人教版高中物理選修3-2第四章《電磁感應(yīng)》單元復(fù)習(xí)ppt課件

1、單元復(fù)習(xí)三門中學(xué) 劉堂錦Part one知識(shí)梳理目錄第1部分：電磁感應(yīng)景象的發(fā)現(xiàn)第2部分：電磁感應(yīng)的規(guī)律第4部分：電磁感應(yīng)景象及運(yùn)用第3部分：電磁感應(yīng)的本質(zhì)景象規(guī)律本質(zhì)運(yùn)用思想導(dǎo)圖奧斯特發(fā)現(xiàn)“電流的磁效應(yīng)法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)景象發(fā)現(xiàn)史磁通量的變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流條件結(jié)果結(jié)果三種情況1.S不變，B變化2.B不變，S變化3.B和S同時(shí)變化S變化B變化渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)Part two典型問(wèn)題一電荷量q問(wèn)題【例【例1】如圖甲所示，有一面積為】如圖甲所示，有一面積為S1=120cm2的的金屬環(huán)，電阻為金屬環(huán)，電阻為R0.1 ，環(huán)中面積為，環(huán)中面積為S2=100cm2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬環(huán)平

2、面的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬環(huán)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，在在0.1s到到0.2s時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)金屬環(huán)的電荷量是多少？時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)金屬環(huán)的電荷量是多少？ 由法拉第電磁感應(yīng)定律由法拉第電磁感應(yīng)定律20.01BEnSVtt由閉合電路的歐姆定律由閉合電路的歐姆定律0.1EIAR經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量 0.01CqI t解析：解析：0.10.2一電荷量q問(wèn)題【例【例2】如下圖，一邊長(zhǎng)為】如下圖，一邊長(zhǎng)為a，電阻為，電阻為R的單匝線的單匝線框框ABCD在外力作用下以速度在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入磁感向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)

3、度為應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框的電荷量是多少？線框的電荷量是多少？解析：解析：ABCD線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBav由閉合電路的歐姆定律由閉合電路的歐姆定律EBavIRR經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量 2Bav aBaqI tRvR一電荷量q問(wèn)題【變式【變式1】如下圖，一邊長(zhǎng)為】如下圖，一邊長(zhǎng)為a ，電阻為，電阻為R的的n匝匝線框線框ABCD在外力作用下以速度在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入磁向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框的

4、電荷量是多少？導(dǎo)線框的電荷量是多少？解析：解析：ABCD解析：解析：線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線框進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EnBav由閉合電路的歐姆定律由閉合電路的歐姆定律EnBavIRR經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量 2nBav anBaqI tRvR一電荷量q問(wèn)題【變式【變式2】如下圖，一邊長(zhǎng)為】如下圖，一邊長(zhǎng)為a，電阻為，電阻為R的單匝的單匝線框線框ABCD在外力作用下向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為在外力作用下向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框的電的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框的電荷量是多少？荷量是多少？解析：解析：ABCD經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量經(jīng)過(guò)金

5、屬環(huán)截面的電荷量 qI t電流的平均值電流的平均值2EBaIRt Rt R解得：解得：2BaqR一電荷量q問(wèn)題【變式【變式3】如下圖，一半徑為】如下圖，一半徑為a，電阻為，電阻為R的圓形的圓形線框在外力作用下以速度線框在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在這一過(guò)程中，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框的電荷量是多少？框的電荷量是多少？解析：解析：經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量經(jīng)過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量 2B aqR一電荷量q問(wèn)題【拓展【拓展1】如圖甲所示，一個(gè)電阻為】如圖甲所示，一個(gè)電阻為R面積為面積為S的的矩形導(dǎo)線框矩形導(dǎo)線框abcd，程度放置在勻

6、強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)，程度放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與，方向與ad邊垂直并與線框平邊垂直并與線框平面成面成45角，角，OO分別是分別是ab和和cd邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)將邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)將線框右半邊線框右半邊ObcO繞繞OO逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90到圖乙到圖乙所示位置。在這一過(guò)程中，導(dǎo)線中經(jīng)過(guò)的電荷量所示位置。在這一過(guò)程中，導(dǎo)線中經(jīng)過(guò)的電荷量是多少？是多少？解析：解析：22BSqR一電荷量q問(wèn)題總結(jié)歸納電荷量q的計(jì)算一電荷量q問(wèn)題【拓展【拓展2】如下圖，放在絕緣程度面上的兩條平行導(dǎo)軌】如下圖，放在絕緣程度面上的兩條平行導(dǎo)軌MN和和PQ之間寬度為之間寬度為L(zhǎng)，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為，置于磁

7、感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有阻值為的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻的電阻，其他部分不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為，其他部分不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器。長(zhǎng)為的電容器。長(zhǎng)為2L的金屬棒的金屬棒a放在導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌PQ上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，設(shè)導(dǎo)上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌長(zhǎng)度比軌長(zhǎng)度比2L長(zhǎng)得多，現(xiàn)將金屬棒以長(zhǎng)得多，現(xiàn)將金屬棒以a端為軸以角速度端為軸以角速度沿沿導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90角，在這一過(guò)程中經(jīng)過(guò)電阻角，在這一過(guò)程中經(jīng)過(guò)電阻R的的總電荷量是多少？總電荷量是多少？解析：解析：金屬棒從金屬棒從b轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到f的過(guò)程的

8、過(guò)程 2132BLqR金屬棒轉(zhuǎn)到金屬棒轉(zhuǎn)到f的瞬間的瞬間 222mEBLLBL電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量222mqCEBLC總電荷量總電荷量2123(2)2qqqBLCR二焦耳熱Q問(wèn)題【例【例3】如圖甲所示，有一面積為】如圖甲所示，有一面積為S1=120cm2的的金屬環(huán)，電阻為金屬環(huán)，電阻為R0.1 ，環(huán)中面積為，環(huán)中面積為S2=100cm2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬環(huán)平面的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬環(huán)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，在在10s時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱是多少？時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱是多少？ 0.10.2由法拉

9、第電磁感應(yīng)定律由法拉第電磁感應(yīng)定律20.01BEnSVtt由閉合電路的歐姆定律由閉合電路的歐姆定律0.1EIAR解析：解析：金屬環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱金屬環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱20.01QI RtJ二焦耳熱Q問(wèn)題【例題【例題4】如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為】如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)程度放置的固定金屬框架，框架寬為直向上穿過(guò)程度放置的固定金屬框架，框架寬為L(zhǎng)，右端接有電阻，右端接有電阻R，一根質(zhì)量為，一根質(zhì)量為m、電阻為、電阻為r的的金屬棒以初速度金屬棒以初速度v0沿框架向左運(yùn)動(dòng)，金屬棒在整沿框架向左運(yùn)動(dòng)，金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少上產(chǎn)生的熱量是多少?解析：解析：二焦耳熱Q問(wèn)題【變式】如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為【變式】如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)程度放置的固定金屬框架，框架寬為直向上穿過(guò)程度放置的固定金屬框架，框架寬為L(zhǎng)，右端接有電阻，右端接有電阻R，一根質(zhì)量為，一根質(zhì)量為m、電阻為、電阻為r的的金屬棒以初速度金屬棒以初速度v0沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的沿框架向左運(yùn)動(dòng)，棒與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為，測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)，測(cè)得棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)任一截面的電量為過(guò)任一截面的電量為q，求：電阻，求：電阻R上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量。解析：解析：經(jīng)過(guò)棒的電荷量經(jīng)過(guò)棒的電荷量