2026年高考总复习优化设计一轮复习物理（人教版）-第2讲　法拉第电磁感应定律　自感、互感、涡流.pptxVIP

;内容索引;第一环节必备知识落实;;3.导体切割磁感线的情形;;3.自感现象

(1)概念:当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感。

(2)自感电动势。

①概念:由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。;4.涡流

当某线圈中的电流随时间变化时,在它附近的任何导体,如果穿过它的磁通量发生变化,导体内都会产生感应电流,这种电流看起来就像水中的漩涡,所以把它叫作涡电流,简称涡流。

5.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,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

6.电磁驱动

如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来,这种作用称为电磁驱动。;追本溯源发生涡流时,金属块并没有接入闭合电路,为什么会产生感应电流?为什么变压器的铁芯利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一块整硅钢?

提示金属块自身构成闭合回路,导体内部等效成许多闭合电路,当穿过金属块的磁通量变化时,金属块内部会产生感应电流。变压器的铁芯采用薄硅钢片叠压而成,目的是减小涡流,减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率。;【知识巩固】;2.(多选)下列关于自感现象的说法,正确的是()

A.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象

B.线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反

C.线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关

D.加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大;3.如图甲所示,一线圈匝数为100,横截面积为0.01m2,线圈电阻忽略不计,磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。若在2s内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示,则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差Uab为();4.(2024·福建卷)如图所示,AB、CD为铜线,AB与CD之间为绝缘物质,A接D,B接C形成莫比乌斯环,等同半径为R的圆筒,半径为r的圆内存在B=kt的磁场,则环的感应电动势为();第二环节关键能力形成;;【典例1】如图甲所示,一个阻值为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。求在0~t1时间内:

?

(1)通过电阻R1的电流大小和方向;

(2)通过电阻R1的电荷量q。;训练突破

1.如图所示,有两根竖直放置的光滑金属导轨MN、PQ,导轨间的距离为l=2m。导轨下端接有阻值为R=1Ω的电阻。在两导轨之间有两个半径均为r=0.5m的圆形匀强磁场区域,下方区域磁场的方向垂直导轨平面向里,磁感应强度随时间均匀增大且变化率为;上方磁场区域磁感应强度恒定。一根质量m=1kg、电阻为1Ω的金属棒ab与上方磁场区域的直径重合并与导轨垂直放置,金属棒恰好静止。不计金属导轨的电阻,则上方区域磁感应强度的大小和方向为(重力加速度g取10m/s2)()

A.大小为10T,方向垂直于导轨平面向里

B.大小为5T,方向垂直于导轨平面向里

C.大小为10T,方向垂直于导轨平面向外

D.大小为5T,方向垂直于导轨平面向外;;(3)有效性:公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的方向上的投影长度。下列情景中的有效长度分别如下。

甲图:l=lCDsinβ。

乙图:沿v1方向运动时,l=lMN;沿v2方向运动时,l=0。

丙图:沿v1方向运动时,;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R。;2.导体转动切割磁感线

当导体棒在垂直于磁场的平面内,以其一端为轴,以角速度ω匀速转动时,产生的感应电动势为,如图所示。;【典例2】如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,ab与cd的间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计,金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好),则();思维点拨(1)金属杆切割磁感线的有效长度为l。

(2)回路电阻的表达式为。;【典例3】(多选)如图所示,两个同心金属圆环水平放置,半径分别是r和2r,两环间有磁感应强度为B、方向垂直环面向里的匀强磁场,在两环间连有一个电容为C的电容器,a、b是电容器的两个极板。长为r的金属棒MN沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好,并绕圆心以角速度ω做逆时针