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《高三物理 法拉第電磁感應定律自感現(xiàn)象復習學案》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、高三物理高考復習匯總:學案45法拉第電磁感應定律自感現(xiàn)象導學目標1.能用法拉第電磁感應定律、公式E=Blv計算感應電動勢.2.理解自感產(chǎn)生,并能分析實際應用.幾種情況下的感應電動勢:(1)平動切割①如圖(a),在磁感應強度為B的勻強磁場中,棒以速度v垂直切割磁感線時,感應電動勢E=________.②如圖(b),在磁感應強度為B的勻強磁場中,棒運動的速度v與磁場的方向成θ角,此時的感應電動勢為E=________.(2)轉(zhuǎn)動切割如圖(c),在磁感應強度為B的勻強磁場中,長為l的導體棒繞一端為軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,此時產(chǎn)生的感應電動勢E=__________
2、__.(3)有效切割長度:即導體在與v垂直的方向上的投影長度.試分析圖中的有效切割長度.甲圖中的有效切割長度為:____________;乙圖中的有效切割長度為:________;丙圖中的有效切割長度:沿v1的方向運動時為________;沿v2的方向運動時為______.感應電動勢(1)感應電動勢:在________________中產(chǎn)生的電動勢.產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于________,導體的電阻相當于____________.(2)感應電流與感應電動勢的關系:遵循________________定律,即I=________.法拉第電磁感應定
3、律(1)法拉第電磁感應定律①內(nèi)容:電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的________________成正比.②公式:E=____________.(2)導體切割磁感線的情形①一般情況:運動速度v和磁感線方向夾角為θ,則E=__________.②常用情況:運動速度v和磁感線方向垂直,則E=________.③導體棒在磁場中轉(zhuǎn)動導體棒以端點為軸,在勻強磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應電動勢E=Bl=____________(平均速度等于中點位置線速度lω).自感現(xiàn)象(1)概念:由于導體本身的________變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象稱為自感,由于自
4、感而產(chǎn)生的感應電動勢叫做________________.(2)表達式:E=____________.(3)自感系數(shù)L①相關因素:與線圈的________、形狀、________以及是否有鐵芯有關.②單位:亨利(H,1mH=________H,1μH=________H).公式E=n與E=Blvsinθ的區(qū)別與聯(lián)系公式項目E=nE=Blvsinθ區(qū)別(1)求的是Δt時間內(nèi)的平均感應電動勢,E與某段時間或某個過程相對應(1)求的是瞬時感應電動勢,E與某個時刻或某個位置相對應(2)求的是整個回路的感應電動勢.整個回路的感應電動勢為零時,其回路中某段導體的感應電
5、動勢不一定為零(2)求的是回路中一部分導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢(3)由于是整個回路的感應電動勢,因此電源部分不容易確定(3)由于是由一部分導體切割磁感線的運動產(chǎn)生的,該部分就相當于電源聯(lián)系公式E=n和E=Blvsinθ是統(tǒng)一的,當Δt→0時,E為瞬時感應電動勢,只是由于高中數(shù)學知識所限,現(xiàn)在還不能這樣求瞬時感應電動勢,而公式E=Blvsinθ中的v若代入,則求出的E為平均感應電動勢通電自感與斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材要求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,A2燈立即亮起來,A1燈逐漸變亮,最終一樣亮在開
6、關S斷開時,燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當抽掉鐵芯后,重做實驗,斷開開關S時,會看到燈A馬上熄滅)原因由于開關閉合時,流過電感線圈的電流迅速增大,使線圈產(chǎn)生自感電動勢,阻礙了電流的增大,流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢斷開開關S時,流過線圈L的電流減小,產(chǎn)生自感電動勢,阻礙了電流的減小,使電流繼續(xù)存在一段時間;在S斷開后,通過L的電流反向通過A燈,且由于RL?RA,使得流過A燈的電流在開關斷開瞬間突然增大,從而使A燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能例1.(2009·山東理綜改編題)如圖10所示,一導線彎成半徑為a的半圓
7、形閉合回路.虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結論正確的是( )A.感應電流方向不變B.CD段直導線始終不受安培力C.感應電動勢最大值Em=BavD.感應電動勢平均值=πBav例2 (2010·江蘇單科·4)如圖所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計,電阻R的阻值大于燈泡D的阻值.在t=0時刻閉合開關S,經(jīng)過一段時間后,在t=t1時刻斷開S.下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中,正確的是( )
8、例3.均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd,邊長為L,總電阻為