2020版物理浙江高考选考一轮复习课件:选修3-2 第九章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 .pptx
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1、第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流,知识排查,法拉第电磁感应定律,1.内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的_成正比。,磁通量的变化率,3.导体切割磁感线的情形,(1)导体棒的运动速度v和磁感应强度B的方向平行时,E_。 (2)导体棒的运动速度v和磁感应强度B的方向垂直时,E_。,0,Blv,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 相关因素:与线圈的_ 、形状、 _以及是否有铁芯有关。 单位:亨利(H),1 mH_ H,1 H_ H。,自感和涡流,103,106,电流,自感电
2、动势,大小,匝数,2.涡流,(1)定义: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。 (2)应用 涡流热效应的应用,如_。 涡流磁效应的应用,如_。,感应电流,真空冶炼炉,探雷器,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_导体的相对运动。 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。 3.电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了_的推广应用。,电磁阻尼和电磁驱动,安培力,阻碍,感应电流,楞次定律,小题速练,1.思考判断 (1)线圈中磁通量越大,产生的感应电动势越大( )
3、 (2)线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势越大( ) (3)线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势越大( ) (4)线圈中的电流越大,自感系数也越大( ) (5)磁场相对于导体棒运动时,导体棒中也可能产生感应电动势( ) (6)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( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6),2.人教版选修32P17T1改编将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( ) A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感
4、应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 答案 C,3.(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( ) A.防止涡流而设计的 B.利用涡流而设计的 C.起电磁阻尼的作用 D.起电磁驱动的作用 解析 线圈通电后,在安培力作用下,发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流,就是涡流。涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来,所以,这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用,选项B、C正确。 答案 BC,法拉第电磁感应定律的理解及应用,1.法拉第电磁感应定律的理解,2.应用法拉第电磁感应定律的三种情况,【典例】 轻质细线吊着一质量为m0.4
5、2 kg、边长为L1 m、匝数n10的正方形线圈,其总电阻为r1 。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图1甲所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。(取g10 m/s2),图1 (1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针; (2)求线圈的电功率; (3)求在t4 s时轻质细线的拉力大小。,解析 (1)由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向。 (2)由法拉第电磁感应定律得,F安F线mg 联立解得F线1.2 N。 答案 (1)逆时针 (2)0.25 W (3)1.2 N,【拓展延伸】 (1)在【典例】中磁感应强度为多少时,细线的拉力刚好为0? (2)在
6、【典例】中求在t6 s内通过导线横截面的电荷量? 解析 (1)细线的拉力刚好为0时满足: F安mg,F安nBIL 联立解得B0.84 T (2)由qIt得q0.56 C3 C。 答案 (1)0.84 T (2)3 C,应用电磁感应定律需注意的三个问题,1.(2016北京理综,16)如图2所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为21,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( ),图2,A.EaEb41,感应电流均沿逆时针方向 B.EaEb41,感应电流均沿顺时针方向 C.EaEb21
7、,感应电流均沿逆时针方向 D.EaEb21,感应电流均沿顺时针方向,答案 B,2.人教版选修32P21T4改编如图3所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( ),A.Q1Q2,q1q2 B.Q1Q2,q1q2 C.Q1Q2,q1q2 D.Q1Q2,q1q2,图3,答案 A,3.如图4甲所示
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