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1、高三物理高考复习,第11章电磁感应,第2讲 法拉第电磁感应定律 自感,一、磁通量的变化率1定义：单位时间内磁通量的_2物理意义：用它来描述磁通量变化的_,变化量,快慢,二、感应电动势在_现象中产生的电动势叫感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于_,电磁感应,电源,三、法拉第电磁感应定律1内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的_成正比2表达式E_(式中n为线圈匝数),变化率,即时应用：1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是()A穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D若电路中某时刻磁
2、通量为零，则该时刻感应电流一定为零,答案：C,解析：选C.根据法拉第电磁感应定律，感应电动势正比于磁通量的变化率，C选项中磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，故C选项正确，A、B选项错误某时刻的磁通量为零，但该时刻磁通量的变化率不一定为零，所以感应电流也就不一定为零，D选项错误，故选C.,四、导体切割磁感线产生的感应电动势 长度为L的导体在磁感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电动势：EBLvsin(为运动方向和磁感线方向的夹角),对公式EBLv的理解1EBLvsin 中的v若为瞬时速度，则算出的E为瞬时电动势，当v为平均速度时，算出的就是平均电动势2EBLvsin 中的l为
3、有效切割长度，即导体在与v垂直方向上的投影长度，如图中导体的有效长度l分别为：甲：Lcdsin(容易错认为Labsin)乙：沿v1方向运动时，LMN；沿v2方向运动时，L0.,3.导体转动切割磁感线当导体棒在垂直于磁场的平面内，绕其一端为轴,以角速度匀速转动时，产生的感应电动势为E=BL=BL2，如图所示.,五、自感1自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象2自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势,3自感系数：由线圈自身的性质决定，是表示线圈本身特征的物理量大小跟线圈的_、线圈的横截面积、_以及有无铁芯有关自感系数单位：_，符号为H.4自感现象中引起的电流变化，只能是逐渐变化
4、而不可能发生突变,长短,匝数,亨,六、日光灯1发光机理灯管两端各装一个灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉，当两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光管内所充气体不同，管壁所涂荧光粉不同，发光颜色就不同,2电路图如右图所示,3启动器和镇流器的作用(1)启动器结构：电容、氖泡、静触片、U形动触片、管脚、外壳原理：热胀冷缩作用：先接通电路，再瞬间断开电路，使镇流器产生瞬间高压,(2)镇流器结构：线圈和铁芯原理：_作用：灯管启动时提供一个_，灯管工作时降压限流,自感,瞬时高压,4日光灯电路的工作过程：合上开关，电源电压220 V加在启动器两极间
5、氖气导电发出辉光辉光产生的热量，使U形动触片膨胀伸长，与静触片接触接通电路镇流器的线圈和灯管的灯丝中通过电流氖气停止放电动静触片分离切断电路镇流器产生很高的自感电动势，与电源电压加在一起，加在灯管两端灯管中气体放电日光灯发光,5日光灯启动后正常工作时，启动器断开，电流从灯管中通过镇流器产生自感电动势起_作用,降压限流,七.涡流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，这种电流像水的旋涡所以叫做涡流.（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安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动.（2）电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力
6、的作用，安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.,二、自感现象的分析方法1自感电动势总是阻碍自感线圈中电流的变化，因此，通过自感线圈的电流不能发生突变2通电自感(1)演示通电自感电路图如下图,通电自感,B,A,S接通,穿过线圈的电流I 增大,穿过线圈的磁通量增大,线圈产生感应电动势,B灯逐渐亮,流过A、B灯的电流随时间怎样变化？,阻碍电流增大,？,？,？,？,分析B灯,IA,IB,线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的的变化，而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，B最终会正常发光。,(2)接通电路的瞬间，看到的现象：灯B立刻发光，灯A逐渐变
7、亮(3)结论：因线圈中电流增大，线圈中产生自感电动势的方向与原电流方向相反，对要增大的电流有阻碍作用，电流不能立刻增到最大值,3断电自感(1)演示断电自感现象的电路图如右图所示(2)若R灯RL，断开开关前RL上的电流大于R灯上的电流，线圈自感系数足够大，在断开开关的瞬间，灯泡会闪亮一下后才熄灭(RL为线圈的直流电阻)若R灯RL，则断开开关前RL上的电流小于或等于R灯上电流，断开开关的瞬间，灯泡不会出现闪亮的情况，但也不会立即熄灭,断电自感,通过线圈的电流I 减小,穿过线圈的磁通量减小,线圈产生感应电动势,灯闪一下才灭,流减小（补偿）,？,？,？,？,2 感应电流方向如何？,1 原电流方向如何？
8、,3 通过灯的电流怎样变化？,阻碍电,三、自感问题【例】如右图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是(),A合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭,【答案】C,【解析】由于L是自感线圈，当合上S时，自感线圈L将产生自感电动势，阻碍电流的流过，故有b灯先亮，而a灯后亮当S断开时，a、b组成回路，L产生自感电动势阻碍电流的减弱，由此可知，a、b
9、同时熄灭，故选项C正确【答案】C,【例】如下图甲乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(),A在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗,【答案】AD,1.如图1127所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r00.10/m，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l0.20 m有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为Bkt，比例系数k0.02
10、0 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直在t0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t6.0 s时金属杆所受的安培力,3+2 P140【例1】,图1127,【思路点拨】金属杆运动产生动生电动势，磁场变化产生感生电动势，回路中的总电动势大小等于动生电动势和感生电动势之和,【答案】1.44103 N【规律总结】解答本题的关键是要能分析出回路中存在着两个感应电动势由磁感应强度的变化引起的感生电动势和由金属杆切割磁感线产生的动生电动势，并且要分析清楚这两个电动势在回路中极性间的关系，即是同向的还是反向的,36,2如图所示，导线全部为祼导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导体棒MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端电路中固定电阻为R，其余电阻不计，试求MN从圆环的左端滑动到右端的过程中电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量,3+2 P142【例4】,
