1、第2讲,法拉第电磁感应定律 自感和涡流,一、法拉第电磁感应定律,1.磁通量变化率：表示磁通量变化的快慢，大小为,t,21t,.,2.法拉第电磁感应定律,磁通量的变化率,(1)内容：在电磁感应现象中，电路中感应电动势的大小跟_成正比.,3.导体切割磁感线时产生的感应电动势导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况：,Blv,【基础检测】1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感,应电流，下列表述正确的是(,),A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的
2、磁场方向与原磁场方向始终相同答案：C,电磁感应,自感,电流,(3)自感系数 L有关因素：与线圈的_、_、_以及是否有铁芯有关.线圈越长，单位长度上线圈的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数越_.线圈中插入铁芯，自感系数会增大很多.,长短,形状,匝数,大,单位：亨利(H)，1 mH103 H，1 H106 H.,(4)自感现象的应用和防止应用：如日光灯电路中的镇流器、振荡电路等.日光灯电路是由启动器、镇流器和灯管组成的._在日光灯启动时起到开关作用，正常工作时断开；镇流器的作用是在灯开始点亮时起_的作用，在日光灯正常发光时起_作用.防止：制作精密电阻时，采用_绕法，防止自感现象的发生，减小因自感
3、而造成的误差.,启动器,产生瞬时高压,降压限流,双线,2.涡流：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做_.,涡流,【基础检测】2.如图 9-2-1 所示，A、B 两灯相同，L 是带铁芯的电,阻可不计的线圈，下列说法中正确的是(,),A.开关 S 合上瞬间，A 灯先亮 B 灯后亮B.S 合上稳定后，A、B 同时亮着C.S 断开瞬间，A、B 同时熄灭D.S 断开瞬间，B 立即熄灭，A 闪亮一下再熄灭 图 9-2-1,解析：开关 S 闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B 同时发光.由于线圈的电阻可以忽略，灯 A 逐渐被短路，
4、流过 A 灯的电流逐渐减小最后熄灭，B 灯电流逐渐增大，故 A、B 错误；断开开关 S 的瞬间，B 灯的电流突然消失，立即熄灭，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，自感电流流过 A 灯，所以 A 灯突然闪亮一下再熄灭，故 C 错误，D 正确.,答案：D,考点 1 对法拉第电磁感应定律的理解 重点归纳,1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率,(续表),（续表）,【考题题组】,1(2016年北京卷)如图922所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为21，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影
5、响下列说法正确的是( ),图922,AEaEb41，感应电流均沿逆时针方向 BEaEb41，感应电流均沿顺时针方向 CEaEb21，感应电流均沿逆时针方向 DEaEb21，感应电流均沿顺时针方向,考点 2 对自感现象的分析 重点归纳,自感中“闪亮”与“不闪亮”问题,【考题题组】2.(多选)如图923所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源.t0时刻，闭合开关S.经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯L1和L2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关
6、系的是( ),图 9-2-3,A,B,C,D,答案：AC,3.(多选)如图924甲、乙所示，电路中的电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( ),甲 乙,图924,A.在电路甲中，断开 S 后，A 将逐渐变暗,B.在电路甲中，断开 S 后，A 将先变得更亮，然后才,逐渐变暗,C.在电路乙中，断开 S 后，A 将逐渐变暗,D.在电路乙中，断开 S 后，A 将先变得更亮，然后才,逐渐变暗,解析：题图甲所示电路中，灯 A 和自感线圈 L 串联，电流相同，断开 S 时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过 R、A 形成回路，灯 A 逐渐变暗
7、.题图乙所示电路中，电阻 R 和灯 A 串联，灯 A 和电阻 R 的总电阻大于线圈 L 的电阻，电流则小于线圈 L 中的电流，断开 S时，电源不给灯供电，而线圈 L 产生自感电动势阻碍电流的减小，通过 R、A 形成回路，灯 A 中电流比原来大，变得更亮，然后逐渐变暗.,答案：AD,方法,导体切割磁感线产生的感应电动势的计算方法,1.平动类型感应电动势的计算：EBlv.(1)该类型中导体平动切割磁感线.(2)正交性：B、l、v 相互垂直时公式成立.,(3)有效性：式中的 l 为有效切割长度，即导体在垂直,于 v 方向上的投影长度，如图 9-2-5 所示.,图 9-2-5,图926,例 1：(20
8、16 年新课标卷)如图 9-2-7 所示，M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直平面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框 M、N 在 t0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM和ON 的轴，以相同的周期 T 逆时针,匀速转动，则(,),图 9-2-7,【触类旁通】,(2017 年上海松江区期末)如图 9-2-9 所示，两根粗细均匀的金属杆 AB 和 CD 的长度均为 L，电阻均为 R，质量分别为 3m 和 m，用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线
9、将它们连成闭合回路，悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧，AB 和 CD 处于水平放置状态.在金属杆 AB 的下方有高度为 H 的水平匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，方向与回路平面垂直，此时 CD 处于磁场中.现从静止开始释放金属杆 AB，经过一段时间(AB、CD 始终水,平)，在 AB 即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时金属杆 CD 还处于磁场中，在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为 Q.重力加速度为 g，试求：,(1)金属杆 AB 即将进入磁场上边界时的速度 v1. (2)在此过程中金属杆 CD 移动的距离 h(3)设金属杆 AB 在磁场中运动的速度为 v2，通过计算说明 v2大小的可能范围,图929,和通过导线截面的电量 q.,
