安徽省高考物理总复习 92 法拉第电磁感应定律 自感 涡流课件
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
ΔΦ
面积随时间变化(动生)
ΔΦ＝B·ΔS
E＝nB
磁场随时间变化(感生)
ΔΦ＝ΔB·S
Δ
E＝nS
Δ
ΔΦ＝Φ末－Φ初
2 2 −1 1
E＝n
Δ
面积和磁场同时随时间变化
E
Δ
Δ
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
(2)应用法拉第电磁感应定律的注意事项
Δ
①公式E＝n
Δ
求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势，只有在磁通量均
Δ
(
√
(2)穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势也越大.
(
✕ )
(3)穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大.
(
√
(4)线圈匝数n越多，磁通量越大，感应电动势也越大.
(
✕ )
)
)
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
2如图，电流表与螺线管组成闭合回路.判断下列说法的正误.
(1)磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大.
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
命题点1 平均电动势与瞬时电动势的计算
1. 如图所示，可绕固定轴OO'转动的正方形单匝金属线框的边长为L，线框从水平位
置由静止释放，经过时间t到达竖直位置，此时ab边的速率为v.设线框始终处在方向
竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，求：
(1)这个过程中线框中的平均感应电动势；
驱动.
2.科学思维：通过类比法，理解感生电场和静电场的区别；应用法拉第电磁感应定
律计算感应电动势的大小.
3.科学探究：通过对法拉第电磁感应定律、自感现象和涡流现象的探究，掌握对实
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
最接近
A.0.30 V C.0.59 V
√B.0.44 V
D.4.3 V
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律 E＝ΔΔΦt ，可得 E1＝ΔΔBt S1，E2＝ ΔΔBt S2，E3＝ΔΔBt S3，三个线圈产生的感应电动势方向相同， 故 E＝E1＋E2＋E3＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4 V＝ 0.44 V，故选 B。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律有 I＝ER＝ΔΔBt ·RS 可得电流之比为 I1∶I2∶I3＝2∶2∶ 3 即I1＝I2>I3，故选C。
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< 考点二 >
导体切割磁感线产生感应电动势
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
1.导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E＝Blv的理解 在匀强磁场中，B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直，
考点一 电磁感应现象的理解和判断
判断正误
1.Φ＝0，ΔΔΦt 不一定等于0。( √ ) 2.穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势也越大。( × ) 3.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大。( √ ) 4.线圈匝数n越多，磁通量越大，产生的感应电动势也越大。( × )
考点一 电磁感应现象的理解和判断
考点一 电磁感应现象的理解和判断
拓展 若匀强磁场垂直向里且均匀增大，则图中a、b两点比较，__a__点 电势高。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
总结提升
判断感应电路中电势高低的方法
考点一 电磁感应现象的理解和判断
例2 (2022·全国甲卷·16)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
法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习优质PPT课件
典例 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一 个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环 a、b 与长 直金属杆导通，图中 a，b 间距离为 L，导线组成的正弦 图形顶部或底部到杆的距离都是 d.右边虚线范围内存在 磁感应强度大小为 B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀 强磁场，磁场区域的宽度为34L，现在外力作用下导线沿 杆以恒定的速度 v 向右运动，t＝0 时刻 a 环刚从 O 点进 入磁场区域，则下列说法正确的是( )
获取信息
稳定后L相当于导线，A被短路 后熄灭
开始充电瞬间，导通，可近似短 路
电容充电完毕——断路L通电自感 电动势为零，短路
解析：S 闭合瞬间，C 充电，B 被短路不亮，L 通电
产生自感电动势，阻碍电流增大，电流很小，A 中电流较
大，瞬间亮；S 闭合足够长时间，C 充电完毕，断路，B
变亮，L 自感电动势为零，短路，电流较大设为 I0，A 熄
程中，有逆时针的电流
C．保持半径不变，使磁场随时间按 B＝kt 变化，线 圈中的电流为kπRr2
D．保持半径不变，使磁场随时间按 B＝kt 变化，线 圈中的电流为2kRπr2
[思维点拨] 磁通量有正负，磁通量变化率 E＝nΔΔΦt . 解析：保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 3r 的过
程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中没有感应电
S闭合时，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
开始充电瞬间，导通，可近似短路
第稳十定章 后L相电当磁于感导应线，A被短路后熄B灭．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 0.5r 的过
S闭合时，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
2015届高考物理一轮复习 9-2法拉第电磁感应定律自感涡流课件
1．穿过闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象分别如 图 9－2－1 甲～丁所示．下列关于回路中产生的感应电动势 的论述中正确的回路产生的感应电动势恒定不变 B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大 C．图丙中回路在 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．图丁中回路产生的感应电动势先变小后变大
解析：金属棒 MN 向右切割磁感线，产生感应电动势， 由右手定则可知，电阻中电流方向为 a→c.E1 ＝ BLv ， E2 ＝ 2BLv，所以 E1∶E2＝1∶2.综上所述，C 正确．
答案：C
图 9－2－3 3．如图 9－2－3 中半径为 r 的金属圆盘在垂直于盘面的 匀强磁场 B 中，绕 O 轴以角速度 ω 沿逆时针方向匀速转动， 则通过电阻 R 的电流的大小和方向是 ( 金属圆盘的电阻不 计)( )
解析： 根据法拉第电磁感应定律： 感应电动势等于磁通量的变化 率，得到在图甲中的磁通量不变，所以不会产生感应电动势，选项 A 错误． 由数学知识得图乙中的磁通量变化率是恒定的， 所以产生的感 应电动势是恒定的，选项 B 错误．图丙中回路在 0～t1 时间内与 t1～ t2 时间内磁通量的变化率都是恒定的， 故产生恒定的电动势， 但是 0～ t1 时间内的磁通量的变化率大于 t1～t2 时间内磁通量的变化率，所以 前一段时间产生的感应电动势大于后一段时间内产生的感应电动势， 选项 C 错误．图丁中的磁通量的变化率是先变小后变大，产生的感 应电动势也是先变小后变大．所以本题的正确选项应该为 D.
安培力
19 ，安培力的方向总是□
阻碍
导体
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产 20 感应电流 使导体受到安培力的作用，安培力使导体运 生□ 动起来． 21 交流感应电动机就是利用□
高考物理总复习第九章 第2讲 法拉第电磁感应定律、自感、涡流
1.(2011· 广东)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场 中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势 和感应电流，下列表述正确的是( )
2013-11-27
有志者事竟成
12
高考复习· 物理
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
高考复习· 物理
第九章 电磁感应
2013-11-27
有志者事竟成
1
高考复习· 物理
第二讲
法拉第电磁感应定律
自感
涡流
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
2013-11-27
有志者事竟成
2
高考复习· 物理
回扣教材•自主学习
2013-11-27
有志者事竟成
3
高考复习· 物理
知 识 梳 理
一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势． (1)定义：在电磁感应现象中产生的电动势．产生电动势的那 部分导体相当于电源，其电阻相当于电源的内阻． (2)产生条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发 生变化，电路中就一定产生感应电动势． (3)方向：与等效电源内部的电流方向相同，由负极指向正 极．
2013-11-27
有志者事竟成
Hale Waihona Puke 4高考复习· 物理
2．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 磁通量的变化率成正比． ΔΦ (2)公式：E＝n . Δt ΔΦ (3)公式说明：①E由 决定，与ΔΦ和Δt的大小无关； Δt ΔB ②当ΔΦ仅由B的变化引起时，E＝n S； Δt ΔS 当ΔΦ仅由S的变化引起时，E＝nB ； Δt
2025年高考物理总复习专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流
第2讲 法拉第电磁感应定律、自感、涡流知识巩固练1.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则 ( )A.W 1＜W 2，q 1＜q 2B.W 1＜W 2，q 1=q 2C.W 1＞W 2，q 1=q 2D.W 1＞W 2，q 1＞q 2【答案】C 【解析】第一次用0.3 s 时间拉出，第二次用0.9 s 时间拉出，两次速度比为3∶1，由E =BLv ，两次感应电动势比为3∶1，两次感应电流比为3∶1，由于F 安=BIL ，两次安培力比为3∶1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3∶1，根据功的定义W =Fx ，所以W 1∶W 2=3∶1.根据电量q =I Δt ，感应电流I =E R ，感应电动势E =ΔΦΔt ，得q =ΔΦR ，所以q 1∶q 2=1∶1，故W 1＞W 2，q 1=q 2，故C 正确.2.如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，导轨间距为l ，电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B .金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M 、N ，并与导轨成θ角.金属杆以ω 的角速度绕N 点由图示位置匀速转动到与导轨ab 垂直，转动过程中金属杆与导轨始终接触良好，金属杆单位长度的电阻为r .则在金属杆转动的过程中 ( )A.M 、N 两点电势相等B.金属杆中感应电流的方向由N 流向MC.电路中感应电流的大小始终为Bl ω2rD.电路中通过的电荷量为Bl 2rtan θ 【答案】A 【解析】根据题意可知，金属杆MN 为电源，导轨为外电路，由于导轨电阻不计，外电路短路，M 、N 两点电势相等，A 正确；转动过程中磁通量减小，根据楞次定律可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N ，B 错误；由于切割磁场的金属杆长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，回路中的感应电流逐渐变小，C 错误；因为导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻逐渐减小，不计算通过电路的电荷量，D错误.能根据q=ΔΦR3.(多选)如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有()A.当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B.当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C.当S断开时，L1立即熄灭，L2也立即熄灭D.当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭【答案】BD4.(2023年江门一模)汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力.下列说法正确的是()A.制动过程中，导体不会发热B.制动力的大小与导体运动的速度无关C.改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力D.制动过程中导体获得的制动力逐渐减小【答案】D【解析】由于导体中产生了涡流，根据Q=I2Rt知，制动过程中，导体会发热，A错误；导体运动速度越大，穿过导体中回路的磁通量的变化率越大，产生的涡流越大，则所受安培力，即制动力越大，即制动力的大小与导体运动的速度有关，B错误；根据楞次定律可知，原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动，即改变线圈中的电流方向，导体受到的安培力仍然为阻力，C错误；制动过程中，导体的速度逐渐减小，穿过导体中回路的磁通量的变化率变小，产生的涡流变小，则所受安培力，即制动力变小，D正确5.(2023年北京东城一模)如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略.下列说法正确的是()A.开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变B.开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮C.开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭D.开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭【答案】D【解析】开关S由断开变为闭合时，根据电感线圈的自感现象可知，A、B同时变亮，随着线圈上的电流逐渐增大，最终稳定时，线圈为可视为导线.则A灯逐渐变暗直至熄灭，电路中总电阻减小，则B灯逐渐变亮，A、B错误；开关S由闭合变为断开时，B立即熄灭，电感线圈电流不能突变为0，则会充当电源，回路中A灯变亮，之后线圈中电流减小，直至A灯熄灭，C错误，D正确.6.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图所示，线圈中通以一定频率的正弦式交变电流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法正确的是()A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C.通电线圈和待测工件间存在恒定的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】AB综合提升练7.(多选)一跑步机的原理图如图所示，该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极，电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，且接有理想电压表和阻值为8 Ω的定值电阻R，匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2 Ω的平行细金属条，金属条间距等于电极长度为d且与电极接触良好.某人匀速跑步时，电压表的示数为0.8 V.下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流为0.08 AB.细金属条的速度大小为2.5 m/sC.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2 WD.每2 s内通过电阻R的电荷量为0.2 C【答案】BD【解析】由题知单根细金属条电阻为R1=2 Ω，匀速跑步时，始终只有一根细金属条在切割磁感线，其产生的电动势为E=BLv，电压表测量R两端电压，由题知其示数为0.8 V，即U=E·R=0.8 V，解得E=1 V，v=2.5 m/s，通过电阻R的电流R+R1=0.1 A，A错误，B正确；人克服细金属条所受安培力做功的功率为为I=ER+R1P=F A v=BILv=0.1 W，C错误；每2 s内通过电阻R的电荷量为q=It=0.1×2 C=0.2 C，D 正确.8.目前，许多停车场门口都设置车辆识别系统，在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A 、B ，两线圈各自接入相同的电路，电路a 、b 端与电压有效值恒定的交变电源连接，如图所示.工作过程回路中流过交变电流，当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数会发生变化，导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R 的c 、d 两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作.下列说法正确的是 ( )A.汽车接近线圈A 时，该线圈的自感系数减少B.汽车离开线圈B 时，回路电流将减小C.汽车接近线圈B 时，c 、d 两端电压升高D.汽车离开线圈A 时，c 、d 两端电压升高【答案】D 【解析】汽车上有很多钢铁，当汽车接近线圈时，相对于给线圈增加了铁芯，所以线圈的自感系数增大，感抗也增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以R 两端电压将减小，即c 、d 两端电压将减小，A 、B 、C 错误，D 正确.9.(2023年江苏调研)如图所示，边长为L 的正方形导线框abcd 放在纸面内，在ad 边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为R .现使导线框绕a 点在纸面内顺时针匀速转动，经时间Δt 第一次转到图中虚线位置.求：(1)Δt 内导线框abcd 中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量；(2)此时线框的电功率.解：(1)Δt 时间内穿过线框的磁通量变化量为ΔΦ=BL 2-12BL 2=12BL 2，由法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt =BL 22Δt ， 平均感应电流I =E R ，通过导线的电荷量为Q =I ·Δt =BL 22R .(2)线框中瞬时电动势为E =12B ω(√2L )2=B ωL 2，其中ω=π4Δt ，线框的电功率为P =E 2R =B 2ω2L 4R =π2B 2L 416R Δt 2.。
(课标通用版)2020版高考物理总复习第十章02第2讲法拉第电磁感应定律自感与涡流课件
2.如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以 速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势 大小为ε;将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强 度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,
棒两端的感应电动势大小为ε'。则 ε '等于 ( B )
2.涡流 (1)概念:线圈中的电流变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电 流,这种电流在导体内形成闭合回路,很像水的旋涡,因此把它叫做涡电 流,简称涡流。 (2)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 ,安培力的方向总是 阻碍 导体的运动,这种现象称 为电磁阻尼。
(3)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应 电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用常常 称为电磁驱动。
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感与涡流
基 础 一 法拉第电磁感应定律
过 二 自感与涡流 关
考 考点一 法拉第电磁感应定律 点 突 考点二 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 破 考点三 自感、涡流
基础过关
一、法拉第电磁感应定律
1.感应电动势 (1)概念:在① 电磁感应现象 中产生的电动势。 (2)产生条件:穿过电路的② 磁通量 发生了变化,与电路是否闭合 ③ 无关 。 (3)方向判断:感应电动势的方向用④ 楞次定律 或⑤ 右手定则 判断。
A.图1中,A1与L1的电阻值相同 B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流 C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同 D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等
答案 C 解析 在图1中断开S1瞬间,灯A1突然闪亮,说明断开S1前,L1中的电流 大于A1中的电流,故L1的阻值小于A1的阻值,A、B选项均错误;在图2中, 闭合S2瞬间,由于L2的自感作用,通过L2的电流很小,D错误;闭合S2后,最终 A2与A3亮度相同,说明两支路电流相等,故接入电路的阻值R与L2的阻值 相同,C项正确。
高三物理高考总复习课件：专题10 第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021
电动势．电产源生感应电动势电的源那内阻部分导体就相 E 当于________，导体的电阻闭相合电当路于欧姆 R＋r___________． • (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)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟 变穿化率过这一电ΔΦ路的磁通量的________成正比． • (2)公式：En Δ＝t ________，n为线圈匝数．
磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强
磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速
度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势
为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变， MN中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R 的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为( )
• A【．解析c】→用右a,手2定∶则1判断出两次B滑动．中a金→属棒c,M2N∶中1的电流方向均为 N→M，
E＝nΔΔΦt
适用范围 对任何电路普遍适用
E＝Blv 只适用于导体切割磁感线运动的情况
①E＝Blv 可由 E＝nΔΔΦt 在一定条件下推导出来
联系 ②当 Δt→0 时，E＝nΔΔΦt 为瞬时感应电动势 ③当导体切割磁感线运动时用 E＝ 方便，当得知穿过回路的磁
第26讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流
在导线中产生的电磁感应现象才是自感；而涡流是发生在导
线缠绕的金属导体上，是由于电磁感应而发生的．
3．电磁阻尼与电磁驱动
(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，安培力的方向总是阻碍导体的运动．
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产
生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使
沿 v2 方向运动时，L＝0 沿 v3 方向运动时，L＝R. 3．相对性 E＝BLv 中的速度 v 是相对于磁场的速度，若磁场也运 动时，应注意速度间的相对关系．
例 2 [2015·海南卷]如图 26-3 所示，空间有一匀强
磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度 v 沿
与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动
➢ 考点三 自感现象和涡流现象
8.如图所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，
线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，
在实验完毕后，将电路拆开时应( B )
A.先断开开关S1 C.先拆去电流表
B.先断开开关S2 D.先拆去电阻R
3．(多选)如图 26-9 所示的电路中，L 是一个自感系数很 大、直流电阻不计的线圈，D1、D2 和 D3 是三个完全相同的灯 泡，E 是内阻不计的电源．在 t＝0 时刻，闭合开关 S，电路 稳定后在 t1 时刻断开开关 S.规定电路稳定时流过 D1、D2 的电 流方向为正方向，分别用 I1、I2 表示流过 D1 和 D2 的电流，则 图 26-10 中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是( )
随 堂 巩 固 检 测
1．(多选)如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置
在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆 ab 与导轨接触 良好，且可沿导轨滑动．开始时开关 S 断开，当 ab 杆由静止 下滑一段时间后闭合 S，则从 S 闭合开始计时，ab 杆的速度 v 与时间 t 的关系图像可能正确的是图 26-2 中的( ) ACD
高考物理总复习 12.第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象
2．如图甲所示，N＝200匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻r＝2 Ω， 其两端与一个R＝48 Ω的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁
场．线圈中的磁通量按图乙所示规律变化． (1)判断通过电阻R的电流方向； (2)求线圈产生的感应电动势E； (3)求电阻R两端的电压U.
考点二 导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算 E＝BLv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、L、v三者互相垂直
方形线框左边始终与磁场左边界平行，已知正方形线框的边长和圆形
线框的直径相等，两线框的电阻相同．两线框在匀速离开磁场的过程
中．
下列说法正确的是( ) A．外力对线框a、b做的功相等，线框a、b产生的热量也相等 B．线框a、b全部离开磁场过程中通过线框的电荷量之比qa∶qb＝ 4∶π C．线框a所受安培力的冲量大于线框b所受安培力的冲量 D．线框a、b中产生的最大感应电动势大小相等
关键能力·分层突破
【跟进训练】 1.[人教版选择性必修第二册P43T5改编]A、B两个闭合线圈用同样的导 线制成，匝数均为10匝，半径rA＝2rB，分别按下图甲、乙两种方式放入 匀强磁场中，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是( ) A．甲图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1 B．甲图中，A、B两线圈中电流之比为2∶1 C．乙图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1 D．乙图中，A、B两线圈中电流之比为4∶1
答案：D
角度2 旋转切割 例2 [2021·广东卷，10](多选)如图所示，水平放置足够长光滑金属导 轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨．圆弧be左侧和 扇形Obc内有方向如图的匀强磁场．金属杆OP的O端与e点用导线相接， P端与圆弧bc接触良好．初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨 上．若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有 电流，则此过程中，下列说法正确的有( ) A．杆OP产生的感应电动势恒定 B．杆OP受到的安培力不变 C．杆MN做匀加速直线运动 D．杆MN中的电流逐渐减小
2019版高考物理一轮复习主题九电磁感应9_1_2法拉第电磁感应定律、自感和涡流课件
[答案] ×
核心要点突破 H
精研教材 重难突破
要点一 法拉第电磁感应定律的理解和应用 [要点深化]
1．磁通量 Φ、磁通量的变化量 ΔΦ、磁通量的变化率ΔΔΦt 的比 较
2.对法拉第电磁感应定律 E＝nΔΔΦt 的进一步理解 (1)E＝nΔΔΦt 的研究对象是一个回路，E＝nΔΔΦt 求得的电动势 是整个回路的感应电动势． (2)E＝nΔΔΦt 求的是 Δt 时间内的平均感应电动势，在磁通量均 匀变化时，瞬时值才等于平均值．
v 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．
[答案] ABC
对 Φ、ΔΦ 和ΔΔΦt 的几种常见错误理解 (1)不能通过公式正确地计算 Φ、ΔΦ 和ΔΔΦt 的大小，错误地认 为它们都与线圈的匝数 n 成正比． (2)认为公式中的面积 S 就是线圈的面积，而忽视了无效的部 分；不能通过 Φ－t(或 B－t)图象正确地求解ΔΔΦt .
A．1∶ 2 B．2∶π C．2∶1 D．π∶ 2
[解析] 设正方形线框的边长为 l，则第一次将线框以速度 v1 拉出磁场时，由法拉第电磁感应定律可知其产生的感应电动势 大小为 E1＝B0lv1，第二次绕对称轴 MN 转动时，设其角速度大 小为 ω，则 v2＝12ωl，在线框转过 90°的过程中，穿过线框的磁通 量的变化量 ΔΦ＝12B0l2，所用时间 Δt＝14·2ωπ＝2πω，由法拉第电磁 感应定律 E2＝ΔΔΦt 可得，其平均感应电动势大小为 E2＝2Bπ0lv2，
(3)误认为 Φ＝0(或 B＝0)时，ΔΔΦt 一定等于 0. (4)不能正确地分析初、末状态穿过线圈的磁通量的方向关 系，从而不能正确利用公式 ΔΦ＝Φ2－Φ1 求解 ΔΦ.
第十章 第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流
自测2 (多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图1所示，磁体附近的金属弦被
磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱
发出声音，下列说法正确的有
A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
√B.取走磁体，电吉他将不能正常工作
√C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
√D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
命题点三 自感现象
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.
类型1 平动切割磁感线
例3 (多选)(2010·山东卷·21)如图6所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小
均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴.一导线折
成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运 动到关于OO′对称的位置时
√A.穿过回路的磁通量为零 √B.回路中感应电动势大小为2Blv0
良好，abcd和MN上单位长度的电阻皆为r.让MN从ad处开始以速度v向右匀速滑
动，设MN与ad之间的距离为x(0≤x≤2L)，则在整个过程中
A.当x＝0时，MN中电流最小
√B.当x＝L时，MN中电流最小
√C.MN中电流的最小值为 2Bv 5r
√D.MN中电流的最大值为6Bv 11r
图7
类型2 转动切割磁感线
1.自感现象 (1)概念：由于导体本身的 电流 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自感电动势.
高考物理新攻略总复习课标通用课件法拉第电磁感应定律自感与涡流
涡流会产生磁场，对原磁场产生影响。
利用涡流产生的热量对金属进行加热，如感应炉。
通过涡流对金属表面进行快速加热并淬火，提高金属表面硬度。
感应淬火
感应加热
利用涡流产生的磁场对运动导体进行阻尼，如磁悬浮列车。
电磁阻尼
利用涡流产生的磁场抵消外部磁场干扰，如电磁屏蔽室。
电磁屏蔽
改变导体形状
采用高电阻材料
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即e=-n(dΦ)/(dt)，其中dΦ/dt表示磁通量的变化率。
楞次定律是指感应电流的方向总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即如果磁通量增加，感应电流产生的磁场要阻碍它的增加；如果磁通量减少，感应电流产生的磁场要阻碍它的减少。
楞次定律的应用包括判断感应电流的方向、计算感应电动势的大小以及解决与电磁感应相关的实际问题。例如，在电动机、发电机、变压器等电气设备中，都会应用到楞次定律。
法拉第电磁感应定律是指在一个回路中，当磁通量发生变化时，会在回路中产生感应电动势，进而产生感应电流。
法拉第电磁感应定律的公式为：e=-n(dΦ)/(dt)。e：感应电动势（V），n：感应线圈匝数，Φ：磁通量（Wb），t：时间（s）。
磁通量发生变化是产生感少时，感应电动势的方向与磁场方向相同。
能够运用电磁感应定律解决综合问题，包括动力学和能量问题。
练习历年高考真题，加深对知识点的理解和记忆。
通过模拟考试，检验自己的学习成果和解题能力。
针对自己的薄弱环节，进行有针对性的练习和巩固。
THANKS
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02
CHAPTER
自感现象与自感系数
产生条件
线圈中电流发生变化。
过程分析
当线圈中电流发生变化时，线圈本身就会产生感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。
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核 心 考 点 解 读
聚
焦
考
第2节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流
向 透 析
随 堂 知 能 演 练
课 时 规 范 训 练
基 础 知 识 梳 理
核
一、法拉第电磁感应定律
心 考
点
解
1．法拉第电磁感应定律
读
聚
(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁
焦 考
向
透
通量的变化率成正比．
解析：导体切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，感 基
础
应电流方向不变，A 正确．
知 识
梳
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 理
核
Em＝Bav，C 正确．
心 考 点
解
E ＝ΔΔΦt ①
读 聚
焦
ΔΦ＝B·12πa2②
考 向 透 析
Δt＝2va③
随 堂 知 能
演
由①②③得 E ＝14πBav，D 正确．
知 能
演
练
课 时 规 范 训 练
3．通电自感和断电自感的对比 通电自感
基
础
断电自感
知
识
梳
理
核
心
考
电路图
点 解
读
聚
焦
考
向
透
器材要求 A1、A2 同规格，R＝RL，L 较大 L 很大(有铁芯)RL≪RA 析
随
堂
在 S 闭合瞬间，A2 灯立即亮起 在开关 S 断开时，灯 A
知 能
演
现象 来，A1 灯逐渐变亮，最终一样 突然闪亮一下后再渐渐 练
解 读
聚
体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象．
焦 考
向
透
2．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势 E＝LΔΔIt，其
析 随
堂
中 L 叫自感系数，它与线圈的 大小 、形状、圈数 以及是否有铁芯有
知 能 演
练
关，自感系数的单位是 亨利(H) ，1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H.
随 堂
知
电流 ，使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．交流感
能 演 练
应电动机就是利用 电磁驱动 的原理工作的．
课 时
规
范
训
练
基 础 知 识 梳 理
核 心 考 点 解
◆特别提醒：自感作用延缓了电路中电流的变化，使得在通电 读
聚
瞬间含电感的电路相当于断路；断电时电感线圈相当于一个电源，
焦 考
课
亮
熄灭
时 规
范
训
练
由于开关闭合时，流 S 断开时，线圈 L 产生自感电动 基
础
知
过电感线圈的电流 势，阻碍了电流的减小，使电流
识 梳
理
迅速增大，使线圈产 继续存在一段时间；灯 A 中电流 核 心
考
原因 生自感电动势，阻碍 反向不会立即熄灭．若 RL<RA，原
点 解 读
了电流的增大，使流 来的 IL>IA，则 A 灯熄灭前要闪亮
向
透
通过放电回路将储存的能量释放出来．
析
随 堂 知 能 演 练
课 时 规 范 训 练
基 础 知 识 梳 理
一、公式 E＝nΔΔΦt 与 E＝Blv 的比较
核 心 考 点
解
E＝nΔΔΦt
读
E＝Blv
聚
焦
考
向
研究
闭合回路
回路中做切割磁感线运动的 透 析
区 对象
那部分导体
随 堂
知
能
别 适用 对任何电磁感应现象普 只适用于导体切割磁感线运
课
时
规
范
训
练
基
础
知
识
3．涡流
梳 理
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
核 心
考
像 水的漩涡 状的感应电流．
点 解 读
(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
聚 焦
考
安培力 ，安培力的方向总是 阻碍 导体的运动．
向 透 析
(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生 感应
演 练
范围 遍适用
动的情况
课 时
规
范
训
练
基
础
知
(1)E＝Blv 可由 E＝nΔΔΦt 推导出来
识 梳 理
核
(2)对于公式 E＝nΔΔΦt ，当 Δt→0 时，E 即为瞬时感应
心 考 点 解
联系
读
电动势
聚
焦
考
(3)在 B、l、v 三者均不变时，两公式均可求 Δt 时间内
向 透
析
的平均感应电动势
随
堂
知
聚 焦
考
过灯 A1 的电流比流 一下．若 RL≥RA，原来的电流
向 透
析
过灯 A2 的电流增加 IL≤IA，则灯 A 逐渐熄灭不再闪亮
随 堂
知
得慢
一下
能 演
练
能量转
课
电能转化为磁场能
磁场能转化为电能
时 规
化情况
范 训
练
2．(2013·海淀区期末)如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的 基
析
随
(2)公式：E＝nΔΔΦt ，n 为线圈匝数．
堂 知 能 演
练
课 时 规 范 训 练
基
础
知
识
梳
理
2．导体切割磁感线的情形
核
心
(1)若 B、l、v 相互垂直，则 E＝ Blv .
考 点
解
读
(2)E＝Blvsin θ，θ 为运动方向与磁感线方向的夹角．
聚
焦
(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
练
课 时
规
答案：B
范 训
练
基
础
知
识
二、对自感现象的进一步理解
梳 理
核
1．自感线圈的作用
心 考
点
(1)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
解 读
聚
总需要一定的时间．
焦
考
向
(2)在阻碍电流增大的过程中本身储存了磁场能，而在阻碍电流
透 析
随
减小的过程中，又把储存的磁场能释放出来．
堂
知
能
(3)当流过自感线圈的电流不变时，线圈仅起导线(或电阻)的作
演 练
课
用．
时
规
范
训
练
基 础 知 识 梳 理
核
心
2．自感电动势的方向
考 点
解
读
(1)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
聚
焦
电流的增大，即感应电流的方向与原电流方向相反．
考 向
透
析
(2)如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来 随
堂
电流的减小，即感应电流的方向与原电流的方向相同．
◆特别提醒：计算平均电动势用 E＝nΔΔΦt ，计算切割磁感线产生
能 演 练
课
的电动势用 E＝Blv.
时 规 范
训
练
1．(2013·江苏启东中学质检)如图所示，一导线弯成半径为 a 的
基 础
知
半圆形闭合回路．虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方
识 梳
理
向垂直于回路所在的平面．回路以速度 v 向右匀
考 向
透
析
直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势 E＝Bl－v ＝12Bl2ω
随 堂 知
能
平均速度取中点位置线速度12lω.
演 练
课
时
规
范
训
练
基
础
知
识
二、自感和涡流
梳 理
核
1．自感现象：当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应
心 考
点
电动势，这个电动势总是 阻碍 导体中原来电流的变化，这种由于导
核 心
考
速进入磁场，直径 CD 始终与 MN 垂直．从 D 点
点 解
读
到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列结论错
聚 焦
考
误的是( )
向 透
析
A．感应电流方向不变
随 堂
知
B．CD 段直导线始终不受安培力
能 演
练
C．感应电动势最大值 Em＝Bav
课 时
规
D．感应电动势平均值 E