教案-全国-2019_2020版高考物理总复习 10 第2讲 法拉第电磁感应定律自感和涡流教案 新人教版.docx

-18-第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流一、法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。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，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电动势。(3)与感应电流的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I＝eq\f(E,R＋r)。2．法拉第电磁感应定律(1)定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)。其中n为线圈的匝数。二、导体切割磁感线产生的感应电动势导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况三、自感和涡流1．自感现象(1)概念：由于导体本身的电流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自感电动势。(2)表达式：E＝Leq\f(ΔI,Δt)。(3)自感系数L①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。②单位：亨利H(1mH＝10－3H,1μH＝10－6H)。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感应电流，这种电流像水的旋涡所以叫做涡流。(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，安培力的方向总是阻碍导体的运动。(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流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电磁驱动的原理工作的。(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．线圈中的磁通量越大，产生的感应电动势越大。(×)2．线圈的匝数越多，磁通量越大，产生的感应电动势也越大。(×)3．导体在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势越大。(×)4．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大。(√)5．自感电动势阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化。(√)1．(法拉第电磁感应定律)如图所示，虚线MN表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布着有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律满足B＝kt，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I甲、I乙、I丙，则下列判断正确的是()A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲B．I乙＝2I甲，I丙＝0C．I乙＝0，I丙＝0D．I乙＝I甲，I丙＝I甲解析I甲＝eq\f(E甲,R)＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(S,2)·eq\f(1,R)＝eq\f(Sk,2R)，I乙＝eq\f(E乙,R)＝eq\f(ΔB,Δt)·S·eq\f(1,R)＝eq\f(Sk,R)，由于丙中磁通量始终为零，故I丙＝0。所以I乙＝2I甲，I丙＝0，只有B项正确。答案B2.(公式E＝Blv的应用)如图所示，在庆祝反法西斯胜利70周年阅兵盛典上，我国预警机“空警－2000”在通过天安门上空时机翼保持水平，以4.5×102km/h的速度自东向西飞行。该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.7×10－5T，则()A．两翼尖之间的电势差为2.9VB．两翼尖之间的电势差为1.1VC．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D．飞机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低解析飞机的飞行速度为4.5×102km/h＝125m/s，飞机两翼尖之间的电动势为E＝BLv＝4.7×10－5×50×125V＝0.29V，A、B两项错误；飞机从东向西飞行，磁场竖直向下，根据右手定则可知，飞机左方翼尖电势高于右方翼尖的电势，C项正确，D项错误。答案C3.(自感现象)如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其电阻忽略不计，L1、L2是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则()A．闭合开关S时，L1、L2同时达到最亮，且L2更亮一些B．闭合开关S时，L1、L2均慢慢亮起来，且L1更亮一些C．断开开关S时，L1慢慢熄灭，L2马上熄灭D．断开开关S时，L1慢慢熄灭，L2闪亮后才慢慢熄灭解析由于灯泡L1与线圈L和R1串联，灯泡L2与电阻R2串联，当S闭合瞬间，通过线圈的电流突然增大，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，所以L2比L1先亮，A、B两项错误；由于L1所在的支路电阻阻值较小，故稳定时电流较大，即L1更亮一些，当S断开瞬间，线圈产生自感电动势，两灯组成的串联电路中，电流从线圈中开始减小，即从I1减小，故L1慢慢熄灭，L2闪亮后才慢慢熄灭。C项错误，D项正确。答案D4.(涡流)如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流