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高考物理浙江人教版总复习(第1轮)课件：第9章第2讲 法拉第电磁感应与自感、涡流

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高三物理一轮复习课件：第九章第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流

高三物理一轮复习课件：第九章第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流

楞次定律
• (3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了 的推广应用．
题组演练
• 对法拉第电磁感应定律的理解 • 1．感应电动势的大小由穿过电路的磁通
量的变化率
• 和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ 、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联
• 3．若
恒定，则E不变．用E＝n
所求的感应电动势为整个闭合电路的感应 电动势，而不是回路中某部分导体的电动 势． • 4．磁通量的变化量由B的变化或S的变化 两种情况引起．
• (1)通过电阻R1上的电流大小和方向； • (2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产 生的热量．
•
B0 (1)设 k＝ ，由题图(b)可知，磁感应强度 B 与时间 【解析】 t0 B0 t 的函数关系为 B＝B0－ t＝B0－kt ☞(2 分) t0 磁场的面积及线圈内的磁通量分别为 S＝πr2 2 Φ＝BS＝πr2 ☞(2 分) 2(B0－kt)
• 5．由E＝n
应电动势．
计算出的是Δt时间内的平均感
E＝n E＝BLv
研 E＝n 与E＝BLv的区别与联系 • 6．公式 回路中做切割磁 究 闭合回路 感线运动的那 对 部分导体 象 区 别 适 对任何电磁感 只适用于导体切
• 如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为 d的平行板电容器的两极板焊接在一起， 金属圆环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁 场，现使金属圆环以恒定不变的速率v向 右运动由磁场外进入磁场，在金属圆环进 入磁场的过程中，电容器带电荷量Q随时 间t变化的定性图象应为 ( )
• (3)杆匀加速运动，则F－F安＝ma • 即F＝BIL＋ma＝0.164 N. • 【答案】 (1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 N
【解析】

高考物理一轮总复习 第九章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课件(选修3-2)

高考物理一轮总复习 第九章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课件(选修3-2)

知识点二 自感 涡流 1．自感现象：由于通过导体自身的 电流 发生变化而产 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． (2)表达式：E＝__L_ΔΔ_It___.
(3)自感系数L ①相关因素：与线圈的大小、形状、 圈数 以及是否有 铁芯 等因素有关． ②单位：亨利(H)，常用单位还有毫亨(mH)、微亨 (μH).1 mH＝ 10－3 H,1 μH＝ 10－6 H.
率．
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化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则 E＝nBΔΔtS； (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则 E＝nΔΔBt·S； (3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的， 则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E＝nB2S2－ΔtB1S1≠nΔBΔΔt S.
(2)通过R1的电荷量 q＝It1＝nB30Rπtr022t1
R1上产生的热量 Q＝I2R1t1＝2n2B9R20πt202r42t1
[答案] (1)n3BR0πt0r22 方向由b到a
(2)nB30Rπtr022t1
2n2B20π2r42t1 9Rt20
解答本题时容易出现的错误 (1)计算磁通量时，误用线圈面积S＝πr21. (2)不会借助数学知识求得ΔΔBt ＝Bt00. (3)计算电量时不会用公式q＝It求解．
第 2 讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
基础
知识回顾
知识点一 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：只要穿过回路的 磁通量 发生变化，就能产生 感应电动势，与电路是否闭合无关． (3)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 右手定则 或 楞次定律 判断．

高中物理人教版(浙江)一轮课件：9.2 法拉第电磁感应定律

高中物理人教版(浙江)一轮课件：9.2 法拉第电磁感应定律
知识点一 知识点二
第二节
考情概览
法拉第电磁感应定律
基础夯实 多维课堂
-6-
自我诊断 1.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,且有一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不 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( )
������������2 A. 2Δ������ Δ������ 2������-������ ������ 2 2 ������������������ 由法拉第电磁感应定律 ,E=n Δ������ =n Δ������ · 2 B. 2Δ������ ������������������2 C. Δ������ 2������������������2 D. Δ������
关闭
=
������������ ������ 2 ,选项 2Δ������
B 正确。
关闭
B
解析 答案
第九章
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第二节
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法拉第电磁感应定律
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2.(2015· 10浙江选考)如图甲所示,质量m=3.0×10-3 kg的“ ” 形金属细框竖直放置在两水银槽中,“ ”形框的水平细杆CD长 l=0.20 m,处于磁感应强度B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中。 有一匝数n=300、面积S=0.01 m2的线圈通过开关K与两水银槽相 连。线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁 感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图乙所示。
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第二节
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法拉第电磁感应定律
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版高考物理创大一轮复习浙江专版课件：第九章+电磁感应+第2课时

版高考物理创大一轮复习浙江专版课件：第九章+电磁感应+第2课时

(2)前 5 s 内磁通量的变化ΔΦ′＝Φ2′－Φ1′＝S(B2′－B1′)
＝200×10－4×(0.2－0.2) Wb＝0。
ΔΦ′
由法拉第电磁感应定律 E′＝n Δt ＝0。 答案 (1)1 V 电流方向自下而上 (2)0
[针对训练] 1.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
2.涡流 (1)定义：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__感__应__电__流___，这种电流像水的漩涡所以叫涡流。 (2)应用 ①涡流热效应的应用，如__真__空__冶__炼__炉___。 ②涡流磁效应的应用，如____探__雷__器_____ 。
三、电磁阻尼和电磁驱动 1. 电 磁 阻 尼 ： 当 导 体 在 磁 场 中 运 动 时 ， 感 应 电 流 会 使 导 体 受 到
考点三 涡流、电磁阻尼和电磁驱动(－/b) [要点突破]
1.涡流 (1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁 感应定律。 (2)磁场变化越快(ΔΔBt 越大)，导体的横截面积 S 越大，导体材料 的电阻率越小，形成的涡流就越大。
BI1l1＝（π4B＋2a2v）R0，选项
C
错误；当
π θ＝ 3 时，直杆切割磁感线
π 的有效长度 l2＝2acos 3 ＝a，直杆产生的电动势 E2＝Bl2v＝Bav，
选项
B
错误；此时直杆上的电流
I2
＝
E2 2πa－2π6 a＋aR0
＝
（5π3＋Bv3）R0，直杆受到的安培力大小 F2＝BI2l2＝（5π3B＋2a3v）R0，选
强磁场垂直，且一半处在磁场中。在Δt时间内，磁感应强度的 方向不变，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( )

高考物理总复习人教版配套课件：第9章-第2节法拉第电磁感应定律、自感和涡流

高考物理总复习人教版配套课件：第9章-第2节法拉第电磁感应定律、自感和涡流

• 在一次实验中得到的数据如下表：
次数 测量值
1
2
3
4
5
6
7
8
0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.1 E/V 13 17 19 21 27 29 32 16 6 0 1 5 7 2 9 • (1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中 ，每次测量的 Δt时间内，磁铁相对线圈运动 8. 7. 6. 5. 5. 4. 3. 3. － Δt/×10 ________(选填“相同”或“不同 的距离都 20 48 28 61 34 46 98 64 3s ”)，从而实现了控制 ________ 6 6 6 4 0 不变； 2 0 6
• (2)在得到上述表格中的数据之后，为了验证 E与Δt成反比，他们想出两种办法处理数据： 第一种是计算法：算出________，若该数据 基本相等，则验证了E与Δt成反比；第二种是 作图法：在直角坐标系中作________关系图 线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线， 则也可验证E与Δt成反比． • 【思路引导】 1.为了研究变量之间的规律， 该实验用到了哪种思想？ • 2．数据处理的方法中，计算法和作图法的优
• 知识点4 自感 • 1．互感现象 • (1)定义：两个互相靠近的线圈，当一个线圈 磁场 感应电动势 中的电流变化时，它所产生的变化的 能量 ________会在另一个线圈中产生 _______________的现象． 互感 • (2)应用：利用互感现象可以把_______由一 相互靠近 个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术 和电子技术中有广泛的应用，变压器就是利 用_______现象制成的． • (3)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它
• (3)自感系数 形状 大小 匝数 、 _______ 铁芯 、 • ①决定因素：由线圈 _______ _______以及是否有_______决定． 大 • 线圈越长，单位长度上线圈的匝数越多，横 －3 10 亨利 截面积越大，它的自感系数越_______；线 －6 10 圈中插入铁芯，自感系数会增大很多． • ②单位：自感系数的单位是_______(H)，1 mH＝ _________H,1 μH＝ _________ H.

高考物理一轮复习 第9章 第二节 法拉第电磁感应定律及其应用课件

高考物理一轮复习 第9章 第二节 法拉第电磁感应定律及其应用课件

1．(2015·新课标Ⅱ·15)(单选)如图，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 ω 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( C )
2．(2015·重庆·4)(单选)如图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
变式训练 1 (2016·湖北重点中学高三联考)(单选)如图甲所 示，一个圆形线圈的匝数 n＝100，线圈面积 S＝200cm2，线 圈的电阻 r＝1Ω，线圈外接一个阻值 R＝4Ω 的电阻，把线圈 放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随 时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是( C ) A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B．电阻 R 两端的电压随时间均匀增大 C．线圈电阻 r 消耗的功率为 4×10－4W D．前 4s 内通过 R 的电荷量为 4×10－4C
势差 φa－φb( C )
3．(2015·山东)(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆 心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一垂直穿过圆 盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以
下说法正确的是(ABD )
A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动
2．(单选)下面关于涡流的说法中正确的是( A )
A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的 磁通量变化而产生的 B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电 流 C．涡流有热效应，但没有磁效应 D．在硅钢中不2Ω，电池电动势为 2V，内阻 不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为 3Ω，先合上开关 S，

高三物理一轮复习人教版课件_9-2法拉第电磁感应定律_自感现象

高三物理一轮复习人教版课件_9-2法拉第电磁感应定律_自感现象
(2)表达式： (3)自感系数L ①相关因素：与线圈的大小、形状、 圈数以及是否有 铁芯 等因素有关。 ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3H,1 μH＝ 10－6 H。 。
4．涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的导体
中产生的像水的旋涡一样的 感应电流 。
高考总复习· 物 理（RJ）
第九章 电磁感应
(1)内容：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： ，其中n为 线圈匝数 。
高考总复习· 物 理（RJ）
第九章 电磁感应
1．在电磁感应现象中有电流通过电路，那么也就有电荷 量通过，你一定可以通过法拉第电磁感应定律和电流的定义 求出，试一试。
q 【提示】 由电流的定义 I＝Δt可知 q＝I Δt。必须注意 I 应为 E 平均值，而 I ＝ R ，所以要通过求感应电动势的平均值再求其电 E ΔΦ 荷量，即：q＝ I Δt＝ R Δt＝n R 。由此可知，感应电荷量 q 由 磁通量变化大小 ΔΦ 及电路的电阻 R 决定，与变化时间无关。
高考总复习· 物 理（RJ）
第九章 电磁感应
ΔΦ 2．公式 E＝Blv 与 E＝n Δt 的区别与联系
高考总复习· 物 理（RJ）
第九章 电磁感应
2．(2012· 江苏启东中学质检)如图所示，一导线弯成半径 为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀 强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v向右匀
高考总复习· 物 理（RJ）
第九章 电磁感应
(2)垂直于磁场的回路面积不变， 磁感应强度发生变化， 此时 ΔB ΔΒ E＝n Δt S，其中 Δt 是 B t 图象t变化的图象分别如下 图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，
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流之比．
图922
解析：匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化，设t时刻 的磁感应强度为Bt，则Bt＝B0＋kt，其中B0为t＝0时的磁感 应强度，k为一常数，A、B两导线环的半径不同，它们所 包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过 磁场所在区域面积上的磁通量，设磁场区域的面积为S，则 t＝Bt · S，即在任一时刻穿过两导线环包围面上的磁通量是相 等的，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的．E＝ t B B 得E＝ · S ( S 为磁场区域面积)．对A、B两导线环，由于 t t EA E l 及S 均相同，得 ＝1. I＝ ，R＝ ( S1为导线的横截面积)， EB R S1 l＝2 r 所以 I A E A rB ＝ ＝1 ∶2 I B EB rA
I t
说明：(1)线圈的自感系数决定于线圈的自身因素．如线圈的长度越长、 形状越粗、单位长度内匝数越多，它的自感系数就越大；当线圈带有 铁芯时，自感系数比无铁芯时大得多． (2)线圈的自感系数与线圈是否通电流、电流大小及电流变化快慢等外 界因素无关． (3)单位：亨利(H) 1H＝103mH＝106μH
一、磁法拉第电磁感应定律 例1、如图921所示，是一种测量通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测 量线圈A放在待测处，线圈与测量电量的冲击电流计G串联，当用双刀双掷开 关S使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的 迁移，由表G测出电量Q，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B.已知测量线 圈共有N匝，直径为d，它和表G串联电路的总电阻为R，则被测处的磁感强度B 为多大？
(3)适用于计算当导体切割磁感线产生的感应电动势，当v为瞬时速度时，可计算瞬 时感应电动势，当v为平均速度时，可计算平均感应电动势． (4)若导体棒不是直的，E＝BLvsinθ中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度．如图 所示，棒的有效长度为ab的弦长．
三、自感 1．自感现象 由于导体本身的电流发生变化而引起 2．自感电动势 (1)定义：自感现象中产生的电动势叫做自感电动势． (2)自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当电流增大 时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势的方向与原 来电流方向相同．另外，“阻碍”不是“阻止”，电流仍在变化．
一、法拉第电磁感应定律 1．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．产生感应电动势的那部 分导体就相当于电源． 2．法拉第电磁感应定律的内容是：电磁感应中线圈里的感应电动势跟穿过线 圈的磁通量变化率成正比．数学表达式为 式中的n为线圈的匝数， 又 叫磁通量的变化率，E的单位是伏特．
t
E
解析：测量线圈中产生的感应电动势，根据法拉第 2 B (d / 2) 2 电磁感应定律可得：E＝N ＝N t t Q E 由欧姆定律得：I＝ ＝ t R 2QR 由上述二式可得：B＝ Nd 2
图921
变式训练1、A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比 rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域， 磁场方向垂直于两导线环的平面，如图922所示．当磁场的磁感应强度随时 间均匀增大的过程中，求两导线环内所 产生的感应电动势之比和流 过两导线环的感应电流的电
I (3)自感电动势大小： 自感电动势大小与电流的变化率和自感系数有关，与二者皆 成正比关系．自感电动势与电流 I、电流的变化量 ΔI无关．要正确区分I、ΔI、.在i－ t t图象中， 是图线上各点切线的斜率大小． 3．自感系数 在电流变化率( )相同的条件下，不同线圈在自感中产生的自感电动势大小不同， 这是由各线圈在某方面特性的差异决定的．自感系数(L)就是描述线圈这一特性的 物理量．
或E n . t t
二、导线切割磁感线的感应电动势 1．公式：E＝BLv. 2．导线切割磁感线的感应电动势公式的几点说明： (1)公式仅适用于导体上各点以相同的速度垂直切割匀强磁场的磁感线的情况． (2)公式中的B、v、L要求互相两两垂直．当L⊥B，L⊥v，而v与B成θ夹角时， 导线切割磁感线的感应电动势大小为E＝BLvsinθ.
例2、如图9-2-3所示，一个半径为L的半圆形硬导体 AB以速度v，在水平U 型框架上匀速滑动，匀强磁场 的磁感应强度为B，定值电阻为R 0，半圆形硬导体AB 的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁
D 感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为
BLvR0 A．BLv， R0 r B． 2 BLv，BLv C．BLv, 2 BLv 2 BLvR0 D． 2 BLv， R0 r
四、日光灯 1．启辉器：利用氖管的辉光放电，起自动把电路接通和断开的作用． 2．镇流器：在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压，在日光灯 正常发光时，利用自感现象，起降压限流作用．
五、涡流 当流．这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流，如图所示． 1．应用：电磁炉 (特点是节能、环保，效率高)． 2．防止：变压器用硅钢片涂 绝缘漆叠合而成．
图924
解析：E n , n 1, t 即为－t图象斜率，E为瞬时电动势 t 所以AC 对，BD错．
二、自感 例3、如图925所示，a、b灯分别标有“36V,40W”和“36V,25W”，闭合电键，调 节R，使a、b都正常发光．这时断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是 什么？稳定后哪只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？
解析：AB切割的有效长度为2 L，所以E＝2 BLv， AB两点间的电势差即为路端电压， 2 BLvR0 E 所以U AB＝ · R0＝ R0 r R0 r
变式训练2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场．若线圈所围 面积里磁通量随时间变化规律如图924所示，则( ) A．线圈中0时刻感应电动势最大 B．线圈中0时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势为0 AC D．线圈中D时间刻感应电动势最大