最新-高中物理 电磁感应现象全章复习课时(1课时)教案 人教版二册 精品
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全章复习课时(2课时)第1课时
一、知识结构
二、重点、难点分析
t∆t∆
(二)电磁感应现象
当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,在闭合回路中产生感应电流的现象叫电磁感应现象.
由⊥⋅=S B φ可知有三种情况可以使闭合电路中产生感应电流:
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,实际上此时闭合电路的面积发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化;
2.闭合电路所在处磁场的磁感应强度发生变化,引起闭合回路中磁通量变化;
3.闭合电路在磁场中转动,其垂直于磁感线的面积发生变化,引起闭合回路中的磁通量变化.
注意,若电路不闭合,则在电路两端产生感应电动势,而电路中没有感应电流.
(三)法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比:t n
E ∆∆=φ ,这里注意区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率,前面已给出对照表.
公式t n E ∆∆=φ 计算出来的是在 时间内的平均感应电动势,而瞬时感应电动势要取
时的极限值.
(四)楞次定律
1.内容:
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系:因──穿过闭合电路的磁通量发生变化,果──产生感应电流,方法是由因求果.
2.解决问题的步骤:
① 弄清原磁场的方向以及原磁场磁通量的变化;
② 判断感应电流的磁场方向:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同;
③ 用安培定则判断出感应电流的方向.
3.阻碍意义的推广:
(1)阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不
会发生逆转.
(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.
(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)“阻碍”的具体应用为:研究磁场的关系时遵循“增反减同”原则;研究相互作用力的效果时遵循“来拒去留”原则.
(5)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.4.电势高低的判断
①分清内外电路:产生感应电动势的那部分导体为内电路,也就是电源,其余部分为外电路.
②判定电势的高低:在内电路中,感应电流从电源的负极流向电源的正极;在外电路中,感应电流从电源的正极流向负极.
(五)自感现象
自感现象是指当线圈自身电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象,当线圈中的电流增加时,自感电流的方向与原电流方向相反;当线圈中电流减小时,自感电流的方向与原电流的方向相同.自感电动势的大小与电流的变化率成正比.
自感系数L由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关.
自感现象是电磁感应的特例.一般的电磁感应现象中变化的原磁场是外界提供的,而自感现象中是靠流过线圈自身变化的电流提供一个变化的磁场.它们同属电磁感应,所以自感现象遵循所有的电磁感应规律.自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化,不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化.原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零.
自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生.在判断电路性质时,一般分析方法是:当流过线圈L的电流突然增大瞬间,我们可以把L看成一个阻值很大的电阻;当流经L 的电流突然减小的瞬间,我们可以把L看作一个电源,它提供一个跟原电流同向的电流.
图2电路中,当S断开时,我们只看到A灯闪亮了一下后熄灭,那么S断开时图1电路中就没有自感电流?能否看到明显的自感现象,不仅仅取决于自感电动势的大小,还取决于电路的结构.在图2电路中,我们预先在电路设计时取线圈的阻值远小于灯A的阻值,使S 断开前,并联电路中的电流I L>>I R,S断开瞬间,虽然L中电流在减小,但这一电流全部流过A灯,仍比S断开前A灯的电流大得多,且延滞了一段时间,所以我们看到A灯闪亮一下后熄灭,对图1的电路,S断开瞬间也有自感电流,但它比断开前流过两灯的电流还小,就不会出现闪亮一下的现象.
除线圈外,电路的其它部分是否存在自感现象?
当电路中的电流发生变化时,电路中每一个组成部分,甚至连导线,都会产生自感电动势去阻碍电流的变化,只不过是线圈中产生的自感电动势比较大,其它部分产生的自感电动势非常小而已。
三、知识填空(投影)
1.产生感应电流的根本原因(条件):.
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化的原因:(1);
(2);(3).3.感应电动势:无论电路是否闭合,只要穿过电路的发生变化,电路中就一定有,若电路是闭合的就有.产生感应电动势的那部分导体就相当于一个.
4.感应电动势的大小:跟穿过电路的有关。
写出法拉第电磁感、应定律的公式.
5.导体在匀强磁场中切割磁感线运动时产生的感应电动势的计算公式:
E=BLV.注意:此公式成立的条件是:B、L、V要.当导线运动平面与磁感线平行时,导线中不会产生感应电动势.
6.楞次定律的内容:。
应用的一般步骤是:① ②
③ ④
7.右手定则:用来判定导体在磁场中做 运动时产生的 的方向,具
体做法是:
8.自感现象:由于导体本身的 发生变化而产生的电磁感应现象.自感现象
产生的电动势叫做自感电动势:其大小与 的变化快慢有关, 变化越快,自感电动势就越大;反之,则越小,还与线圈的 有关, 越大,自感电动势也越大;反之,越小.
9.自感系数:由线圈的 、 、 等因素决定.线圈越粗、越长、
匝数越密,自感系数越大.另外,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的自感系数
大得多.
四、练习题:
1.1820年丹麦的物理学家 发现了电流能够产生磁场;之后,英国的科学家 经
过十年不懈的努力终于在1831年发现了电磁感应现象,并发明了世界上第一台感应
发电机.
2.下列图中能产生感应电流的是( )
(A) (B) (C)
(D) (E) (F) 3.在某星球上的宇航员,为了确定该星球是否存在磁场,他手边有一根表面绝缘的长导线和一个灵敏电流计,现请你指导他如何操作.
4.下列说法中正确的是:感应电动势的大小跟( )有关:
A
.穿过闭合电路的磁通量. B .穿过闭合电路的磁通量的变化大小.
C
.穿过闭合电路的磁通量的变化快慢. D .单位时间内穿过闭合电路的磁通量的变
化量.
5
.如图所示,试根据已知条件确定导线中的感应电流方向(图中的导线是闭合电路中的一部分):
× × ×
× × × ××
× ×
× ×
× × × × V
(A) (B) (C) (D)
6.一架飞机以900Km/h 的速度沿水平方向飞行,该处地磁场的竖直分量为0.5×10-4T ,飞机的翼长为12m ,求机翼两端间的感应电动势为多大?
7.如右图所示,L是一个自感系数很大的有铁芯的线圈,在用电压表测它两端的电压时,如果要切断电路(打开开关S)必须先拆下电压表,而不能在电压表与L并联时断开
S,为什么?
8.如右图所示,如果以一定的速度向右拉动线框,那么线框电阻大时,是否会省力一些?为什么?
9.如右图所示为日光灯的电路图,其中A
是,其作用是在灯开始点燃时起 的作用;在日光灯正常发光时起 作用.B是 ,它的
内壁涂有一层 ,使其发出的光为柔和的白光;C是 ,它是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装上两个电极,一个固定不动的 和一个用 制成的U形触片组成.。