電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第四章電磁感應(yīng)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動； 產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生，與電路是否閉合無關(guān) 方向判斷：感應(yīng)電動勢的方向用或右手定則判斷2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：，即 0.3法拉第電磁感應(yīng)定律：感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比；E =，其中 n 為線圈匝數(shù) 感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵守閉合電路歐姆定律，即I = 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢：導(dǎo)體垂直切割磁感線時，感應(yīng)電動勢可用E =求出，式中 l 為導(dǎo)體切割磁感線的；導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體棒以端點為軸，在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E =

2、 Blv 中點 （棒中點位置的線速度l /2）【練習(xí) 1】將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是（）A 感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B 穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同【練習(xí) 2】一個面積為 S 4×10 2m2 的閉合線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直線圈平面，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小隨時間的變化規(guī)律如圖所示()A在開始 2 秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化率等于零B在開始 2 秒內(nèi)穿過線圈平面的磁通量變化

3、率等于 28×10 Wb/sC 0 2 秒和 2 秒 4 秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等D 0 1 秒和 1 秒 2 秒內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不相等【練習(xí) 3】如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成一個正方形線框，每邊長為0.2 cm，正方形的一半放在和線框垂直的向里的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場的變化為每0.1 s 增加 1 T 時，線框中感應(yīng)電動勢是多大？二、楞次定律學(xué)習(xí)必備歡迎下載1磁通量：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場中，與磁場方向垂直的面積S 與 B 的乘積，即=磁通量單位是，用 Wb 表示， 1 Wb =T·m2公式的適用條件：磁場；磁感線的方向與平面，即BS2電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過

4、閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過電路的磁通量發(fā)生特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動 產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果回路不閉合，則只有感應(yīng)，而無3楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總是要引起感應(yīng)電流的磁通量的右手定則：拇指、掌心、四指在內(nèi)，讓右手大拇與其他余四指，讓磁感線穿過手心，拇指指向方向，其余四指指向感應(yīng)電流方向，如圖所示【練習(xí) 1】如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A 中沒有感應(yīng)電流的是（

5、）A 線圈中通以恒定的電流B通電時，使滑動變阻器的滑片P 勻速移動C通電時，使滑動變阻器的滑片P 加速移動D 將電鍵突然斷開的瞬間【練習(xí)2】某實驗小組用如圖所示的實驗裝置來驗證楞次定律當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應(yīng)電流方向是（）A a G bB先 a G b，后 b G aC b G aD 先 b G a，后 a G b【練習(xí) 3】如圖所示，通電螺線管左側(cè)和內(nèi)部分別靜止吊一導(dǎo)體環(huán)a 和 b，當(dāng)滑動變阻器R 的滑動觸頭c向左滑動時（）A a 向左擺， b 向右擺B a 向右擺， b 向左擺C a 向左擺， b 不動D a 向右擺， b 不動【練習(xí) 4】如圖所示，水平放置的兩

6、條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、 MN ，MN 的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ 在外力的作用下運(yùn)動時，MN 向右運(yùn)動則PQ 所做的運(yùn)動可能是（）A 向右加速運(yùn)動B向左加速運(yùn)動C向右減速運(yùn)動D向左減速運(yùn)動【練習(xí) 5】如圖所示，導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線MN 在導(dǎo)軌上向右加速滑動時，正對電磁鐵 A的圓形金屬環(huán)B中（）A 有感應(yīng)電流，且B 被 A 吸引B 無感應(yīng)電流C可能有，也可能沒有感應(yīng)電流D有感應(yīng)電流，且B 被 A 排斥三、自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感自感電動勢：在自感現(xiàn)象中學(xué)習(xí)必備歡迎下載產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢；E =（其中 L 叫做

7、自感系數(shù)， L 與線圈的、匝數(shù)以及有關(guān)，單位：亨利H， 1 mH =H ，1H=H）自感電動勢的方向：自感電動勢總是_原來導(dǎo)體中電流的變化當(dāng)回路中的電流增加時，自感電動勢和原來電流的方向_ ；當(dāng)回路中的電流減小時，自感電動勢和原來電流的方向_自感對電路中的電流變化有_ 作用，使電流不能 _ 自感現(xiàn)象的應(yīng)用：如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器，無線電設(shè)備中和電容器一起組成的振蕩電路等日光燈電路是由啟動器、鎮(zhèn)流器和燈管組成的_在日光燈啟動時起到開關(guān)作用，正常工作時斷開；鎮(zhèn)流器的作用是在燈開始點亮?xí)r起_的作用，在日光燈正常發(fā)光時起_作用 防止：制作精密電阻時，采用_繞法，防止自感現(xiàn)象的發(fā)生，減小因自感而造成的誤

8、差【練習(xí) 1】在如圖所示的電路中，A1 和 A2 是兩個相同的燈泡，線圈L 的自感系數(shù)足夠大，電阻可以忽略不計下列說法中正確的是（）A 合上開關(guān)S 時， A2 先亮， A1 后亮，最后一樣亮B斷開開關(guān)S 時， A1 和 A2 都要過一會兒才熄滅C斷開開關(guān)S 時， A2 閃亮一下再熄滅D斷開開關(guān)S 時，流過 A2 的電流方向向右【練習(xí) 2】如圖所示的電路中， L1、L2 為完全相同的燈泡，線圈 L 的電阻忽略不計下列說法中正確的是 （）A 合上開關(guān)S 接通電路時， L2先亮 L1后亮，最后一樣亮B合上開關(guān)S 接通電路時， L1和 L2 始終一樣亮C斷開開關(guān)S 切斷電路時， L2立即熄滅， L 1

9、 過一會兒才熄滅D斷開開關(guān)S 切斷電路時， L1、 L2 同時立即熄滅【練習(xí) 3】如圖所示的電路， D 1 和 D 2 是兩個相同的小電珠，L 是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與 R相同，由于存在自感現(xiàn)象，在開關(guān)S接通和斷開時，燈泡D 1 和 D 2 先后亮暗的次序是（）A 接通時 D1 先達(dá)最亮，斷開時D1后暗B 接通時 D2 先達(dá)最亮，斷開時D2 后暗C接通時 D1 先達(dá)最亮，斷開時D1 先暗D 接通時 D2 先達(dá)最亮，斷開時D2 先暗四、綜合應(yīng)用1電磁感應(yīng)中的電路問題： 內(nèi)電路和外電路：切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于；該部分導(dǎo)體的電阻或線圈的電阻相當(dāng)于電源的，其余部

10、分是 電源電動勢和路端電壓：電動勢E =或 E = n/t路端電壓： U = IR =2電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動力學(xué)問題： 安培力的大?。篎 = BIl = 安培力的方向：先用右手定則確定感應(yīng)電流方向，再用左手定則確定安培力方向；根據(jù)楞次定律，安學(xué)習(xí)必備歡迎下載培力方向一定和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動方向3電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題： 能量的轉(zhuǎn)化：感應(yīng)電流在磁場中受安培力，外力克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為能，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為能 實質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實質(zhì)是其他形式的能和電能之間的轉(zhuǎn)化4電磁感應(yīng)中的圖象問題： 圖象類型： 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量 、感應(yīng)電動勢E 和感應(yīng)電流I

11、等隨 _變化的圖線，即B t 圖線、 t 圖線、 E t 圖線和I t 圖線對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況，有時還常涉及感應(yīng)電動勢E 和感應(yīng)電流I 等隨 _變化的圖線，即E x 圖線和 I x 圖線等 兩類圖象問題：由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象；由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量解決問題時需要分析磁通量的變化是否均勻，從而判斷感應(yīng)電動勢（電流）或安培力的大小是否恒定，然后運(yùn)用_ 或左手定則判斷它們的方向，分析出相關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，確定其大小和方向及在坐標(biāo)中的范圍圖象的初始條件，方向與正、負(fù)的對應(yīng)，物理量的變化趨勢，物理量的增、減或方向正、負(fù)的轉(zhuǎn)折

12、點都是判斷圖象的關(guān)鍵【練習(xí) 1】用均勻?qū)Ь€做成的正方形線圈邊長為l ，正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，當(dāng)磁場以B/t 的變化率增大時，則（）A 線圈中感應(yīng)電流方向為acbdaB線圈中產(chǎn)生的電動勢C線圈中 a 點電勢高于E = (l 2/2)( b 點電勢B/t)D線圈中a、b 兩點間的電勢差為(l 2/2)(B/t)【練習(xí) 2】如圖所示， MN 和 PQ 是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌足夠長， 且電阻不計 有一垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，軌接觸良好的金屬桿開始，將開關(guān)若從 S 閉合開始計時，則金屬桿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為 L ，ab 是一根不但與導(dǎo)軌垂直而

13、且始終與導(dǎo)S 斷開，讓 ab 由靜止開始自由下落，過段時間后，再將S 閉合，ab 的速度 v 隨時間 t 變化的圖象可能是（）【練習(xí) 3】如圖所示，一由均勻電阻絲折成的正方形閉合線框abcd，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場垂直，線框bc 邊與磁場左右邊界平行若將該線框以不同的速率從圖示位置分別從磁場左、右邊界勻速拉出直至全部離開磁場，在此過程中（）A 流過 ab 邊的電流方向相反B ab 邊所受安培力的大小相等學(xué)習(xí)必備歡迎下載C線框中產(chǎn)生的焦耳熱相等D 通過電阻絲某橫截面的電荷量相等【練習(xí) 4】如圖所示，電阻不計且足夠長的U 型金屬框架放置在絕緣水平面上，框架與

14、水平面間的動摩擦因數(shù) = 0.2 ，框架的寬度l = 0.4 m 、質(zhì)量 m1 = 0.2 kg. 質(zhì)量 m2 =0.1 kg 、電阻 R = 0.4的導(dǎo)體棒 ab 垂直放在框架上， 整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B = 0.5 T 對棒施加圖示的水平恒力F ，棒從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，當(dāng)棒的運(yùn)動速度達(dá)到某值時，框架開始運(yùn)動棒與框架接觸良好，設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，g 取 10 m/s2求： 框架剛開始運(yùn)動時棒的速度v； 欲使框架運(yùn)動，所施加水平恒力F 的最小值； 若施加于棒的水平恒力F 為 3 N，棒從靜止開始運(yùn)動 0.7 m 時框架開始運(yùn)動，求此過程中回路中產(chǎn)生的熱量Q【練習(xí) 5】如圖所示， abcd 為靜止于水平面上寬度為L