10.2法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习专题课件
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第十章 电磁感应
第二节 法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势． (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路 是否闭合无关． (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手 定则判断．
2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通 量的变化率成正比． (2)公式：E＝nΔΔΦt ，其中 n 为线圈匝数． 3．导体切割磁感线的情形 (1)垂直切割：E＝Blv． (2)倾斜切割：E＝Blvsin θ，其中 θ 为 v 与 B 的夹角． (3)旋转切割(以一端为轴)：E＝12Bl2ω．
A．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 3r 的过程 中，有顺时针的电流
B．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 0.5r 的过 程中，有逆时针的电流
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT) 10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
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3．涡流 (1)涡流：块状金属放在变化的磁场中，或者让它在 磁场中运动时，金属块内产生的漩涡状感应电流． (2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→ 感应电流． (3)涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉利用炉内金 属中涡流产生焦耳热使金属熔化；家用电磁炉也是利用涡 流原理制成的． (4)涡流的减少：各种电机和变压器中，用涂有绝缘 漆的硅钢片叠加成的铁芯，以减少涡流．
末－Φ
初
，
E
＝
n
B2S2－B1S1 Δt
≠
ΔBΔS n Δt .
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
典例 (多选)(2019·江苏常州模拟)如 图所示，半径为 2r 的弹性螺旋线圈内有垂 直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区 域的半径为 r，已知弹性螺旋线圈的电阻为 R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是( )
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2．法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)回路与磁场垂直的面积 S 不变，磁感应强度发生 变化，则 ΔΦ＝ΔB·S，E＝nΔΔBt ·S. (2)磁感应强度 B 不变，回路与磁场垂直的面积发生 变化，则 ΔΦ＝B·ΔS，E＝nBΔΔSt .
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起的，
则根据定义求，ΔΦ＝Φ
答案：D
二、自感和涡流 1．自感现象 由于通过导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象． 2．自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势． (2)表达式：E＝LΔΔIt． (3)自感系数 L：①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数 以及是否有铁芯等因素有关． ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3H，1 μH＝10－6H.
4．反电动势 (1)概念：电动机转动时，线圈中也会产生感应电动 势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们 把这个电动势称为反电动势． (2)作用：反电动势阻碍电动机线圈的转动．
1．穿过某闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象 分别如图中①～④所示，下列关于该回路中的感应电动势 的论述，正确的是( )
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2．(多选)(2019·河南商丘期末)如图所示，在线圈上 端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分 钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措 施可行的有( )
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A．增加线圈的匝数
B．提高交流电源的频率
C．将金属杯换为瓷杯
D．取走线圈中的铁芯 答案：AB
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考点一 法拉第电磁感应定律的理解与应用 1.感应电动势的决定因素 (1)由 E＝nΔΔΦt 知，感应电动势的ຫໍສະໝຸດ Baidu小由穿过电路的磁 通量的变化率ΔΔΦt 和线圈匝数 n 共同决定的，磁通量 Φ 较大 或磁通量的变化量 ΔΦ 较大时，感应电动势不一定较大． (2)ΔΔΦt 为单匝线圈产生的感应电动势大小． (3)ΔΔΦt 对应 Φ-t 图线上某点切线的斜率．
①
②
③
④
A．图①中，回路中产生的感应电动势恒定不变
B．图②中，回路中产生的感应电动势一直在变大
C．图③中，回路中在 0～t1 时间内产生的感应电动 势小于在 t1～t2 时间内产生的感应电动势
D．图④中，回路中产生的感应电动势先变小后变大
解析：图①中回路 Φ 恒定不变，即 ΔΦ＝0，无电动 势产生，故 A 错误；由图②可知：ΔΔΦt 为定值，由法拉第 电磁感应定律，E＝nΔΔΦt 可知产生的感应电动势恒定不 变，故 B 错误；由图③可知：0～t1 比 t1～t2 时间段内斜 率大，产生的感应电动势大，故 C 错误；由图④可知：ΔΔΦt (即 Φ-t 图像斜率)先变小再变大，故感应电动势先变小后 变大，故 D 正确．
第二节 法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势． (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路 是否闭合无关． (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手 定则判断．
2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通 量的变化率成正比． (2)公式：E＝nΔΔΦt ，其中 n 为线圈匝数． 3．导体切割磁感线的情形 (1)垂直切割：E＝Blv． (2)倾斜切割：E＝Blvsin θ，其中 θ 为 v 与 B 的夹角． (3)旋转切割(以一端为轴)：E＝12Bl2ω．
A．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 3r 的过程 中，有顺时针的电流
B．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 0.5r 的过 程中，有逆时针的电流
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3．涡流 (1)涡流：块状金属放在变化的磁场中，或者让它在 磁场中运动时，金属块内产生的漩涡状感应电流． (2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→ 感应电流． (3)涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉利用炉内金 属中涡流产生焦耳热使金属熔化；家用电磁炉也是利用涡 流原理制成的． (4)涡流的减少：各种电机和变压器中，用涂有绝缘 漆的硅钢片叠加成的铁芯，以减少涡流．
末－Φ
初
，
E
＝
n
B2S2－B1S1 Δt
≠
ΔBΔS n Δt .
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
典例 (多选)(2019·江苏常州模拟)如 图所示，半径为 2r 的弹性螺旋线圈内有垂 直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区 域的半径为 r，已知弹性螺旋线圈的电阻为 R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是( )
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
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2．法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)回路与磁场垂直的面积 S 不变，磁感应强度发生 变化，则 ΔΦ＝ΔB·S，E＝nΔΔBt ·S. (2)磁感应强度 B 不变，回路与磁场垂直的面积发生 变化，则 ΔΦ＝B·ΔS，E＝nBΔΔSt .
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起的，
则根据定义求，ΔΦ＝Φ
答案：D
二、自感和涡流 1．自感现象 由于通过导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象． 2．自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势． (2)表达式：E＝LΔΔIt． (3)自感系数 L：①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数 以及是否有铁芯等因素有关． ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3H，1 μH＝10－6H.
4．反电动势 (1)概念：电动机转动时，线圈中也会产生感应电动 势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们 把这个电动势称为反电动势． (2)作用：反电动势阻碍电动机线圈的转动．
1．穿过某闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象 分别如图中①～④所示，下列关于该回路中的感应电动势 的论述，正确的是( )
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
2．(多选)(2019·河南商丘期末)如图所示，在线圈上 端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分 钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措 施可行的有( )
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
A．增加线圈的匝数
B．提高交流电源的频率
C．将金属杯换为瓷杯
D．取走线圈中的铁芯 答案：AB
10.2 法拉第电磁感应定律及其应用—2021 届高考 物理总 复习（ 选择性 考试） 专题课 件 (共44张PPT)
考点一 法拉第电磁感应定律的理解与应用 1.感应电动势的决定因素 (1)由 E＝nΔΔΦt 知，感应电动势的ຫໍສະໝຸດ Baidu小由穿过电路的磁 通量的变化率ΔΔΦt 和线圈匝数 n 共同决定的，磁通量 Φ 较大 或磁通量的变化量 ΔΦ 较大时，感应电动势不一定较大． (2)ΔΔΦt 为单匝线圈产生的感应电动势大小． (3)ΔΔΦt 对应 Φ-t 图线上某点切线的斜率．
①
②
③
④
A．图①中，回路中产生的感应电动势恒定不变
B．图②中，回路中产生的感应电动势一直在变大
C．图③中，回路中在 0～t1 时间内产生的感应电动 势小于在 t1～t2 时间内产生的感应电动势
D．图④中，回路中产生的感应电动势先变小后变大
解析：图①中回路 Φ 恒定不变，即 ΔΦ＝0，无电动 势产生，故 A 错误；由图②可知：ΔΔΦt 为定值，由法拉第 电磁感应定律，E＝nΔΔΦt 可知产生的感应电动势恒定不 变，故 B 错误；由图③可知：0～t1 比 t1～t2 时间段内斜 率大，产生的感应电动势大，故 C 错误；由图④可知：ΔΔΦt (即 Φ-t 图像斜率)先变小再变大，故感应电动势先变小后 变大，故 D 正确．