高考物理一轮复习自感涡流电路问题学案无答案新人教版

第3课时自感现象涡流电磁感应中的电路问题【学习目标】1、知道通电自感和断电自感现象，知道自感现象产生的原因2、知道自感电动势的大小的决定因素，知道自感系数。3、知道涡流产生的原因和涡流的应用4、学会分析电磁感应中的电路问题【要点导学】1、什么是自感？线圈的自感系数有什么决定？2、涡流是怎样产生的？有何应用？【典型例题】类型一、自感现象“阻碍”作用的理解图9-3-1【例1】(单选)(2022·高考北京卷)在如图9-3-1所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是(　　)图9-3-2【例2】如图9-3-2所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法中正确的是（）A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2亮度始终不变D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭类型二、涡流的应用【例3】如图9-3-3所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是3\n(　　)图9-3-3A.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B.恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C.锅体中的涡流是由恒定的电场产生的D.提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果类型二电磁感应中的电路分析图9-3-4【例4】(2022·广东卷，36)如图9-3-4(a)所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件，流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图(b)所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点，ω＞0代表圆盘逆时针转动．已知：R＝3.0Ω，B＝1.0T，r＝0.2m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻．(1)根据图(b)写出ab、bc段对应的I与ω的关系式；(2)求出图(b)中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc；(3)分别求出ab、bc流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式．3\n图9-3-5【例5】(多选)(2022·如东县联考)用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图9-3-5所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率＝k，(k<0)．则(　　)A．圆环中产生逆时针方向的感应电流B．圆环具有扩张的趋势C．圆环中感应电流的大小为D．图中a、b两点间的电势差Uab＝【总结】电磁感应中电路问题的分析方法：(1)确定电源：用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向，电源内部电流的方向是从低电势流向高电势；(2)分析电路结构：根据“等效电源”和电路中其他元件的连接方式画出等效电路．注意区别内外电路，区别路端电压、电动势；(3)利用电路规律求解：根据E＝BLv或E＝n结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解．3