第十一章 第2讲 法拉第电磁感应定律 涡流、自感-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，鲁科版）

第2讲　法拉第电磁感应定律　涡流、自感 梳理必备知识 回归教材 一、法拉第电磁感应定律 1.感应电动势 (1)概念:在 现象中产生的电动势。 (2)产生条件:穿过回路的 发生改变,与电路是否闭合 。 (3)方向判断:感应电动势的方向用 或 判断。 2.法拉第电磁感应定律 (1)内容:电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的 成正比。 电磁感应 磁通量 楞次定律 右手定则 磁通量的变化率 无关 线圈匝数 3.导体切割磁感线的情形 (1)垂直切割:E= 。 (2)倾斜切割:E= ,其中θ为v与B的夹角。   Blv 二、涡流、互感和自感 1.自感 (1)自感现象:由线圈自身的电流变化所产生的电磁感应现象。由自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 (3)自感L ①相关因素:与线圈的 、 、 、 等因素有关。 ②单位:亨利(H),1 mH= H,1 μH= H。 Blvsin θ 形状 横截面积 长短 匝数 10-3 10-6 2.涡流 (1)涡流:放在变化的磁场中的金属块,其内部产生的像 一样的感应电流。 (2)产生原因:穿过金属块的 发生变化→产生感应电动势→产生感应电流。 (3)涡流的利用:家用电磁炉的工作原理与 有关。 (4)涡流的减少:各种电动机和变压器中,用涂有绝缘漆的硅钢片叠加成的铁芯,以减少涡流。 旋涡 磁通量 涡流 1.正误辨析 (1)公式E=Blv中的l是导体棒的总长度。(　 　) (2)磁场相对导体棒运动时,导体棒中也可能产生感应电动势。(　 　) × √ √ (4)线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。(　 　) × 2.如图所示金属棒MN,金属棒中的自由电荷为电子。电子随着导体棒以速度v向右匀速运动,同时沿着导体棒以速度u匀速运动。下列说法正确的是(　 　) A.电子受到的总洛伦兹力为evB B.电子受到的总洛伦兹力为euB C.非静电力是电子受到的沿棒方向的洛伦兹力,大小为evB D.非静电力是电子受到的沿棒方向的洛伦兹力,大小为euB C 提升关键能力 突破考点 考点一　法拉第电磁感应定律的理解与应用 2.法拉第电磁感应定律应用的三种情况。 A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同 B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变 C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流 D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等 AC 解析:由于水平地面下的导线为通有恒定电流I的长直导线,且平行于y轴,而MN也平行于y轴,所以N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同,选项A正确;由于PN平行于x轴,故线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量始终变化,选项B错误;线圈从P点开始竖直向上运动时,穿过线圈的磁通量一直为零,磁通量不变,线圈中无感应电流,选项C正确;线圈从P到M过程和从P到N过程,线圈中磁通量变化量相同,而sPM>sPN,又速率相同,所以tPM>tPN,根据法拉第电磁感应定律可知,线圈从P到M过程产生的感应电动势小于从P到N过程产生的感应电动势,选项D错误。 A.kS1 B.5kS2 C.k(S1-5S2) D.k(S1+5S2) D D (1)应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤。 ①分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况。 ②利用楞次定律确定感应电流的方向。 ③灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。 考点二　导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算 1.平动切割 (1)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 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 18 (2)当B与l、v垂直但l与v不垂直时:E=Blvsin θ,其中θ为v与l的夹角,如图甲所示。 B [例4] [垂直切割情形] 如图所示竖直U形光滑轨道宽L=0.8 m置于垂直纸面向外的匀强磁场B中,磁感应强度B=5 T。质量为m=0.8 kg,电阻为r=2 Ω的导体棒ab与U形轨道接触良好,恰好可以匀速下滑,其中R=8 Ω,g取10 m/s2。下面说法正确的是(　 　) A.ab中的电流方向为a向b B.通过R电流大小为2 A C.ab两端的电压为4 V D.ab运动的速度为1 m/s BC 考点三　自感与涡流　电磁驱动与电磁阻尼 1.自感现象的四大特点 (1)