高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 第2課時 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流課件 教科版

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1、第第2 2課時法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流課時法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧核心探究核心探究演練提升演練提升 基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧 自主梳理自主梳理融會貫通融會貫通知識梳理知識梳理一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.1.感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢(1)(1)概念概念: :由由 產(chǎn)生的電動勢產(chǎn)生的電動勢. .(2)(2)產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件: :穿過回路的穿過回路的 發(fā)生改變發(fā)生改變, ,與電路是否閉合與電路是否閉合 . .(3)(3)方向判斷方向判斷: :感應(yīng)電動勢的方向用感應(yīng)電動勢的方向用 或或 判斷判斷. .2.2.法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律(1)(1)內(nèi)容內(nèi)容: :

2、電路中感應(yīng)電動勢的大小電路中感應(yīng)電動勢的大小, ,跟穿過這個電路的跟穿過這個電路的 成正比成正比. .(2)(2)公式公式:E=n ,:E=n ,其中其中n n為線圈匝數(shù)為線圈匝數(shù). .(3)(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系: :遵守閉合電路的遵守閉合電路的 定律定律, ,即即I=I= . .電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)磁通量磁通量無關(guān)無關(guān)楞次定律楞次定律右手定則右手定則磁通量的變化率磁通量的變化率t歐姆歐姆ER r3.3.導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢LvtLvttBLvtBLvtBLvBLvvcosvcos vsinvsin BLvsinBLvsin

3、 (1)(1)勻速轉(zhuǎn)動勻速轉(zhuǎn)動: :如圖如圖, ,導(dǎo)體棒以某一端點為軸導(dǎo)體棒以某一端點為軸, ,在勻強磁場中垂直于磁感線方向在勻強磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=BL=E=BL= ( (平均速度等于中點位置的線平均速度等于中點位置的線速度速度 LL).).12(2)(2)下面圖示情況下面圖示情況, ,a,b,c,da,b,c,d四段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動勢各為多大四段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動勢各為多大? ?E Ea a= = ;E;Eb b= = ;E;Ec c= = ;E;Ed d= = . .導(dǎo)體導(dǎo)體b b向垂直于導(dǎo)體棒的方向運動時向垂直于導(dǎo)體棒的方向運動時,

4、,感應(yīng)電動勢最大感應(yīng)電動勢最大, ,最大是最大是 . .sinBLvBLvBLvB BL Lv vB BL Lv vB BL Lv v二、自感、渦流二、自感、渦流1.1.自感自感(1)(1)概念概念: :由于導(dǎo)體線圈本身的由于導(dǎo)體線圈本身的 變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象, ,叫做自感叫做自感. .(2)(2)自感電動勢自感電動勢定義定義: :在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做 . .表達式表達式:E:EL L= = 。(3)(3)自感系數(shù)自感系數(shù)L L相關(guān)因素相關(guān)因素: :跟線圈的跟線圈的 、體積、體積、 以及是否有鐵芯有關(guān)以及是否有鐵芯有關(guān). .單位

5、單位: :亨利亨利(H),1 (H),1 mHmH= = H,1 H,1 HH= = H.H.2.2.渦流渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時, ,在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生 , ,這這種電流像水的旋渦種電流像水的旋渦, ,所以叫渦流所以叫渦流. .電流電流自感電動勢自感電動勢匝數(shù)匝數(shù)ILt形狀形狀感應(yīng)電流感應(yīng)電流1010-3-31010-6-6自主檢測自主檢測1.1.思考判斷思考判斷(1)(1)磁通量變化越大磁通量變化越大, ,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也越大產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也越大.(.() )(2)(2)磁通量變化越快磁通量變化越快, ,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

6、就越大產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大.(.() )(3)(3)磁場相對導(dǎo)體棒運動時磁場相對導(dǎo)體棒運動時, ,導(dǎo)體棒中也能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)體棒中也能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.(.() )(4)(4)線圈匝數(shù)線圈匝數(shù)n n越多越多, ,磁通量越大磁通量越大, ,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大.(.() )(5)(5)線圈中的電流越大線圈中的電流越大, ,自感系數(shù)也越大自感系數(shù)也越大.(.() )(6)(6)自感電動勢阻礙電流的變化自感電動勢阻礙電流的變化, ,但不能阻止電流的變化但不能阻止電流的變化.(.() )答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2.2.

7、(2018(2018惠州調(diào)研惠州調(diào)研)()(多選多選) )如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,面積面積S=1 mS=1 m2 2的導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)通有垂直的導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)通有垂直于圓平面向里的磁場于圓平面向里的磁場, ,磁場的磁感應(yīng)強度磁場的磁感應(yīng)強度B B隨時間隨時間t t變化的關(guān)系如圖變化的關(guān)系如圖( (乙乙) )所示所示(B(B取向里為正取向里為正),),以下說法正確的是以下說法正確的是( ( ) )A.A.環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B.B.環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C.C.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為1 V1

8、VD.D.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為2 V2 VACAC3.3.(2018(2018無錫模擬無錫模擬) )如圖所示如圖所示, ,三個燈泡三個燈泡L L1 1,L,L2 2,L,L3 3的電阻關(guān)系為的電阻關(guān)系為R R1 1RR2 2RR3 3, ,電感電感線圈線圈L L的電阻可忽略的電阻可忽略,D,D為理想二極管為理想二極管, ,開關(guān)開關(guān)S S從閉合狀態(tài)突然斷開時從閉合狀態(tài)突然斷開時, ,下列判下列判斷正確的是斷正確的是( ( ) )A.LA.L1 1逐漸變暗逐漸變暗,L,L2 2,L,L3 3均先變亮均先變亮, ,然后逐漸變暗然后逐漸變暗B.LB.L1 1逐漸變暗逐漸

9、變暗,L,L2 2立即熄滅立即熄滅,L,L3 3先變亮先變亮, ,然后逐漸變暗然后逐漸變暗C.LC.L1 1立即熄滅立即熄滅,L,L2 2,L,L3 3均逐漸變暗均逐漸變暗D.LD.L1 1,L,L2 2,L,L3 3均先變亮均先變亮, ,然后逐漸變暗然后逐漸變暗B B解析解析: :開關(guān)開關(guān)S S處于閉合狀態(tài)時處于閉合狀態(tài)時, ,由于由于R R1 1RR2 2RII2 2II3 3, ,開關(guān)開關(guān)S S從閉合狀態(tài)從閉合狀態(tài)突然斷開時突然斷開時,L,L產(chǎn)生自感電動勢產(chǎn)生自感電動勢, ,由于二極管的反向截止作用由于二極管的反向截止作用,L,L2 2立即熄滅立即熄滅, ,電感線圈、電感線圈、L L1

10、1,L,L3 3組成閉合回路組成閉合回路,L,L1 1逐漸變暗逐漸變暗, ,通過通過L L3 3的電流由的電流由I I3 3變?yōu)樽優(yōu)镮 I1 1, ,再逐再逐漸減小漸減小, ,故故L L3 3先變亮先變亮, ,然后逐漸變暗然后逐漸變暗, ,選項選項B B正確正確. . 核心探究核心探究 分類探究分類探究各個擊破各個擊破考點一法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用考點一法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用【典例典例1 1】 (2018 (2018合肥校級模擬合肥校級模擬)()(多選多選) )在如圖在如圖( (甲甲) )所示的電路中所示的電路中, ,螺線管匝數(shù)螺線管匝數(shù)n=1 500n=1 500匝匝, ,橫截

11、面積橫截面積S=20 cmS=20 cm2 2. .螺線管導(dǎo)線電阻螺線管導(dǎo)線電阻r=1.0 ,Rr=1.0 ,R1 1=4.0 ,R=4.0 ,R2 2=5.0 ,=5.0 ,C=30F.C=30F.在一段時間內(nèi)在一段時間內(nèi), ,穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B B按如圖按如圖( (乙乙) )所示的規(guī)所示的規(guī)律變化律變化. .則下列說法中正確的是則下列說法中正確的是( ( ) )A.A.螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.2 V1.2 VB.B.閉合閉合S,S,電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電C.C.電路中的

12、電流穩(wěn)定后電路中的電流穩(wěn)定后, ,電阻電阻R R1 1的電功率為的電功率為5 51010-2-2W WD.SD.S斷開后斷開后, ,流經(jīng)流經(jīng)R R2 2的電荷量為的電荷量為1.81.81010-5-5C CADAD方法技巧方法技巧 應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律注意點應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律注意點多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.導(dǎo)學(xué)號導(dǎo)學(xué)號 58826210 58826210 法拉第電磁感應(yīng)定律的理解法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 (2018(2018山東棗莊檢測山東棗莊檢測) )如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,圓形線圈垂直放在勻強磁場里圓形線圈垂直放在勻強磁場里, ,第第1 s1 s內(nèi)磁場方向指向紙里內(nèi)磁場方

13、向指向紙里, ,如圖如圖( (乙乙).).若磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的關(guān)系如圖若磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的關(guān)系如圖( (甲甲).).那么那么, ,下面關(guān)于線圈中感下面關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的說法正確的是應(yīng)電流的說法正確的是( ( ) )A.A.在第在第1 s1 s內(nèi)感應(yīng)電流增大內(nèi)感應(yīng)電流增大, ,電流方向為順時針電流方向為順時針B.B.在第在第2 s2 s內(nèi)感應(yīng)電流減小內(nèi)感應(yīng)電流減小, ,電流方向為逆時針電流方向為逆時針C.C.在第在第3 s3 s內(nèi)感應(yīng)電流大小不變內(nèi)感應(yīng)電流大小不變, ,電流方向為順時針電流方向為順時針D.D.在第在第4 s4 s內(nèi)感應(yīng)電流大小不變內(nèi)感應(yīng)電流大小不變, ,電流方向

14、為順時針電流方向為順時針C C2.2. 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 (2016(2016北京卷北京卷,16),16)如圖所示如圖所示, ,勻強磁場中有兩勻強磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)個導(dǎo)體圓環(huán)a,ba,b, ,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直. .磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B隨時間均勻增大隨時間均勻增大. .兩圓環(huán)半徑之比為兩圓環(huán)半徑之比為21,21,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為E Ea a和和E Eb b, ,不考慮兩圓環(huán)不考慮兩圓環(huán)間的相互影響間的相互影響. .下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.EA.Ea aEE

15、b b=41,=41,感應(yīng)電流均沿逆時針方向感應(yīng)電流均沿逆時針方向B.EB.Ea aEEb b=41,=41,感應(yīng)電流均沿順時針方向感應(yīng)電流均沿順時針方向C.EC.Ea aEEb b=21,=21,感應(yīng)電流均沿逆時針方向感應(yīng)電流均沿逆時針方向D.ED.Ea aEEb b=21,=21,感應(yīng)電流均沿順時針方向感應(yīng)電流均沿順時針方向B B考點二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算考點二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算公式公式E=E=BLvBLv的的“四性四性”1.1.正交性正交性: :公式是在一定條件下得出的公式是在一定條件下得出的, ,除磁場為勻強磁場外除磁場為勻強磁場外, ,還需還需B,L,v

16、B,L,v三者互三者互相垂直相垂直. .2.2.瞬時性瞬時性: :若若v v為瞬時速度為瞬時速度, ,則則E E為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢. .3.3.有效性有效性: :公式中的公式中的L L為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度. .即導(dǎo)體與即導(dǎo)體與v v垂直方向上的投垂直方向上的投影長度影長度. .如圖中有效長度分別為如圖中有效長度分別為: :4.4.相對性相對性: :公式中的速度公式中的速度v v是導(dǎo)體相對磁場的速度是導(dǎo)體相對磁場的速度, ,若磁場也在運動若磁場也在運動, ,應(yīng)注意應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系速度間的相對關(guān)系. .【典例典例2 2】 (2017

17、(2017江蘇卷江蘇卷,13),13)如圖所示如圖所示, ,兩條相距兩條相距d d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)水平面內(nèi), ,其右端接一阻值為其右端接一阻值為R R的電阻的電阻. .質(zhì)量為質(zhì)量為m m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上, ,其左側(cè)其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQMNPQ的磁感應(yīng)強度大小為的磁感應(yīng)強度大小為B B、方向豎直向下、方向豎直向下. .當(dāng)該磁場區(qū)當(dāng)該磁場區(qū)域以速度域以速度v v0 0勻速地向右掃過金屬桿后勻速地向右掃過金屬桿后, ,金屬桿的速度變?yōu)榻饘贄U的速度變?yōu)関.v.導(dǎo)軌和金屬桿的電導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計阻不計, ,導(dǎo)軌

18、光滑且足夠長導(dǎo)軌光滑且足夠長, ,桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸持良好接觸. .求求: :(1)MN(1)MN剛掃過金屬桿時剛掃過金屬桿時, ,桿中感應(yīng)電流的大小桿中感應(yīng)電流的大小I;I;(2)MN(2)MN剛掃過金屬桿時剛掃過金屬桿時, ,桿的加速度大小桿的加速度大小a;a;(3)PQ(3)PQ剛要離開金屬桿時剛要離開金屬桿時, ,感應(yīng)電流的功率感應(yīng)電流的功率P.P.審題圖示審題圖示 反思總結(jié)反思總結(jié) (1)(1)在應(yīng)用公式在應(yīng)用公式E=E=BLvBLv求解電動勢時求解電動勢時, ,其中其中“v”v”為相對于磁場的為相對于磁場的

19、速度大小速度大小. .(2)(2)求解切割類電磁感應(yīng)中電流、安培力、電功、電功率、加速度、動量、求解切割類電磁感應(yīng)中電流、安培力、電功、電功率、加速度、動量、動能等物理量時動能等物理量時, ,牛頓運動定律、功能關(guān)系、動能定理及直流電路規(guī)律同樣牛頓運動定律、功能關(guān)系、動能定理及直流電路規(guī)律同樣適用適用. .多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1. 轉(zhuǎn)動切割轉(zhuǎn)動切割 (2016(2016全國全國卷卷,20)(,20)(多選多選) )法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示. .銅圓盤安裝在豎直的銅軸上銅圓盤安裝在豎直的銅軸上, ,兩銅片兩銅片P,QP,Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸分別與圓盤

20、的邊緣和銅軸接觸. .圓盤處圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場于方向豎直向上的勻強磁場B B中中. .圓盤旋轉(zhuǎn)時圓盤旋轉(zhuǎn)時, ,關(guān)于流過電阻關(guān)于流過電阻R R的電流的電流, ,下列說法下列說法正確的是正確的是( ( ) )A.A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定, ,則電流大小恒定則電流大小恒定B.B.若從上向下看若從上向下看, ,圓盤順時針轉(zhuǎn)動圓盤順時針轉(zhuǎn)動, ,則電流沿則電流沿a a到到b b的方向流動的方向流動C.C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變?nèi)魣A盤轉(zhuǎn)動方向不變, ,角速度大小發(fā)生變化角速度大小發(fā)生變化, ,則電流方向可能發(fā)生變化則電流方向可能發(fā)生變化D.D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?/p>

21、若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼? 2倍倍, ,則電流在則電流在R R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼纳系臒峁β室沧優(yōu)樵瓉淼? 2倍倍ABAB2.2.導(dǎo)學(xué)號導(dǎo)學(xué)號 58826211 58826211 含電容器的平動切割含電容器的平動切割 (2018(2018山東濰坊質(zhì)檢山東濰坊質(zhì)檢) )如圖所示如圖所示, ,平平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置, ,與水平面間的夾角為與水平面間的夾角為,間距為間距為L,L,導(dǎo)軌上端與一電容導(dǎo)軌上端與一電容為為C C的電容器相連的電容器相連, ,勻強磁場磁感應(yīng)強度為勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上方向垂直于導(dǎo)軌平面向上. .質(zhì)量為質(zhì)量為m m的導(dǎo)

22、體棒垂直放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放, ,導(dǎo)軌足夠長導(dǎo)軌足夠長, ,則導(dǎo)體棒則導(dǎo)體棒( ( ) )A.A.做變加速直線運動做變加速直線運動B.B.先做變加速直線運動先做變加速直線運動, ,再做勻速運動再做勻速運動C.C.做勻加速直線運動且加速度大小為做勻加速直線運動且加速度大小為gsingsin D.D.做勻加速直線運動且加速度大小為做勻加速直線運動且加速度大小為D D2 2sinmgm CB L考點三自感和渦流考點三自感和渦流1.1.自感現(xiàn)象的四大特點自感現(xiàn)象的四大特點(1)(1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化. .(2)

23、(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變通過線圈中的電流不能發(fā)生突變, ,只能緩慢變化只能緩慢變化. .(3)(3)電流穩(wěn)定時電流穩(wěn)定時, ,自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體. .(4)(4)線圈的自感系數(shù)越大線圈的自感系數(shù)越大, ,自感現(xiàn)象越明顯自感現(xiàn)象越明顯. .自感電動勢只是延緩了過程的進自感電動勢只是延緩了過程的進行行, ,但它不能使過程停止但它不能使過程停止, ,更不能使過程反向更不能使過程反向. .2.2.自感中自感中“閃亮閃亮”與與“不閃亮不閃亮”問題問題向均改變向均改變【典例典例3 3】 (2018(2018宜春模擬宜春模擬) )如圖所示如圖所示, ,電路中的電路中的

24、A,BA,B是兩個完全相同的燈泡是兩個完全相同的燈泡,L,L是一個自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈是一個自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈,C,C是電容很大的電容器是電容很大的電容器. .當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S斷開與閉合時斷開與閉合時, ,關(guān)于關(guān)于A,BA,B兩燈泡發(fā)光情況的說法兩燈泡發(fā)光情況的說法, ,其中正確的是其中正確的是( ( ) )A.SA.S剛閉合瞬間剛閉合瞬間,B,B燈亮一下又逐漸變暗燈亮一下又逐漸變暗,A,A燈逐漸變亮燈逐漸變亮B.SB.S剛閉合瞬間剛閉合瞬間,A,A燈亮一下又逐漸變暗燈亮一下又逐漸變暗,B,B燈逐漸變亮燈逐漸變亮C.SC.S閉合足夠長時間后閉合足夠長時間后,A,

25、A燈泡和燈泡和B B燈泡一樣亮燈泡一樣亮D.SD.S閉合足夠長時間后再斷開閉合足夠長時間后再斷開,B,B燈立即熄滅燈立即熄滅,A,A燈逐漸熄滅燈逐漸熄滅B B核心點撥核心點撥 (1)S(1)S剛閉合時剛閉合時, ,電容器充電電容器充電, ,自感線圈阻礙電流增大自感線圈阻礙電流增大. .(2)S(2)S閉合足夠長時間后閉合足夠長時間后, ,電容器支路無電流電容器支路無電流, ,自感線圈相當(dāng)于短路自感線圈相當(dāng)于短路. .解析解析: :S S剛閉合后剛閉合后, ,燈泡燈泡A A與自感線圈并聯(lián)與自感線圈并聯(lián), ,由于自感阻礙電流的增大由于自感阻礙電流的增大, ,所以所以A A燈亮燈亮一下一下, ,然后

26、逐漸熄滅然后逐漸熄滅,B,B燈與電容器并聯(lián)燈與電容器并聯(lián), ,由于電容器充電由于電容器充電, ,所以所以B B燈逐漸變亮燈逐漸變亮. .故故A A錯誤錯誤,B,B正確正確;S;S閉合足夠長時間后閉合足夠長時間后,C,C中無電流中無電流, ,相當(dāng)于斷路相當(dāng)于斷路,L,L相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路, ,所以所以B B燈很亮燈很亮, ,而而A A燈不亮燈不亮. .故故C,DC,D錯誤錯誤. .方法總結(jié)方法總結(jié) 解決自感問題的三個技巧解決自感問題的三個技巧【針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練】 (2018(2018太原模擬太原模擬) )電磁爐熱效率高達電磁爐熱效率高達90%,90%,爐面無明火爐面無明火, ,無煙無廢無煙無廢

27、氣氣,“,“火力火力”強勁強勁, ,安全可靠安全可靠, ,如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖, ,下列說法正下列說法正確的是確的是( ( ) )A.A.當(dāng)恒定電流通過線圈時當(dāng)恒定電流通過線圈時, ,會產(chǎn)生恒定磁場會產(chǎn)生恒定磁場, ,恒定磁場越強恒定磁場越強, ,電磁爐加熱效果越好電磁爐加熱效果越好B.B.在鍋和電磁爐中間放一紙板在鍋和電磁爐中間放一紙板, ,則電磁爐不能起到加熱作用則電磁爐不能起到加熱作用C.C.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋, ,主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差D.D.

28、電磁爐通電線圈加交變電流后電磁爐通電線圈加交變電流后, ,在鍋底產(chǎn)生渦流在鍋底產(chǎn)生渦流, ,進而發(fā)熱工作進而發(fā)熱工作D D解析解析: :電磁爐是通過鍋體中的渦流加熱的電磁爐是通過鍋體中的渦流加熱的, ,而鍋體中的渦流是由變化的磁而鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的場產(chǎn)生的, ,所加的電流是交流所加的電流是交流, ,不是直流不是直流, ,電流不恒定電流不恒定, ,故故A A錯誤錯誤,D,D正確正確. .在在鍋和電磁爐中間放一紙板鍋和電磁爐中間放一紙板, ,不會影響電磁爐的加熱作用不會影響電磁爐的加熱作用, ,故故B B錯誤錯誤. .金屬鍋金屬鍋自身能夠產(chǎn)生渦流而直接加熱自身能夠產(chǎn)生渦流而直接加熱,

29、 ,但陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料但陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料, ,里里面不會產(chǎn)生渦流面不會產(chǎn)生渦流, ,故故C C錯誤錯誤. . 演練提升演練提升 真題體驗真題體驗強化提升強化提升高考模擬高考模擬1.1. 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 (2017(2017天津卷天津卷,3),3)如圖所示如圖所示, ,兩根平行金屬導(dǎo)兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)軌置于水平面內(nèi), ,導(dǎo)軌之間接有電阻導(dǎo)軌之間接有電阻R.R.金屬棒金屬棒abab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸, ,整個裝置放在勻強磁場中整個裝置放在勻強磁場中, ,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下磁場方向垂直于

30、導(dǎo)軌平面向下. .現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小時間均勻減小, ,abab始終保持靜止始終保持靜止, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.abA.ab中的感應(yīng)電流方向由中的感應(yīng)電流方向由b b到到a aB.abB.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小中的感應(yīng)電流逐漸減小C.abC.ab所受的安培力保持不變所受的安培力保持不變D.abD.ab所受的靜摩擦力逐漸減小所受的靜摩擦力逐漸減小D D解析解析: :根據(jù)楞次定律根據(jù)楞次定律, ,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向下感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向下, ,再根據(jù)安培定則再根據(jù)安培定則, ,可判斷可判斷abab中感應(yīng)電流方向從中感應(yīng)電流方向從a a到到

31、b,Ab,A錯誤錯誤; ;磁場變化是均勻的磁場變化是均勻的, ,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律律, ,感應(yīng)電動勢恒定不變感應(yīng)電動勢恒定不變, ,感應(yīng)電流感應(yīng)電流I I恒定不變恒定不變,B,B錯誤錯誤; ;安培力安培力F=BIL,F=BIL,由于由于I,LI,L不變不變,B,B減小減小, ,所以所以abab所受的安培力逐漸減小所受的安培力逐漸減小, ,根據(jù)力的平衡條件根據(jù)力的平衡條件, ,靜摩擦力逐靜摩擦力逐漸減小漸減小,C,C錯誤錯誤,D,D正確正確. .2.2. 平動切割平動切割 (2018(2018遵義模擬遵義模擬)()(多選多選) )如圖所示如圖所示, ,阻值為阻值為R R的

32、金屬棒從圖示位的金屬棒從圖示位置置abab分別以分別以v v1 1,v,v2 2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌的速度沿光滑水平導(dǎo)軌( (電阻不計電阻不計) )勻速滑到勻速滑到abab位置位置, ,若若v v1 1vv2 2=12,=12,則在這兩次過程中則在這兩次過程中( ( ) )A.A.回路電流回路電流I I1 1II2 2=12=12B.B.產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量Q Q1 1QQ2 2=14=14C.C.通過任一截面的電荷量通過任一截面的電荷量q q1 1qq2 2=11=11D.D.外力的功率外力的功率P P1 1PP2 2=12=12ACAC3.3. 自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象 (2017(2017北京卷

33、北京卷,19),19)圖圖1 1和圖和圖2 2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖圖,L,L1 1和和L L2 2為電感線圈為電感線圈. .實驗時實驗時, ,斷開開關(guān)斷開開關(guān)S S1 1瞬間瞬間, ,燈燈A A1 1突然閃亮突然閃亮, ,隨后逐漸變暗隨后逐漸變暗; ;閉合開關(guān)閉合開關(guān)S S2 2, ,燈燈A A2 2逐漸變亮逐漸變亮, ,而另一個相同的燈而另一個相同的燈A A3 3立即變亮立即變亮, ,最終最終A A2 2與與A A3 3的亮度的亮度相同相同. .下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.圖圖1 1中中,A,A1 1與與L L1 1的電阻值

34、相同的電阻值相同B.B.圖圖1 1中中, ,閉合閉合S S1 1, ,電路穩(wěn)定后電路穩(wěn)定后,A,A1 1中電流大于中電流大于L L1 1中電流中電流C.C.圖圖2 2中中, ,變阻器變阻器R R與與L L2 2的電阻值相同的電阻值相同D.D.圖圖2 2中中, ,閉合閉合S S2 2瞬間瞬間,L,L2 2中電流與變阻器中電流與變阻器R R中電流相等中電流相等C C解析解析: :圖圖1 1中中, ,開關(guān)開關(guān)S S1 1斷開瞬間斷開瞬間, ,燈燈A A1 1突然閃亮突然閃亮, ,隨后逐漸變暗隨后逐漸變暗, ,說明電路穩(wěn)定說明電路穩(wěn)定時時I IL1L1IIA1A1, ,故故R RL1L1RRA1A1,

35、 ,選項選項A,BA,B錯誤錯誤; ;圖圖2 2中中, ,電路穩(wěn)定后電路穩(wěn)定后A A2 2與與A A3 3的亮度相同的亮度相同, ,說說明兩支路電流相等明兩支路電流相等, ,故故R=RR=RL2L2, ,選項選項C C正確正確, ,閉合閉合S S2 2瞬間瞬間,L,L2 2對電流的變化起阻對電流的變化起阻礙作用礙作用,L,L2 2所在支路的電流小于滑動變阻器所在支路的電流所在支路的電流小于滑動變阻器所在支路的電流, ,選項選項D D錯誤錯誤. .4.4. 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 (2016(2016全國全國卷卷,24),24)如圖如圖, ,兩固定的絕緣斜面傾角均兩固定的絕緣斜面傾

36、角均為為,上沿相連上沿相連, ,兩細(xì)金屬棒兩細(xì)金屬棒abab( (僅標(biāo)出僅標(biāo)出a a端端) )和和cdcd( (僅標(biāo)出僅標(biāo)出c c端端) )長度均為長度均為L,L,質(zhì)量質(zhì)量分別為分別為2m2m和和m;m;用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdcaabdca, ,并通并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上, ,使兩金屬棒水平使兩金屬棒水平. .右右斜面上存在勻強磁場斜面上存在勻強磁場, ,磁感應(yīng)強度大小為磁感應(yīng)強度大小為B,B,方向垂直于斜面向上方向垂直于斜面向上, ,已知兩根導(dǎo)

37、已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場中線剛好不在磁場中, ,回路電阻為回路電阻為R,R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為,重重力加速度大小為力加速度大小為g.g.已知金屬棒已知金屬棒abab勻速下滑勻速下滑. .求求: :解析解析: :(1)(1)設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為T,T,右斜面對右斜面對abab棒的支持力的大小為棒的支持力的大小為N N1 1, ,作用在作用在abab棒上的安培力的大小為棒上的安培力的大小為F,F,左斜面對左斜面對cdcd棒的支持力大小為棒的支持力大小為N N2 2, ,對于對于abab棒棒, ,由力由力的平衡條件得的平衡條件得2mg

38、sin =N2mgsin =N1 1+T+F, +T+F, N N1 1=2mgcos =2mgcos 對于對于cdcd棒棒, ,同理有同理有mgsinmgsin +N +N2 2=T, =T, N N2 2= =mgcosmgcos , , 聯(lián)立式得聯(lián)立式得F=F=mg(sinmg(sin -3cos ). -3cos ). 答案答案: :(1)mg(sin -3cos )(1)mg(sin -3cos )(1)(1)作用在金屬棒作用在金屬棒abab上的安培力的大小上的安培力的大小; ;(2)(2)金屬棒運動速度的大小金屬棒運動速度的大小. .拓展增分拓展增分電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用的有關(guān)問題

39、電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用的有關(guān)問題有關(guān)現(xiàn)代信息和有關(guān)現(xiàn)代信息和STSSTS問題中信息題問題中信息題( (命題背景有電磁爐、電子秤、電磁卡、電命題背景有電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接術(shù)、衛(wèi)星懸繩發(fā)電、磁懸浮列車等磁焊接術(shù)、衛(wèi)星懸繩發(fā)電、磁懸浮列車等) )是高考命題的重點之一是高考命題的重點之一, ,解題策略解題策略是認(rèn)真審題是認(rèn)真審題, ,挖掘題干給定的信息挖掘題干給定的信息, ,靈活運用給定的信息是解題的關(guān)鍵靈活運用給定的信息是解題的關(guān)鍵. .【示例示例】 (2017(2017湖南長沙三模湖南長沙三模) )隨著科技的不斷發(fā)展隨著科技的不斷發(fā)展, ,無線充電已經(jīng)進入人無線充電已經(jīng)進入人們的視線們

40、的視線. .小到手表、手機小到手表、手機, ,大到電腦、電動汽車的充電大到電腦、電動汽車的充電, ,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化. .下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應(yīng)下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式無線充電的原理圖方式無線充電的原理圖. .關(guān)于無線充電關(guān)于無線充電, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)”B.B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電

41、C.C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同D.D.只要有無線充電底座只要有無線充電底座, ,所有手機都可以進行無線充電所有手機都可以進行無線充電C C解析解析: :由于題干給定的是無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式由于題干給定的是無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式, ,因此其工作原理因此其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象, ,故故A A錯誤錯誤; ;當(dāng)充電設(shè)備通以恒定直流當(dāng)充電設(shè)備通以恒定直流, ,發(fā)射線圈不會產(chǎn)生交發(fā)射線圈不會產(chǎn)生交變磁場變磁場, ,那么不能夠正常使用那么不能夠正常使用, ,故故B B錯誤錯誤; ;接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同線圈中交變電流的頻率相同, ,故故C C正確正確; ;被充電手機內(nèi)部有一被充電手機內(nèi)部有一“接收線圈接收線圈”, ,與手機電池相連與手機電池相連, ,當(dāng)有交變磁場時當(dāng)有交變磁場時, ,則出現(xiàn)感應(yīng)電動勢則出現(xiàn)感應(yīng)電動勢, ,而普通手機無此功而普通手機無此功能能, ,不能夠利用無線充電設(shè)備進行充電不能夠利用無線充電設(shè)備進行充電, ,故故D D錯誤錯誤. .