1、第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 法拉第电磁感应定律 Ent 的应用1感应电动势(1)概念：在现象中产生的电动势(2)方向：产生感应电动势的电路(导体或线圈)相当于电源，电源的正、负极可由或判断2法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的成正比(2)公式：Ent，其中t 为磁通量的，n 为线圈匝数电磁感应右手
2、定则楞次定律变化率变化率第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 1对法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率t 共同决定，而与磁通量 的大小、变化量 的大小没有必然联系(2)磁通量的变化率t 对应 t 图线上某点切线的斜率第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 2应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变
3、化引起时，BS，则 EnBSt；(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，BS，则 EnBSt；(3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起时，根据定义求，末 初，则 EnB2S2B1S1tnBSt.第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 1.(2015高考重庆卷)如图所示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为 n，面积为 S.若在 t1 到 t2 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由 B1 均匀增加到 B2，则该段时间线圈两端 a和 b之间的电势差 ab()A恒为nSB2B1t2t1B从 0 均匀变化到nSB2
4、B1t2t1C恒为nSB2B1t2t1D从 0 均匀变化到nSB2B1t2t1 解析 C 试题 根据 Ent，(B2 B1)S，知E nSB2B1t2t1，根据楞次定律可判断电流由 a 流向b，电源内部由低电势流向高电势，所以 ba，A、B 错误磁感应强度均匀增加，产生恒定电动势，C 正确，D 错误考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 2.(2014高考江苏卷)如图所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在 t时间内，磁感应强度的方向
5、不变，大小由B 均匀地增大到 2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()A.Ba22t BnBa22tC.nBa2tD2nBa2t 解析 B 试题 根据法拉第电磁感应定律知 Ent nBSt，这里的 S 指的是线圈在磁场中的有效面积，即 Sa22，故 En2BBStnBa22t，因此 B 项正确考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 3(2015高考江苏卷)做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，
6、将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径 r5.0 cm，线圈导线的截面积 A0.80 cm2，电阻率1.5 m.如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度 B 在 0.3 s 内从 1.5 T均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻 R；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势 E；(3)0.3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量 Q.解析 (1)6103 (2)4102 V(3)8108 J 试题 (1)由 电 阻 定 律 得 R 2rA，代入数据得 R6103(2)感 应 电 动 势E Br2t，代入数据得 E4102 V(3)由焦耳定律得 QE2
7、Rt，代 入 数 据 得 Q 8108 J考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 反思提升 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式 Ent 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值(2)利用公式 EnSBt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积(3)通过回路截面的电荷量 q 仅与 n、和回路电阻 R 有关，与时间长短无关推导如下：q I tntR tnR.第
8、2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 导体切割磁感线时产生的感应电动势 EBlv的应用考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 1公式 EBlv 的使用条件(1)磁场(2)B、l、v 三者相互(3)如不垂直，用公式 EBlvsin 求解，为 B 与 v 方向间的夹角2对“瞬时性”的理解(1)若 v 为瞬时速度，则 E 为感应电动势(2)若 v 为平均速度，则 E 为感应电动势3匀速转动：长为 L 的导体棒在垂直匀强磁场方向以角速度 绕一端转动切割磁感线时，E.匀强垂直瞬时平均12Bl2第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡
9、流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点二 1切割的“有效长度”公式中的 l 为有效切割长度，即导体在与 v 垂直的方向上的投影长度下图中有效长度分别为：甲图：l cd sin；乙图：沿 v1 方向运动时，l MN；沿 v2 方向运动时，l0；丙图：沿 v1 方向运动时，l 2R；沿 v2 方向运动时，l0；沿 v3方向运动时，lR.NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点二 2对“相对性”的理解EBlv 中的速度 v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的
10、相对关系NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 1.(2015高考海南卷)如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度 v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度 v 运动时，棒两端的感应电动势大小为，则 等于()A.12 B 22C1 D 2B 解析 试题 设金属棒长度为 l，匀强磁场的磁感应强度为 B，根据电磁感应定律得 Bl
11、v.金属棒弯折后，切割磁感线运动的有效长度变为 22 l，故 22 Blv.因此 22，B 正确考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 2.(2015高考全国卷)如图所示，直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边向上当金属框绕ab 边以角速度 逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为 Ua、Ub、Uc.已知 bc 边的长度为l.下列判断正确的是()AUaUc，金属框中无电流BUbUc，金属框中的电流方向沿 abcaCUbc12Bl2
12、，金属框中无电流DUac12Bl2，金属框中电流方向沿 acbaC 解析 试题 由于磁感应强度方向始终与 ab 边平行，通过金属框的磁通量始终为零，金属框中无电流，B、D错误对 bc 边，如图所示，由 右 手 定 则 可 得UcUb；对 ac 边，UcUa，UacUbc12Bl2，A 错误，C 正确考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 3.(多选)(2016潍坊高三质检)半径为 a、右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆，单位长度的电阻均为 R0.圆环水平固定放置，整个内
13、部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B.杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心 O 开始，杆的位置由 确定，如图所示，则()A0 时，杆产生的感应电动势为 2BavB3时，杆产生的感应电动势为 3BavC0 时，杆受的安培力大小为 2B2av2R0D3时，杆受的安培力大小为3B2av53R0AD 解析 试题 根据法拉第电磁感应定律可得EBlv，其中 l 为有效长度，当0 时，l2a，则 E2Bav；当 3时，la，则 EBav，故选项 A 正确，B 错误根据通电直导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可得 FBIl，根据闭合电
14、路欧姆定律可得 IErR，当 0 时，l2a，E2Bav，rR(2)aR0，解得F 4B2av2R0；当 3时，la，EBav，rR53 1 aR0，解得 F3B2av53R0，故选项 C 错误，D 正确考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 反思提升 考点二 感应电动势两个公式的比较联系既可求平均值也可求瞬时值常用于求平均电动势意义导体切割磁感线普遍适用适用一段导体一个回路导体EBlv公式Ent本质上是统一的，后者是前者的一种特殊情况但是，当导体做切割磁感线运动时，用 EBlv
15、 求 E 比较方便；当穿过电路的磁通量发生变化时，用 Ent 求 E 比较方便NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 对自感现象的理解及应用 考点三 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 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作(2)表达式：E.(3)自感系数 L 的影响因素：与线圈的、形状、以及是否有铁芯有关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，这种电流像水中的漩涡，所以叫涡流电流
16、自感电动势LIt大小匝数感应电流第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点三 1自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，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2断电自感中，灯泡是否闪亮问题(1)通过灯泡的自感电流大于原电流时，灯泡闪亮(2)通过灯泡的自感电流小于或等于原电流时，灯泡不会闪亮NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁
17、感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 1(多选)在如图甲、乙所示的电路中，电阻 R和自感线圈 L 的电阻值都很小，且小于灯泡 A的电阻，接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则()A在电路甲中，断开 S 后，A 将逐渐变暗B在电路甲中，断开 S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗C在电路乙中，断开 S 后，A 将逐渐变暗D在电路乙中，断开 S 后，A 将先变得更亮，然后才逐渐变暗AD 解析 试题 在题图甲所示电路中，灯 A和线圈 L 串联，电流相同，断开 S 时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过 R、A 形成回路，灯 A 逐渐变暗在题图乙所示电
18、路中，电阻 R 和灯 A 串联，灯 A 的电阻大于线圈 L的电阻，电流则小于线圈 L中的电流，断开 S 时，电源不给灯供电，而线圈 L 产生自感电动势阻碍电流的减小，通过 R、A 形成回路，灯 A 中电流比原来大，变得更亮，然后逐渐变暗考点三 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 2.(2015西安六校联考)如图所示，A、B、C 是 3 个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)，则()AS 闭合时，A 灯立即亮，然后逐渐熄灭BS 闭合时，B 灯立即亮，然后逐
19、渐熄灭C电路接通稳定后，3 个灯亮度相同D电路接通稳定后，S 断开时，C 灯立即熄灭A 解析 试题 因线圈 L 的直流电阻可忽略不计，S 闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭，A 正确S 闭合时，B 灯先不太亮，然后亮，B 错误电路接通稳定后，B、C 灯亮度相同，A 灯不亮，C 错误电路接通稳定后，S 断开时，C 灯逐渐熄灭，D 错误考点三 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 3(多选)在如图所示的电路中，L 为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2 是两个完全相同的灯泡，E
20、是一内阻不计的电源t0 时刻，闭合开关 S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1 时刻断开开关 S.I1、I2 分别表示通过灯泡 D1 和 D2 的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是()AC 解析 试题 当 S 闭合时，L 的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D1 流过；当 L 的阻碍作用变小时，L 中的电流变大，D1中的电流变小至零；D2 中的电流为电路总电流，电流流过D1 时，电路总电阻较大，电流较小，当 D1 中电流为零时，电流流过 L 与 D2，总电阻变小，电流变大至稳定；当 S 再断开时，D2 马上熄灭，D1 与L 组成回
21、路，由于 L 的自感作用，D1 先变亮再慢慢熄灭，电流反向综上所述知选项A、C 正确考点三 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 反思提升 考点三 分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 知能提升演练 本课内容结束