1、安丰中学2016届高三物理二轮复习教学案专题十 电磁感应现象1楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同)(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)(3)阻碍原电流的变化(自感现象)2感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律:En,常用于计算平均电动势若B变,而S不变,则EnS;若S变,而B不变,则EnB.(2)导体棒垂直切割磁感线:EBlv,主要用于求电动势的瞬时值图1(3)如图1所示,导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线,产生的电动势EBl2.3感应电荷量的计算回路中发生磁通量变化时,在t时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为qIttntn.可见,q仅
2、由回路电阻R和磁通量的变化量决定,与发生磁通量变化的时间t无关4电磁感应电路中产生的焦耳热当电路中电流恒定时,可用焦耳定律计算;当电路中电流变化时,则用功能关系或能量守恒定律计算解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”,即:先作“源”的分析分析电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r;接着进行“路”的分析分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,以便求解安培力;然后是“力”的分析分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;接着进行“运动状态”的分析根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型;最后是“能量”的分析寻找电磁感应过程和研究对象
3、的运动过程中,其能量转化和守恒的关系例题分析:例1: (单选)如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如下面右图所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)在t1t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )A线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案:A题帮助学生着力解决的几个问题:1B中原磁场的方向和磁通量变化情况;2熟化楞次定律解题方法;3i-t图像斜率的意义。4变化:(1)将图中0t1的图线翻到
4、上面,(2)将电流移到B中。例2: (多选)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有(A)a先变亮,然后逐渐变暗(B)b先变亮,然后逐渐变暗(C)c先变亮,然后逐渐变暗(D)b、c都逐渐变暗答案:AD本题帮助学生着力解决的几个问题:1理解断路自感,会分析断路自感的暂态过程;2会用画i-t图像的方法分析自感现象;3会比较断电前后灯泡中电流大小及方向变化情况。4与通路自感比较。例3:如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L,长为 3 d,导轨平面与水平面的夹角为 ,在导轨的中部刷有
5、一段长为 d 的薄绝缘涂层. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向与导轨平面垂直. 质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放, 在滑上涂层之前已经做匀速运动, 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g. 求:(1 ) 导体棒与涂层间的动摩擦因数 ;(2 ) 导体棒匀速运动的速度大小 v;(3 ) 整个运动过程中,电阻产生的焦耳热 Q.解答:(1)在绝缘涂层上受力平衡mgsin mgcos 解得tan .(2)在光滑导轨上感应电动势EBlv感应电流I安培力F安BLI受力平衡F 安mgsin 解得v(3)摩
6、擦生热QTmgdcos 能量守恒定律3mgdsin QQTmv2解得Q2mgdsin 本题帮助学生着力解决的几个问题:1熟化由运动情况分析受力情况的力学分析思路;2分析电磁感应中能量的转化情况,用能量的观点分析电磁感应现象;班级: 姓名 : 学号: 针对练习:1 . (单选)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,磁感应强度的方向不变,大小由 B 均匀地增大到 2 B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( A) ( B) ( C) ( D) 答案:B2 . (单选) 如图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab
7、且相互绝缘。当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向(A)向左(B)向右(C)垂直纸面向外(D)垂直纸面向里答案:B3(多选)如图所示的电路中,灯泡A、B电阻相同,自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。先接通S,使电路达到稳定,再断开S。电流随时间变化图像,下列正确的是( )ESBAOiAtS接通OiAtS接通OiBtS断开OiBtS断开ABCD答案:BD4 .如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100,边长ab =1.0m、bc=0.5m,电阻r=2。 磁感应强度B在01s内从零均匀变化到0.2T。 在15s内从0.2T均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求: abcdB0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;在15s内通过线圈的电荷量q;在05s内线圈产生的焦耳热Q。解答:(1)在01s内,磁感应强度B的变化率0.5s时线圈内感应电动势的大小根据楞次定律判断得知,线圈中感应方向为逆时针方向(2)在15s内,磁感应强度B的变化率大小为15s时线圈内感应电动势的大小通过线圈的电荷量为(3)在01s内,线圈产生的焦耳热为在15s内,线圈产生的焦耳热为故在05s内线圈产生的焦耳热Q=Q1+Q2=100J