选修3-2第九章第二节.ppt

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1、栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律第二节法拉第电磁感应定律自感涡流自感涡流第一页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应基础梳理自学导引基础梳理自学导引一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大内容：闭合电路中感应电动势的大小 ， 跟 穿 过 这 一 电 路 的 磁 通 量 的小 ， 跟 穿 过 这 一 电 路 的 磁 通 量 的_成正比成正比(2)公式：公式：E_，n为线圈匝数为线圈匝数.变化率变化率第二页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导

2、引导引第九章电磁感应第九章电磁感应2导体切割磁感线的情形导体切割磁感线的情形(1)若若B、l、v相互垂直，则相互垂直，则E _.(2)EBlvsin，为运动方向与磁感线方向为运动方向与磁感线方向的夹角的夹角(3)导体棒在磁场中转动：导体棒在磁场中转动：Blv第三页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第四页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第五页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应二、自感和涡流二、自感和涡流1自感现象：当导体中电流发生变化自感现象：当导体中电流发生变化时，导

3、体本身就产生感应电动势，这个时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是电动势总是_导体中原来电流的导体中原来电流的_，这种由于导体本身电流发生变，这种由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象化而产生的电磁感应现象叫自感现象阻碍阻碍变化变化第六页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应大小大小圈数圈数亨利亨利(H)103106第七页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应3涡流涡流当线圈中的电流发生变化时当线圈中的电流发生变化时,在它附近在它附近的任何导体中都会产生像的任何导体中都会产生像_状状的感应电流的感

4、应电流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时电磁阻尼：当导体在磁场中运动时,感感应电流会使导体受到应电流会使导体受到_，安培力的，安培力的方向总是方向总是_导体的运动导体的运动水的旋涡水的旋涡安培力安培力阻碍阻碍第八页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生，在导体中会产生_，使导体，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起受到安培力作用，安培力使导体运动起来来交流感应电动机就是利用交流感应电动机就是利用_的的原理工作的原理工作的感应电流感应电流电磁驱动电磁驱动第九页，编辑于

5、星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应特别提示：特别提示：自感作用延缓了电路中电流自感作用延缓了电路中电流的变化，使得在通电瞬间含电感的电路的变化，使得在通电瞬间含电感的电路相当于断路；断电时电感线圈相当于一相当于断路；断电时电感线圈相当于一个电源，通过放电回路将储存的能量释个电源，通过放电回路将储存的能量释放出来放出来第十页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应要点透析直击高考要点透析直击高考第十一页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第十二页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导

6、引导引第九章电磁感应第九章电磁感应即时应用即时应用 1(2012江苏启东中学质检江苏启东中学质检)如图如图921所示，一导线弯成半径为所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合的半圆形闭合回路虚线回路虚线MN右侧有磁感应强度为右侧有磁感应强度为B的匀的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度回路以速度v向右匀速进入磁场，直径向右匀速进入磁场，直径CD始始终与终与MN垂直从垂直从D点点第十三页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应到达边界开始到到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结点进入磁场为止，下列结论正确的是论正确的是()图

7、图921第十四页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第十五页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应解析：选解析：选ACD.导体切割磁感线产生感导体切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，感应电应电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变，流方向不变，A正确正确感应电动势最大值即切割磁感线等效长感应电动势最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势，故度最大时的电动势，故EmBav，C正确正确第十六页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第十七页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目

8、导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应二、对自感现象的进一步理解二、对自感现象的进一步理解1自感线圈的作用自感线圈的作用(1)使线圈中的电流渐变而不突变，即使线圈中的电流渐变而不突变，即电流从一个值到另一个值总需要一定的电流从一个值到另一个值总需要一定的时间时间第十八页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应(2)在阻碍电流增大的过程中本身储存了磁在阻碍电流增大的过程中本身储存了磁场能场能,而在阻碍电流减小的过程中而在阻碍电流减小的过程中,又把储存又把储存的磁场能释放出来的磁场能释放出来(3)当流过自感线圈的电流不变时，线圈仅当流过自感线圈的电流不变时，线圈仅

9、起导线起导线(或电阻或电阻)的作用的作用第十九页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应2自感电动势的方向自感电动势的方向(1)如果导体中原来的电流是增大的，自感如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大电动势就要阻碍原来电流的增大,即感应即感应电流的方向与原电流方向相反电流的方向与原电流方向相反.(2)如果导体中原来的电流是减小的如果导体中原来的电流是减小的,自感自感电动势就要阻碍原来电流的减小电动势就要阻碍原来电流的减小,即感应即感应电流的方向与原电流的方向相同电流的方向与原电流的方向相同.第二十页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目

10、栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应3通电自感和断电自感的对比通电自感和断电自感的对比通电自感通电自感断电自感断电自感电路图电路图器材器材要求要求A1、A2同规格，同规格，RRL，L较大较大L很大很大(有铁有铁芯芯)，RLRA第二十一页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应通电自感通电自感断电自感断电自感现象现象在在S闭合瞬间，闭合瞬间，A2灯立即亮起灯立即亮起来，来，A1灯逐渐灯逐渐变亮，最终一变亮，最终一样亮样亮在开关在开关S断开时，断开时，灯灯A突然闪亮一突然闪亮一下后再渐渐熄灭下后再渐渐熄灭第二十二页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引

11、导引第九章电磁感应第九章电磁感应通电自感通电自感断电自感断电自感原因原因由于开关闭合时，由于开关闭合时，流过电感线圈的流过电感线圈的电流迅速增大，电流迅速增大，使线圈产生自感使线圈产生自感电动势电动势,阻碍了电阻碍了电流的增大流的增大,使流过使流过灯灯A1的电流比流的电流比流过灯过灯A2的电流增的电流增加得慢加得慢S断开时，线圈断开时，线圈L产生自感产生自感电动势，阻碍了电流的减电动势，阻碍了电流的减小小,使电流继续存在一段时使电流继续存在一段时间；灯间；灯A中电流反向不会立中电流反向不会立即熄灭若即熄灭若RLIA,则则A灯熄灭前要闪亮灯熄灭前要闪亮一下若一下若RLRA，原来的，原来的电流电流

12、ILIA，则灯，则灯A逐渐熄逐渐熄灭不再闪亮一下灭不再闪亮一下能量转能量转化情况化情况电能转化为磁场电能转化为磁场能能磁场能转化为电能磁场能转化为电能第二十三页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应特别提醒：特别提醒：(1)通电时线圈产生的自感电通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加且与电流方向相反动势阻碍电流的增加且与电流方向相反,此时含线圈此时含线圈L的支路相当于断开的支路相当于断开.(2)断电时线圈产生的自感电动势与原电流断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈方向相同，在与线圈串联的回路中，线圈相当于电源，它提供的电

13、流相当于电源，它提供的电流第二十四页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应从原来的从原来的IL逐渐变小逐渐变小.但流过灯但流过灯A的电流的电流方向与原来相反方向与原来相反.(3)自感电动势只是延缓了过程的进行自感电动势只是延缓了过程的进行,但它但它不能使过程停止，更不能使过程反向不能使过程停止，更不能使过程反向.第二十五页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应即时应用即时应用2.在研究自感现象的实在研究自感现象的实验中，用两个完全相同验中，用两个完全相同的灯泡的灯泡A、B与自感系数与自感系数很大的线圈很大的线圈L和定值

14、电阻和定值电阻R组成如图组成如图922所示的电路所示的电路(线圈的直流电阻可线圈的直流电阻可图图922第二十六页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应忽略，电源的内阻不能忽略忽略，电源的内阻不能忽略)，关于这个，关于这个实验下面说法中正确的是实验下面说法中正确的是()A闭合开关的瞬间，闭合开关的瞬间，A、B一起亮，然后一起亮，然后A熄灭熄灭B闭合开关的瞬间，闭合开关的瞬间，B比比A先亮，然后先亮，然后B逐渐变暗逐渐变暗第二十七页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应C闭合开关，待电路稳定后断开开关闭合开关，待电路稳定后

15、断开开关，B逐渐变暗，逐渐变暗，A闪亮一下然后逐渐变闪亮一下然后逐渐变暗暗D闭合开关，待电路稳定后断开开关，闭合开关，待电路稳定后断开开关，A、B灯中的电流方向均为从左向右灯中的电流方向均为从左向右第二十八页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应解析：选解析：选B.闭合开关的瞬间，线圈中产闭合开关的瞬间，线圈中产生很大的自感电动势，阻碍电流的通过生很大的自感电动势，阻碍电流的通过，故，故B立即亮，立即亮，A逐渐变亮随着逐渐变亮随着A中的中的电流逐渐变大，流过电源的电流也逐渐电流逐渐变大，流过电源的电流也逐渐变大，路端电压逐渐变小，故变大，路端电压逐渐变小，

16、故B逐渐变逐渐变暗，暗，A错误，错误，B正确；当断开开关后，正确；当断开开关后，线圈相当于电源，对线圈相当于电源，对A、B第二十九页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应供电，回路中的电流在原来通过供电，回路中的电流在原来通过A的电流的的电流的基础上逐渐变小，故基础上逐渐变小，故A逐渐变暗，逐渐变暗，B闪亮一闪亮一下然后逐渐变暗，下然后逐渐变暗，C错误；断开后，线圈错误；断开后，线圈中的自感电流从左向右，中的自感电流从左向右，A灯中电流从左灯中电流从左向右，向右，B灯中电流从右向左灯中电流从右向左,故故D错误错误第三十页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目

17、栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应题型探究讲练互动题型探究讲练互动 有一面积为有一面积为S100 cm2的金属环如的金属环如图图923甲所示，电阻为甲所示，电阻为R0.1 ,环中环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里垂直环面向里,在在t1到到t2时间内时间内公式公式En/t的应用的应用例例1第三十一页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应图图923(1)环中感应电流的方向如何？环中感应电流的方向如何？(2)通过金属环的电荷量为多少？通过金属环的电荷量为多少？第三十二页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏

18、目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第三十三页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应【答案答案】(1)见解析见解析(2)0.01 C第三十四页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第三十五页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应变式训练变式训练1如图如图924所示，有一匝接在电容器所示，有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路两端的圆形导线回路,垂直于回路平面垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场以内存在着向里的匀强磁场B，已知圆的，已知圆的半径半径r5 cm，电容，电容C20 F,

19、当磁场当磁场B以以4102 T/s的变化率均匀增加时，则的变化率均匀增加时，则()图图924第三十六页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应A电容器电容器a板带正电，电荷量为板带正电，电荷量为2109 CB电容器电容器a板带负电，电荷量为板带负电，电荷量为2109 CC电容器电容器b板带正电，电荷量为板带正电，电荷量为4109 CD电容器电容器b板带负电，电荷量为板带负电，电荷量为4109 C第三十七页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第三十八页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电

20、磁感应 (满分样板满分样板16分分)(2012福建莆田质福建莆田质检检)如图如图925所示，水平面上固定一所示，水平面上固定一个间距个间距L1 m的光滑平行金属导轨，整个的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度导轨处在竖直方向的磁感应强度B1 T的的匀强磁场中，导轨一端接阻值匀强磁场中，导轨一端接阻值R9 的电的电阻导轨上有质阻导轨上有质公式公式EBlv的应用的应用例例2第三十九页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第四十页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应(1)t4 s时导体棒受到的安培力的大小时导

21、体棒受到的安培力的大小；(2)请在坐标图中画出电流平方与时间请在坐标图中画出电流平方与时间的关系的关系(I2t)图象图象,并通过该图象计算出并通过该图象计算出4 s时间内电阻时间内电阻R上产生的热量上产生的热量.第四十一页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第四十二页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第四十三页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第四十四页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应【名师点评名师点评】求感应电动势时，首先求感

22、应电动势时，首先应弄清产生感应电动势的类型，然后选应弄清产生感应电动势的类型，然后选取适当规律取适当规律图图927第四十五页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应变式训练变式训练2(2012福州模拟福州模拟)如图如图927所示，在所示，在x0的区域内存在匀强磁场，的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于磁场的方向垂直于xy平面平面(纸面纸面)向里具向里具有一定电阻的矩形线框有一定电阻的矩形线框abcd位于位于xy平面平面内，线框的内，线框的ab边与边与y轴重合令线框从轴重合令线框从t0时刻起由静止开始沿时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加轴正方向做匀加速运动，

23、则线框中的感速运动，则线框中的感第四十六页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应应电流应电流I(取逆时针方向为电流正方向取逆时针方向为电流正方向)随时随时间间t的变化图线可能是下图中的的变化图线可能是下图中的()图图928第四十七页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应解析：选解析：选D.线框匀加速向右运动时，线框匀加速向右运动时，cd边切割磁感线，由右手定则知电流方向边切割磁感线，由右手定则知电流方向为顺时针，方向为负；由为顺时针，方向为负；由EBlv知，知，v均匀增加，电流成线性增大，故均匀增加，电流成线性增大，故

24、D项正确项正确第四十八页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 (2010高考江苏卷高考江苏卷)如图如图929所示的电路所示的电路中，电源的电动势为中，电源的电动势为E，内阻为内阻为r，电感，电感L的电阻不计，电阻的电阻不计，电阻R的的阻值大于灯泡阻值大于灯泡D的阻值在的阻值在t0时刻时刻自感问题分析自感问题分析例例3图图929第四十九页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应闭合开关闭合开关S，经过一段时间后，在，经过一段时间后，在tt1时刻断开时刻断开S.下列表示下列表示A、B两点间电压两点间电压UAB随时间随时间t

25、变化的图象中，正确的是变化的图象中，正确的是()第五十页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应图图9210第五十一页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应第五十二页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应【答案答案】B【规律总结规律总结】(1)自感线圈中的电流增加自感线圈中的电流增加时，电流增加的越来越慢，电流减小时，时，电流增加的越来越慢，电流减小时，减小的越来越慢减小的越来越慢(2)断电时，线圈中的电流方向不变断电时，线圈中的电流方向不变第五十三页，编辑于星期五：二十一点 二分。

26、栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应变式训练变式训练3(2011高考北京卷高考北京卷)某同学为某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈的线圈L、小灯泡、小灯泡A、开关、开关S和电池组和电池组E，用导线将它们连接成如图用导线将它们连接成如图9211所示所示的电路检查电路后，闭合开关的电路检查电路后，闭合开关S，小灯，小灯泡发光；再断开开关泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象著的延时熄灭现象第五十四页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应虽经多次重复，仍未见老师演示时出现虽经多次

27、重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是亮的原因是()图图9211第五十五页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应A电源的内阻较大电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大线圈电阻偏大 D线圈的自感系数较大线圈的自感系数较大解析：选解析：选C.本题考查自感现象，考查考本题考查自感现象，考查考生对断电自感现象的认识闭合开关生对断电自感现象的认识闭合开关S，电路稳定小灯泡正常发光时，如，电路稳定小灯泡正常发光时，如第五

28、十六页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应果电感线圈果电感线圈L的电阻比小灯泡的电阻比小灯泡A的电阻大的电阻大，则电感线圈，则电感线圈L中的电流中的电流IL比小灯泡比小灯泡A中中的电流的电流IA小，当开关小，当开关S断开，则由于自感断开，则由于自感现象，电感线圈现象，电感线圈L和小灯泡和小灯泡A构成回路使构成回路使电感线圈电感线圈L和小灯泡和小灯泡A中的电流从中的电流从IL开始开始减小，因此不可能看到小灯泡闪亮的现象减小，因此不可能看到小灯泡闪亮的现象，C正确正确第五十七页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应知能演练强化闯关知能演练强化闯关第五十八页，编辑于星期五：二十一点 二分。栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放第五十九页，编辑于星期五：二十一点 二分。