【三維設(shè)計(jì)】高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第2單元 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流課件 新人教（安徽 北京專）

理知識(shí)第九章提能力第2單元明考向課堂考題領(lǐng)悟課下綜合提升

[思維啟動(dòng)]如圖9－2－1所示，當(dāng)導(dǎo)體棒在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，繞其一端為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖9－2－1為E＝________。4．磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別[應(yīng)用用升升級(jí)級(jí)]1．一一矩矩形形線線框框置置于于勻勻強(qiáng)強(qiáng)磁磁場(chǎng)場(chǎng)中中，，線線框框平平面面與與磁磁場(chǎng)場(chǎng)方方向向垂垂直，，先先保保持持線線框框的的面面積積不不變變，，將將磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度在在1s時(shí)間間內(nèi)內(nèi)均均勻勻地地增增大大到到原原來(lái)來(lái)的的兩兩倍倍，，接接著著保保持持增增大大后后的的磁磁感感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度度不不變變，，在在1s時(shí)間間內(nèi)內(nèi)，，再再將將線線框框的的面面積積均均勻勻地地減減小小到到原原來(lái)來(lái)的的一一半半，，先先后后兩兩個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程程中中，，線線框框中中感感應(yīng)應(yīng)電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的比比值值為為()A．1/2B．1C．2D．4答案案：：B[思維維啟啟動(dòng)動(dòng)]在如如圖圖9－2－2所示示的的電電路路中中，，兩兩個(gè)個(gè)相同同的的小小燈燈泡泡L1和L2分別別串串聯(lián)聯(lián)一一個(gè)個(gè)帶鐵鐵芯芯的的電電感感線線圈圈L和一一個(gè)個(gè)滑滑動(dòng)動(dòng)變變阻阻器R。閉閉合合開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S后，，調(diào)調(diào)整整R，使使L1和L2發(fā)光光的的亮亮度度一一樣樣，，此此時(shí)時(shí)流流過(guò)過(guò)兩兩個(gè)個(gè)燈燈圖圖9－2－2泡的的電電流流為為I。然然后后，，斷斷開(kāi)開(kāi)S。若若t′時(shí)刻刻再再閉閉合合S，則則在在t′前后后的的一一小小段段時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)，，試試畫畫出出能能正正確確反反映映流流過(guò)過(guò)L1的電電流流i1、流流過(guò)過(guò)L2的電電流流i2隨時(shí)時(shí)間間t變化化的的圖圖像像。。提示：：閉合開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，調(diào)調(diào)整R，使兩兩個(gè)燈燈泡L1、L2發(fā)光的的亮度度一樣樣，電電流為為I，說(shuō)明明RL＝R。若t′時(shí)刻再再閉合合S，流過(guò)過(guò)電感感線圈圈L和燈泡L1的電流增大大，使電感感線圈L產(chǎn)生自感電電動(dòng)勢(shì)，阻阻礙了流過(guò)過(guò)L1的電流i1增大，直至到達(dá)電電流I，流過(guò)燈泡泡L2的電流i2立即達(dá)到電電流I。所以電流流圖像如圖圖所示：4．通電自感感和斷電自自感的比較較

兩種自感比較項(xiàng)目通電自感斷電自感電路圖

兩種自感比較項(xiàng)目通電自感斷電自感器材要求A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)現(xiàn)象在S閉合瞬間，燈A2立即亮起來(lái)，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈A漸漸熄滅或閃亮一下再熄滅

兩種自感比較項(xiàng)目通電自感斷電自感原因由于開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，流過(guò)電感線圈的電流迅速增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的增大，使流過(guò)燈A1的電流比流過(guò)燈A2的電流增加得慢S斷開(kāi)時(shí)，線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時(shí)間；燈A中電流反向不會(huì)立即熄滅。若RL<RA，原來(lái)的IL>IA，則A燈熄滅前要閃亮一下。若RL≥RA，原來(lái)的電流IL≤IA，則燈A逐漸熄滅不再閃亮一下能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能[應(yīng)用升級(jí)]2.在圖9－2－3所示的電路路中，兩個(gè)個(gè)靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在在刻度盤中央，當(dāng)電電流從“＋”接線柱流入入時(shí)，指針向右擺擺；電流從從“－”接線柱流入入時(shí)，指針向向左擺。在在電路接通通后再斷圖圖9－2－3開(kāi)的瞬間，，下列說(shuō)法法中符合實(shí)實(shí)際情況的的是()A．G1表指針向左左擺，G2表指針向右右擺B．G1表指針向右右擺，G2表指針向左左擺C．G1、G2表的指針都都向左擺D．G1、G2表的指針都都向右擺解析：電路接通后后線圈中電電流方向向向右，當(dāng)電電路斷開(kāi)時(shí)時(shí)，線圈中中電流減小小，產(chǎn)生與與原方向相相同的自感感電動(dòng)勢(shì)，，與G2和電阻組成成閉合回路路，所以G1中電流方向向向右，G2中電流方向向向左，即即G1指針向右擺擺，G2指針向左擺。B項(xiàng)正確。答案：B圖9－2－4(1)通過(guò)電阻R1上的電流大大小和方向向；(2)通過(guò)電阻R1上的電荷量量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱熱量。[思路點(diǎn)撥][拓展訓(xùn)練]1.半徑為a的圓形區(qū)域域內(nèi)有均勻勻磁場(chǎng)，磁磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B＝0.2T，磁場(chǎng)方向向垂直紙面向里，半半徑為b的金屬圓圓環(huán)與磁磁場(chǎng)同心地放置置，磁場(chǎng)場(chǎng)與環(huán)面面垂直，，其中a＝0.4m，b＝0.6m,金屬環(huán)上上分別接接有燈圖圖9－2－5L1、L2，兩燈的的電阻均均為R0＝2Ω，一金屬屬棒MN與金屬環(huán)接觸良良好，棒棒與環(huán)的的電阻均均忽略不不計(jì)。答案：(1)0.8V0.4A(2)1.28×10－2W[知識(shí)檢索索]公式E＝Blv的有效性性和相對(duì)對(duì)性(1)有效性：：公式中中的l為有效切切割長(zhǎng)度度，即導(dǎo)導(dǎo)體與v垂直的方向上的的投影長(zhǎng)長(zhǎng)度。圖圖中有效效長(zhǎng)度分分別為：：圖9-2-6[典題例析析][例2]在范圍足足夠大，，方向豎豎直向下下的勻強(qiáng)磁磁場(chǎng)中，，B＝0.2T，有一水水平放置的光光滑框架架，寬度度為L(zhǎng)＝0.4m，如圖9－2－7示，框架上放放置一質(zhì)量圖圖9－2－7為0.05kg、電阻為1Ω的金屬桿cd，框架電阻不不計(jì)。若桿cd以恒定加速度度a＝2m/s2，由靜止開(kāi)始始做勻變速運(yùn)運(yùn)動(dòng)，求：[答案](1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N[拓展訓(xùn)練]2.金屬桿MN和PQ間距為l，MP間接有電阻R，磁場(chǎng)如圖9－2－8所示，磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度為B。金屬棒AB長(zhǎng)為2l，由圖示位置置以A為軸，以圖圖9－2－8角速度ω勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°(順時(shí)針)。求該過(guò)程中中(其他電阻不計(jì))：(1)R上的最大電功功率。(2)通過(guò)R的電量。[知識(shí)檢索](1)線圈總是阻礙礙電流變化。。電流增大時(shí)時(shí)，它阻礙電電流的增大，相當(dāng)當(dāng)于電阻；電電流減小時(shí)，，它阻礙電流流的減小，相相當(dāng)于電源。。(2)斷電時(shí)，與線線圈組成的閉閉合電路中，，電流的大小小和方向與線圈中中原來(lái)電流相相同。[典題例析][例3]如圖9－2－9所示的電路路中，三個(gè)個(gè)相同的燈燈泡a、b、c和電感線圈圈L1、L2與直流電源源連接，電電感線圈的的電阻忽略略不計(jì)。開(kāi)開(kāi)關(guān)S從閉合狀態(tài)態(tài)突然斷開(kāi)開(kāi)時(shí)，下列列判斷正確確的有()圖9－2－9A．a(chǎn)先變亮，然然后逐漸變變暗B．b先變亮，然然后逐漸變變暗C．c先變亮，然然后逐漸變變暗D．b、c都逐漸變亮亮[思路點(diǎn)撥]分析此類問(wèn)問(wèn)題應(yīng)先明明確原電流流的方向，，然后判斷斷自感電流流的方向及及大小變化化。在斷開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)還還要看線圈圈和用電器器能不能形形成回路。。[解析]a、b、c三個(gè)燈泡相相同，設(shè)S閉合時(shí)通過(guò)過(guò)三個(gè)燈泡泡的電流均均是I，則L1中的電流為為2I，L2中的電流為為I。在S斷開(kāi)瞬間，，L1中的電流由由2I逐漸減小，，L2的電流由I逐漸減小，，L1、L2中的產(chǎn)生的的感應(yīng)電流流方向相同同，故b、c兩燈的電流流逐漸減小小，即b、c兩燈逐漸變變暗，B、C、D；兩個(gè)支路的的電流匯集集后為2I通過(guò)a燈，a燈電流由2I反向減弱，，故a燈中的先變變亮再逐漸漸變暗，即即A正確。[答案]A1．(2011·廣東高考)將閉合多匝匝線圈置于于僅隨時(shí)間間變化的磁場(chǎng)中，線線圈平面與與磁場(chǎng)方向向垂直，關(guān)關(guān)于線圈中中產(chǎn)生的感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)和感應(yīng)電電流，下列列表述正確確的是()A．感應(yīng)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)的大小小與線圈的的匝數(shù)無(wú)關(guān)關(guān)B．穿過(guò)線圈圈的磁通量量越大，感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)越大C．穿過(guò)線圈圈的磁通量量變化越快快，感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)越大大D．感應(yīng)電流流產(chǎn)生的磁磁場(chǎng)方向與與原磁場(chǎng)方方向始終相相同答案：C答案：D3．(2012·蚌埠模擬)如圖9－2－11所示，電路中A、B是完全相同同的燈泡，，L是一帶帶鐵鐵芯芯的的線線圈圈。。開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S原來(lái)來(lái)閉閉合合，，則開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)S斷開(kāi)開(kāi)的的瞬瞬間間()圖9－2－11A．L中的的電電流流方方向向改改變變，，燈燈泡泡B立即熄熄滅B．L中的電電流方方向不不變，，燈泡泡B要過(guò)一一會(huì)兒兒才熄熄滅C．L中的電電流方方向改改變，，燈泡泡A比B熄滅慢慢D．L中的電電流方方向不不變，，燈泡泡A比B熄滅慢慢解析：：當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)時(shí)，L與燈泡泡A組成回回路，，由于于自感感，L中的電電流由由原來(lái)來(lái)數(shù)值值逐漸漸減小小，電電流方方向不不變，，A燈熄滅滅要慢慢；B燈電流流瞬間間消失失，立立即熄熄滅，，正確確的選選項(xiàng)為為D。答案：D4．(2012··濟(jì)南檢測(cè))如圖9－2－12所示空間存在兩個(gè)個(gè)磁場(chǎng)，磁感感應(yīng)強(qiáng)度大小小均為B，方向相反且且垂直紙面，，MN、PQ為其邊界，OO′為其對(duì)稱軸．．一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合合回路abcd，回路圖圖9－2－12在紙面內(nèi)以恒恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于于OO′對(duì)稱的位置時(shí)下列列判斷錯(cuò)誤的的是()A．穿過(guò)回路路的磁通量量為零B．回路中感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)大小為2Blv0C．回路中感感應(yīng)電流的的方向?yàn)轫橅槙r(shí)針?lè)较蛳駾．回路中ab邊與cd邊所受安培培力方向相相同解析：當(dāng)回路運(yùn)動(dòng)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置置