1、高考资源网（） 您身边的高考专家温故自查1感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源只要穿过回路的发生改变，在回路中就会产生感应电动势2法拉第电磁感应定律(1)内容电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比磁通量磁通量的变化率(2)公式E 考点精析感应电动势的产生与磁通量发生变化的原因无关，感应电动势的大小与磁通量的大小无关，只与磁通量的变化率(即磁通量的变化快慢)有关，在E中，E的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与与之间无大小上的必然联系，大，及 不一定大； 大，及也不一定大.1En(n为本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于所有
2、导体回路回路闭合)2当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为.(适用于回路中一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时B、v、l两两互相垂直的情况，当B、v、l不满足上述情况时，应取其垂直分量进行计算若导体是曲折的，则l是，即与B和v垂直的有效长度)线圈匝数不一定EBlv导体的有效切割长度3转动轴与磁感线平行，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒Oa以O为轴在该平面内以角速度逆时针匀速转动求金属棒中的感应电动势在用导体切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v应该是平均速度，即，此时EBL BL2.金属棒中点的速度4线圈的转动轴与磁感线垂直如图所示，
3、矩形线圈的长、宽分别为L1、L2，所围面积为S，向右的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕图示的轴以角速度匀速转动线圈的ab、cd两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得EBS.如果线圈由n匝导线绕制而成，则EnBS.从图示位置开始计时，则感应电动势的瞬时值为enBScost.该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)实际上，这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势的计算公式考点精析公式En与EBLv的比较1研究对象不同：前者是一个回路(不一定闭合)，后者是一段直导线(或等效成直导线)2适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的磁通量的变化都适用，后者只适用于一部分导体做
4、切割磁感线运动的情况3条件不同：前者不一定是匀强磁场，E由决定与大小无必然联系；后者B、L、v之间应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法 4意义不同：前者求得的是平均电动势；后者v若是平均速度，则E为平均电动势；若v为瞬时速度，则E为瞬时电动势5公式En 与EBLv是统一的公式En 中当t0时，求出的E为瞬时感应电动势；公式EBLv中当v代入平均速度时，则求出的的E为平均感应电动势.温故自查在电磁感应中，的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于，与其他导体构成闭合的电路因此，电磁感应往往又和电路问题联系在一起切割磁感线电源考点精析解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方
5、法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；(2)画出等效电路图；(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解.温故自查电磁感应中常涉及、磁通量、感应电动势E、感应电流I、安培力F安或外力F外随时间t变化的图象，即、t图、Et图、It图、Ft图对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图象，即Ex图、Ix图等磁感应强度BBt图考点精析电磁感应中的图象问题大体上可分为两类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量不管是何种类型，电磁感应中的图象
6、问题常需利用左手定则、右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决.温故自查1自感现象(1)自感现象：由于导体本身电流发生而产生的电磁感应现象叫自感现象(2)自感电动势的方向：根据楞次定律判定自感电动势总要阻碍导体中电流的，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向 ；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向变化变化相反相同2自感现象的应用日光灯原理(1)日光灯的电路图：主要由灯管、和启动器组成(2)启动器的作用：启动时，通过启动器的通断，在镇流器中产生，从而激发日光灯管内的气体导电正常工作时，镇流器的线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，这时镇流器就起着的作用，保证日光灯的正常工
7、作镇流器瞬间高电压降压限流考点精析1自感现象和自感电动势当导体中电流发生变化时，导体自身产生的电磁感应现象，叫自感现象在自感现象中产生的电动势，叫自感电动势自感电动势的表达式为：(不要求定量计算)L叫自感系数，自感系数的单位是亨利(H)自感系数由线圈自身条件决定线圈直径大、长度长、单位长度匝数多，自感系数大；若线圈中有铁芯，自感系数会更大2对自感现象应从以下几方面理解：(1)根据楞次定律，电磁感应的效果总是阻碍引起电磁感应现象的某种变化，因此，自感现象总是阻碍自身电流的变化(2)自感现象的阻碍作用，只是延缓了过程的进行，但它不能阻止过程的发生，如在接有线圈的回路中，当电路接通时，电流会逐渐增大
8、至稳定值，自感现象只是使这个增加过程缓慢了些，但最终回路的电流还是增加的，自感现象对回路中电流的变化有延缓作用(3)自感现象的一般性和特殊性一般性：自感电动势阻碍磁通量变化特殊性：阻碍发生自感现象的导体自身电流的变化即当它所在支路电流增大，自感电动势即与原电流方向相反，反之相同(4)在交流电路中，由于电流的大小和方向不断变化，所以自感电动势一直存在3日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成(1)灯管：管两端各有一个灯丝，管内充有微量的氩和稀薄汞蒸气，管壁涂有荧光粉(2)镇流器：是一个带铁芯的线圈，自感系数很大(3)启动器：是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是固定不动的静触片，另一个是用
9、双金属片制成的U型动触片4日光灯的工作原理(1)如图所示，当开关闭合后，电源电压加在启动器的两极之间，使氖气放电发出辉光辉光产生的热量使U型触片膨胀伸长，与静触片接触，电路导通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过(2)电路接通后，启动器中氖气停止放电，U型动触片冷却收缩，两个触片分离，电路断开，镇流器中产生很高的自感电动势，方向与原来电压的方向相同，两者加在一起形成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电，日光灯管成为电流的通路开始发光(3)正常发光时，镇流器降压限流，保证日光灯正常工作命题规律利用法拉第电磁感应定律，求平均电动势或回路中通过某导体截面的电荷量考例1(2009山东
10、广饶月考)如图所示，一圆环与外切正方形线圈均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合电路，匀强磁场布满整个正方形线圈，当磁场均匀变化时，线圈和圆环中的感应电动势之比为多少？解析设正方形线圈的边长为a，则正方形的面积为a2，圆环的面积为a2/4，由法拉第电磁感应定律得E 如下图(左)所示，n50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如下图(右)所示，则ab两点的电势高低与电压表的读数为()Aab,20V Bab,10VCab,20V Dab.根据法拉第电磁感应定律：答案B命题规律根据题所给条件，利用En 或EBLvsin，求平均电动势或瞬时电动势考例2如图所示
11、，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里)，间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以角速度转过90的过程中，通过R的电荷量为多少？解析设ab棒以a为轴旋转到b端刚脱离导轨的过程中，通过R的电量为Q1.根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得：在这一过程中电容器充电的总电荷量Q2CUm，Um为ab棒在转动过程中产生的感应电动势的最大值，即(2009山东)如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终
12、与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A感应电流方向不变BCD段直线始终不受安培力C感应电动势最大值EmBavD感应电动势平均值解析本题主要考查电磁感应问题，在线圈进入磁场过程中磁通量一直增大，由楞次定律知，感应电流方向不变，A正确，由于CD中有电流且垂直B，所以CD始终受安培力作用，B错，当线圈一半进入磁场时，相当于半径a切割磁感线，此时产生的电动势最大EmBav，C正确，线圈由D进入磁场至C进入磁场所用时间t磁通量变化量答案ACD命题规律(1)根据发生的电磁感应过程画图象(2)由图象分析电磁感应过程，求解相对应的问题考例3(2008上海)如图所示，平行于y轴的
13、导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R，磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒位置x关系的图象是()解析由题图可知导体棒的有效切割长度l随x的变化率先减小后增大，因感应电动势Blv，B和v均恒定，故随x的变化率也应先减小后增大，选A.答案A总结评述考查电磁感应、感应电动势图象问题主要考查学生分析图象能力、推理能力、用数学知识处理物理问题的能力(2009广东一模)如图(甲)所示，矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动；磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示，t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里在04s时间内，线框ab边受
14、安培力随时间变化的图象可能是图中的(规定力向左为正)()解析由Bt图象可知，在01s内，匀强磁场垂直纸面向里，且均匀减小据楞次定律可判定线框中感应电流方向badcb进一步由左手定则判定ab边受安培力方向向左，为正值又根据综合考虑不难得出正确答案为D.答案D命题规律根据自感线圈的特性，分析它在电路中的作用及电路中的电流变化情况考例4如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则()A合上S的瞬间，A先亮，B后亮B合上S的瞬间，A、B同时亮C合上S后，A逐渐变亮，B逐渐变暗直至熄灭D断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭解析合上S时由于电感线圈的自感作用，A、B同时亮然后由于自感作用的逐渐
15、结束，电感线圈慢慢把灯B短路，故A逐渐变亮，B逐渐变暗直至熄灭断开S时由于电感线圈的自感作用，灯B和电感线圈构成闭合回路，因此A熄灭，B重新亮后再熄灭正确答案为BCD.答案BCD总结评述本题考查自感现象的规律，合上S时L产生的自感电动势阻碍电流增大；断开S时L产生的自感电动势阻碍电流减小易错的地方是L为电感线圈，电阻不计的条件理解不当，导致错选因此在做题时，要充分理解题目条件的含义，才能正确解题右图所示的实验中带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联当合上电键K后，灯A正常发光下列说法中正确的是()A当断开K时，灯A立即熄灭B当断开K时灯A突然闪亮后熄灭C若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，
16、当断开K，灯A立即熄灭D若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K，灯A突然闪亮后熄灭解析原来电路闭合处于稳定状态，L与A并联，其电流分别为IL和IA，方向都是从右向左在断开K的瞬时，灯A中原来的从右向左的电流IA立即消失，但是灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，在这个时间内灯A中有从左向右的电流通过，这时通过A的电流是从IL开始减弱，如果原来ILLA，则在灯A熄灭之前要闪亮一下；如果原来ILIA则灯A是逐渐熄灭不再闪亮一下，原来的IL和IA哪一个大，再由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定如果RLRA，则ILIA；如果RLIA，若用R取代L，则当K断开时不会产生E自答案BC- 28 - 版权所有高考资源网
