2024版新教材高考物理全程一轮总复习第十二章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感现象课件

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课 程 标 准1.通过实验，理解法拉第电磁感应定律．2.通过实验，了解自感现象和涡流现象．3.能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用． 素 养 目 标物理观念：法拉第电磁感应定律、涡流、电磁驱动、电磁阻尼、自感现象、互感现象．科学思维：利用磁场、磁感线等模型综合分析电磁感应问题，从能量角度分析楞次定律，从动量角度分析电磁感应类问题．
一、法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)概念：在__________现象中产生的电动势．(2)产生条件：穿过回路的________发生改变，与电路是否闭合________．(3)方向判断：感应电动势的方向用__________或_________判断．在电源内部由负极指向正极
3．导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv．　　　　　　v是导体相对磁场的速度．(2)v∥B时，E＝0.(3)公式中l为有效长度，示例图：
二、自感、涡流1．自感现象(1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的________的磁场在线圈本身激发出__________，这种现象称为自感．(2)自感电动势 满足法拉第电磁感应定律①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作____________．②表达式：E＝________．(3)自感系数L①相关因素：与线圈的________、形状、匝数以及是否有铁芯有关．②单位：享利(H)，1 mH＝________H，1μH＝10－6H.2．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感应电流，这种电流，看起来就像水中的漩涡，所以叫涡流．
走进生活(1)真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置．(　　)(2)家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的．(　　)(3)阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动．(　　)(4)变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流．(　　)
针 对 训 练1．[2022·江苏卷]如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝B0＋kt，B0、k为常量，则图中半径为R(R>r)的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为(　　)A．πkr2 B．πkR2C．πB0r2 D．πB0R2
2．[2022·河北卷]将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为(　　)A．kS1 B．5kS2C．k(S1－5S2) D．k(S1＋5S2)
3．[2022·全国甲卷]三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3.则(　　)A．I1I3>I2C．I1＝I2>I3 D．I1＝I2＝I3
考点二　导体棒切割磁感线产生感应电动势1．平动切割(1)公式E＝Blv的理解
考点三　自感和涡流　电磁阻尼与电磁驱动1．自感现象的四大特点(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，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．
2．自感现象中灯泡“闪亮”与“不闪亮”的原因
3.电磁阻尼与电磁驱动的比较
针 对 训 练6.图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(　　)A．图甲中，A1与L1的电阻值相同B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
解析：断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通过灯A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明IL1>IA1，即RL17．[2023·江苏南京、盐城一模](多选)下列图中，A图是真空冶炼炉，可以冶炼高质量的合金；B图是充电器，工作时绕制线圈的铁芯会发热；C图是安检，可以探测人身上是否携带金属物品；D图是工作人员穿上金属丝织成的衣服，可以高压带电作业．其中不属于涡流的应用的是(　　)
解析：线圈接有交变电流，在线圈中会产生变化的磁场，变化的磁场在冶炼炉中产生电场，使自由电荷在电场力的作用下定向移动形成涡流，故A图中真空冶炼炉属于涡流的应用；充电器工作时有交变电流通过，交变电流产生的交变磁场穿过铁芯，在铁芯中产生电场，使自由电荷在电场力的作用下定向移动形成涡流，涡流会损失电能，要减小涡流，不属于涡流的应用；线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品中产生交变的感应电流(涡流)，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会影响线圈中的交变电流，从而使金属被探测到，这就是安检探测金属的原理，故C图中安检属于涡流的应用；工作服用包含金属丝的织物制成，形成一个导体壳，壳外有电场，壳内场强保持为0，高压外电场不会对内部产生影响，故D图中工作服属于静电屏蔽的应用．故选D.
8．(多选)以下哪些现象利用了电磁阻尼规律(　　)A．图甲中线圈能使上下振动的条形磁铁快速停下来B．图乙中无缺口的铝管比有缺口的铝管能更快使强磁铁匀速运动C．图丙中U形磁铁可以使高速转动的铝盘迅速停下来D．图丁中转动把手时下面的闭合铜线框会随U形磁铁同向转动