第十一章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感、涡流-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第讲　法拉第电磁感应定律　自感、涡流 [教材阅读指导] (对应人教版选择性必修第二册相关内容及问题) 　第二章第2节阅读“电磁感应定律”这一部分内容，由法拉第电磁感应定律可得E＝k，式子中的k什么情况下等于1? 提示：当式中各物理量均取国际单位且线圈匝数为1时。 　第二章第2节“导线切割磁感线时的感应电动势”这部分的[思考与讨论]，产生动生电动势的非静电力与什么有关？ 提示：与磁场对导体中自由电荷的洛伦兹力有关。 　第二章第2节[练习与应用]T4图2.2－6，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动时，产生的感应电动势是否变化？为什么？ 提示：因为速度在垂直于磁场方向的分量在变化，由E＝Blv可知感应电动势在变化。 　第二章第2节[练习与应用]T5。 提示：Q＝。 　第二章第2节[练习与应用]T6，导体棒在与匀强磁场垂直的面内转动切割产生的电动势怎样求得？ 提示：由E＝Blv求得，其中的v为导体棒上各点速度的平均值。 　第二章第3节阅读“电磁感应现象中的感生电场”这一部分内容，产生感生电动势的非静电力是什么？ 提示：是感生电场对导体中自由电荷的电场力。 　第二章第3节“电磁阻尼”这部分的[做一做]中图2.3－9，为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起？ 提示：使电流表内元件与导体形成闭合电路，以便在电流表的指针晃动时产生电磁阻尼作用，防止电流表的指针剧烈晃动。 　第二章第4节图2.4－3，若线圈L的电阻小于灯泡A的电阻，开关S断开后，灯泡A是逐渐变暗还是更亮一下再逐渐变暗？ 提示：更亮一下再逐渐变暗。 　第二章第4节[练习与应用]T3。 提示：(1)当开关S由断开变为闭合时，由于线圈的自感作用，通过线圈的电流由0逐渐增大，A、B同时发光，然后A由亮变得更为明亮，B逐渐变暗，直至不亮。 (2)当开关S由闭合变为断开时，发生断电自感现象，A立即不亮，B突然变亮再逐渐变暗，直至不亮。 　第二章[复习与提高]B组T6。 提示：(1)铜盘可看作沿半径方向的无数个细铜条组成，细铜条切割磁感线产生感应电动势；(2)从D到R再到C；(3)E＝。 物理观念　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。 (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则来判断。 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变化率成正比。 (2)公式：E＝n，其中n为线圈匝数。 (3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I＝。 3．导体切割磁感线时的感应电动势 切割方式 电动势表达式 说明 垂直切割 E＝Blv ①导体棒与磁场方向垂直，磁场为匀强磁场； ②式中l为导体切割磁感线的有效长度； ③旋转切割中导体棒的平均速度等于中点位置的线速度lω 倾斜切割 E＝Blv_sin_θ(θ为v与B的夹角) 旋转切割 (以一端为 轴) E＝Bl ＝Bl2ω 物理观念　自感、涡流 1．互感现象 两个互相靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作互感电动势。 2．自感现象 (1)定义：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感。 (2)自感电动势 ①定义：由于自感而产生的感应电动势。 ②表达式：E＝L。 ③自感系数L 相关因素：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。 单位：亨利(H)，1 mH＝10－3 H，1 μH＝10－6 H。 3．涡流、电磁阻尼和电磁驱动 (1)涡流：如果穿过导体的磁通量发生变化，由于电磁感应，导体内会产生感应电流，这种电流像水中的漩涡，所以叫作涡电流，简称涡流。 (2)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，这种现象称为电磁阻尼。 (3)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，它使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。 交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。 (4)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。 一 堵点疏通 1．导体棒在磁场中运动一定能产生感应电动势。(　　) 2．公式E＝Blv中的l就是导体的长度。(　　) 3．断电自感中，感应电流方向与原电流方向一致。(　　) 4．回路中磁通量变化量越大，回路产生的感应电流越大。(　　) 5．在自感现象中，感应电流一定和原电流方向相反。(　　) 答案　1.×　2.×　3.√　4.×　5.× 二 对点激活