通电自感 断电自感 现象 在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮 在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭 通电自感 断电自感 原因 由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过灯A1的电流比流过灯A2的电流增加得慢 S断开时，线圈L产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；灯A中电流反向不会立即熄灭．若RLRA，原来的ILIA，则A灯熄灭前要闪亮一下．若RL≥RA，原来的电流IL≤IA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下 通电自感 断电自感 能量转化情况 电能转化为磁场能 磁场能转化为电能 特别提醒：(1)通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加且与电流方向相反，此时含线圈L的支路相当于断开. (2)断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电流从原来的IL逐渐变小.但流过灯A的电流方向与原来相反.(3)自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向. 即时应用 3．(2011·高考北京卷)某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图12－2－3所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光； 图12－2－3 再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( ) A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大 C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大 解析：选C.由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流．由图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A错； 造成不闪亮的原因是自感电流不大于 稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电 阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象, 故B错C正确．自感系数越大，则产生 的自感电流越大,灯泡更亮，故D错． 题型探究讲练互动 有一面积为S＝100 cm2的金属环如图12－2－4甲所示，电阻为R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图乙所示, 且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内 公式E＝nΔΦ/Δt的应用 例1 (1)环中感应电流的方向如何？ (2)通过金属环的电荷量为多少？ 图12－2－4 【答案】　(1)见解析　(2)0.01 C (满分样板　12分)(2012·福建莆田质检)如图12－2－5所示， 公式E＝Blv的应用 例2 图12－2－5 水平面上固定一个间距L＝1 m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中,导轨一端接阻值R＝9 Ω的电阻．导轨上有质量m＝1 kg、电阻r＝1 Ω、长度也为1 m的导体棒，在外力的作用下从t＝0开始沿平行导轨方向运动， 其速度随时间的变化规律是v＝2 ，不 计导轨电阻．求： (1)t＝4 s时导体棒受到的安培力的大小； (2)请在坐标图中画出电流平方与时间的关系(I2－t)图象，并通过该图象计算出4 s时间内电阻R上产生的热量． 图12－2－6 在极短时间Δt内电阻R上产生的热量为： ΔQ＝I2RΔt(1分) 由I2－t图象可得，4 s时间内电阻R