高二下学期物理期中复习课件

第1讲电磁感应现象楞次定律考点1磁通量1.定义：闭合导体回路的_____与垂直穿过它的____________的乘积2.公式：Φ=___3.单位：_____,符号:____4.磁通量是_____(填“标量”或“矢量”)面积BS韦伯Wb标量磁感应强度1.公式Φ=BS的两个适用条件(1)匀强磁场.(2)S为垂直磁场的有效面积.2.磁通量的物理意义(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零.3.磁通量“+”、“-”号的意义若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值，则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值.如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐变大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零，但始终保持不变【解析】选C.穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C正确.考点2电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量_________时,电路中有_________产生的现象2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量_________.(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做___________运动.发生变化感应电流发生变化切割磁感线1.产生电磁感应现象的实质穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势.如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.2.磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变.(2)回路面积不变，磁场强弱改变.(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A.a、b两个环B.b、c两个环C.a、c两个环D.a、b、c三个环【解析】选A.滑动变阻器的滑片左、右滑动，引起圆环a、b中磁通量变化，而圆环c由于对称性其磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流，故A正确.考点3楞次定律右手定则1.楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要_____引起感应电流的_______的变化.(2)适用范围：一切电磁感应现象.阻碍磁通量2.右手定则(1)内容：伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内；让_______从掌心进入,并使拇指指向__________的方向,这时四指所指的方向就是_________的方向.(2)适用情况：导体___________产生感应电流.磁感线感应电流切割磁感线导线运动1.楞次定律中“阻碍”的理解谁在“阻碍”“感应电流的磁场”在阻碍“阻碍”什么阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，不是阻碍引起感应电流的磁通量如何“阻碍”磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向一致，即“增反减同”是否“阻止”“阻碍”不是“阻止”，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响2.楞次定律的四种表述推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具体方式为：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.(2)阻碍相对运动——“来拒去留”.(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”.(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.(2012·镇江模拟)如图所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感线垂直于导轨所在平面.若导体棒匀速向右做切割磁感线运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内()A.有自下而上的恒定电流B.产生自上而下的恒定电流C.电流方向周期性变化D.没有感应电流【解析】选D.导体棒匀速向右运动的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，M中产生稳定的电流，则通过N中的磁通量保持不变，故N中无感应电流产生，选项D正确.第2讲法拉第电磁感应定律自感现象考点1法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念:在_____________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.无关右手定则楞次定律电磁感应现象磁通量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______________成正比.(2)公式:，其中n为_________.磁通量的变化率Ent________线圈匝数1.决定感应电动势大小的因素感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数n.而与磁通量的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小无必然联系t2.磁通量变化的两种常见方式(1)磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E=.(2)垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时E=，其中是B-t图象的斜率.SnBtBnStBt一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A.½B.1C.2D.4【解析】选B.先保持线框的面积不变，由法拉第电磁感应定律可知E1=;再保持增大后的磁感应强度不变，有E2=,可见先后两个过程中产生电动势大小相等，两者的比值为1，选项B正确.B2BBBSSStttSBS2Btt考点2导体切割磁感线时的感应电动势导体棒切割磁感线时，可有以下三种情况：切割方式电动势表达式说明垂直切割E=____①导体棒与磁场方向垂直②磁场为匀强磁场倾斜切割E=________其中θ为v与B的夹角旋转切割(以一端为轴)E=BlvBlvsinθ21B2l______1.E=Blv的“四性”(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直.(2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势.(3)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度.(4)相对性：E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系.2.E=Blv与E=n的区别与联系tE=nE=Blv区别研究对象闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围对任何电磁感应现象普遍适用只适用于导体切割磁感线运动的情况联系导体切割磁感线是电磁感应现象的特例,E=Blv可由E=n推导得出tt(多选)如图所示，半径为R的半圆形硬导体AB，在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上匀速滑动，且彼此接触良好.匀强磁场的磁感应强度为B，U形框架中接有电阻R0，AB的电阻为r，其余电阻不计.则AB进入磁场的过程中()A.R0中电流的方向由上到下B.感应电动势的平均值为BπRvC.感应电动势的最大值为2BRvD.感应电动势的最大值为BπRv【解析】选A、C.AB进入磁场过程中根据右手定则可判断感应电流方向为逆时针，即由上向下通过R0,故A正确；感应电动势的平均值为：，故B错误；当AB完全进入磁场后，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.E21RBBRv2 Rt2v考点3自感1.互感现象：两个互相靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的_____会在另一个线圈中产生___________的现象2.自感现象：由于通过导体自身的_____________而产生的电磁感应现象磁场感应电动势电流发生变化3.自感电动势(1)定义：在_________中产生的感应电动势.(2)表达式：.(3)自感系数L.①相关因素：与线圈的大小、形状、_____以及是否有_____等因素有关.②单位：亨利(H)，1mH=____H,1μH=_____H.自感现象IELt________圈数铁芯10-310-61.自感现象的三大特点(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.2.自感现象“阻碍”作用的两种表现形式(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小.(2012·南京模拟)在如图所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆，当电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是()A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆C.G1、G2表的指针都向左摆D.G1、G2表的指针都向右摆【解析】选B.电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与原方向相同的自感电动势，与G1、G2和电阻组成闭合回路，所以G1中电流方向向右，G2中电流方向向左，即G1指针向右摆，G2指针向左摆.B项正确.第1讲交变电流的产生和描述1.交变电流(1)定义:_______和_______都随时间做周期性变化的电流.(2)图象:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图甲所示.考点1交变电流、交变电流的图象大小方向2.正弦交流电的产生和图象描述(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕_____________方向的轴匀速转动.(2)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为________曲线.如图甲所示.垂直于磁场正弦1.中性面的两个特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，感应电动势为零.(2)线圈每经过中性面时，线圈中的电流改变方向，线圈转动一周两次经过中性面，所以一个周期内电流方向改变两次.2.由正弦交流电的图象可得到的三个信息(1)交变电流的最大值.(2)周期T(频率).(3)任意时刻线圈中产生的电流的大小和方向.=0,t1f=T(2011·天津高考)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.t=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz【解析】选B．由题图乙可知该正弦交变电动势的电压最大值为311V，周期等于0.02s，因此，根据正弦交变电动势的最大值与有效值之间的关系式得知选项C错误；又则频率f=50Hz，选项D错误；当t=0.005s时，Em=311V，取得最大值，穿过线圈的磁通量变化率最大，选项A错误；当t=0.01s时，交变电压及电流方向发生改变，电压值最小等于零，线框平面与中性面重合，选项B正确.mEE=21f=T考点2正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1.周期和频率(1)周期(T):交变电流完成______________变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s)，公式(2)频率(f)：交变电流在1s内完成周期性变化的______，单位是赫兹(Hz).(3)周期和频率的关系:T=____或f=____.一次周期性2T=.1f1T次数2.正弦交流电的瞬时