2015版物理一轮精品复习学案：9.2 法拉第电磁感应定律、互感和自感（选修3-2）

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1、第2节法拉第电磁感应定律、互感和自感【考纲全景透析】一、法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)感应电动势：在________________中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于________，导体的电阻相当于____________．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循________________定律，即I＝________.2．法拉第电磁感应定律(1)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________________成正比．②公式：E＝____________.(2)导体切割磁感线的情形①一般情况：运动速

2、度v和磁感线方向夹角为θ，则E＝__________.②常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝________.③导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Bl＝____________(平均速度等于中点位置线速度lω)．【答案】1.(1)电磁感应现象　电源　电源内阻　(2)闭合电路欧姆　2．(1)①磁通量的变化率　②n(2)①Blvsinθ　②Blv　③Bl2ω二、自感与涡流1．自感现象(1)概念：由于导体本身的________变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做_______

3、_________．(2)表达式：E＝____________.(3)自感系数L①相关因素：与线圈的________、形状、________以及是否有铁芯有关．②单位：亨利(H,1mH＝________H,1μH＝________H)．252．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____________，这种电流像水中的旋涡所以叫涡流．(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__________，安培力的方向总是________导体的相对运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生__________使导

4、体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了____________的推广应用．【答案】1.(1)电流　自感电动势(2)L　(3)①大小　匝数　②10－3　10－6　2.感应电流　(1)安培力　阻碍　(2)感应电流　(3)楞次定律【热点难点全析】考点一　法拉第电磁感应定律的应用1.决定感应电动势大小的因素感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数n.而与磁通量的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小无必然联系.2.磁通量变化通常有两种方式(1)磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E＝n；(2)垂直于磁场

5、的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时E＝n，其中是B-t图象的斜率.【典例】一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为().1/2B.1C.2D.4【答案】选B.【详解】先保持线框的面积不变，由法拉第电磁感应定律可知;再保持增大后的磁感应强度不变，有,可见先后两个过程中产生电动势大小相等，两者的比值为1，选项B正确.25考点二导体切割磁感线时的感应电动势导体

6、棒切割磁感线时，可有以下三种情况：2.理解E=Blv的“四性”(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直.(2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势.(3)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度.(4)相对性：E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系.3公式E＝n与E＝Blvsinθ的区别与联系25【典例】如图所示，半径为R的半圆形硬导体B，在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上匀速滑动，且彼此接触良好.匀强磁场的磁感应强度为B，U形框架中接有电阻R0

7、，B的电阻为r，其余电阻不计.则B进入磁场的过程中().R0中电流的方向由上到下B.感应电动势的平均值为BπRvC.感应电动势的最大值为2BRvD.感应电动势的最大值为BπRv【答案】选、C.【详解】B进入磁场过程中根据右手定则可判断感应电流方向为逆时针，即由上向下通过R0,故正确；感应电动势的平均值为：，故B错误；当B完全进入磁场后，其有效长度最长，最大值为2R，则感应电动势的最大值为Em=B·2Rv=2BRv，故C正确，D错误.考点三　自感现象的分析1.自感现象的三大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓

8、慢变化.(3)电流稳定时，自感线圈就相