第10章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 开始 1 01 02 03 课前基础落实 ——在情境迁移中理清“物理观念” 课堂提能学案 ——在多彩学法中精准“扶弱补短” 随堂创新训练 ——在素养立意中把握“命题导向” 2 第2讲　法拉第电磁感应定律 自感和涡流 一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)定义：在______________中产生的电动势。 (2)产生：穿过回路的_______发生改变，与电路是否闭合______。 (3)方向：感应电动势的方向判断可用：①楞次定律；②__________。 电磁感应现象 磁通量 无关 右手定则 变化率 感应电流 感应电动势 3．导体切割磁感线的情形 (1)若B、l、v相互垂直，则E＝_____。 (2)v∥B时，E＝___。 二、自感、涡流 1．自感现象 (1)定义：由于导体本身的______变化而产生的电磁感应现象。 (2)自感电动势 ①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作____________。 Blv 0 电流 自感电动势 磁通量 情境创设　 1．如图甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，t＝0时刻起，穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化。 2．如图丙、丁是研究通电自感和断电自感现象的电路。 微点判断　 (1)图乙中2t0时刻线圈的磁通量为零，产生的电动势为零。 ( ) (2)图乙中t0～2t0时间内线圈磁通量变化快，产生的电动势大。 ( ) (3)图乙中t0～2t0时间内线圈产生的感应电动势大小是0～t0时间内的2倍。( ) (4)图丙中K闭合瞬间，LA、LB一起亮起来。 ( ) (5)图丙中K断开时，LA、LB一起逐渐熄灭。 ( ) (6)图丁中K闭合时，LC立即亮起来。 ( ) (7)图丁中K断开时，LC一定闪亮一下再熄灭。 ( ) × √ √ × √ √ × A．在t＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B．在t＝1×10－2 s时，感应电动势为0 C．在t＝2×10－2 s时，感应电动势为0 D．在0～2×10－2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为0 答案：C　 答案：D　 (3)电荷量q＝IΔt，代入数据得q＝0.1 C。 (二) 导体棒切割磁感线产生感应电动势(精研点) 1．平动切割 (1)对公式E＝Blv的理解 适用 条件 ①磁场为匀强磁场 ②B、l、v三者互相垂直 有效性 公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中的有效切割长度均为ab的直线长度 相对性 E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度。若磁场也在运动，应注意其相对速度 续 表 答案：B　 2．[转动切割]如图是金属圆盘发电机的原理图。匀强磁场垂直于金属圆盘，电阻R通过导线与两块铜片电刷D、C连接，D、C分别与转动轴和圆盘的边缘良好接触。圆盘绕通过圆心O的固定转动轴按图示顺时针方向转动，电阻R中就有电流通过。则 (　 ) A．电流方向由D经过电阻R流向C B．通过电阻R的电流大小与铜盘的半径成正比 C．通过电阻R的电流大小与磁感应强度成正比 D．通过电阻R的电流大小与圆盘转动的角速度的平方成正比 答案：C　 (三) 自感和涡流 电磁阻尼与电磁驱动(精研点) 考法(一)　自感现象分析 [例1]　(2023·扬州模拟)如图，L是自感系数很大、电阻不计 的线圈，a、b是两个相同的小灯泡，在开关S由断开到闭合的过 程中，下列说法正确的是 (　 ) A．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮 B．b先亮a后亮，然后a逐渐变亮 C．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭 D．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭 [答案]　C [解析]　当S闭合瞬间，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，b逐渐变暗直到熄灭，同时，a电流逐渐增大，变得更亮。故C正确，A、B、D错误。 [例2]　如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流 电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内 阻不计的电源。在t＝0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻 断开开关S。规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则四个选项中能定性描述电流I随时间t变化关系的图像是 (　 ) [答案]　C [解析]　闭合开关S，D1缓慢变亮，D2和D3立即变亮，稳定后流过D1的电流比D2和D3大。在t1时刻断开开关S后，由于自感现象，通过D1的电流逐渐减小，方向不变，而通过D2和D3的电流方向立即改变，且电流大小先变大后逐渐减小，C正确。 [规律方法]　自感现象中灯泡亮度变化分析   与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡