高一物理課件：第1章探究感應電動勢的大小

1、第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引13探究感應電動勢的大小探究感應電動勢的大小第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引1.了解探究感應電動勢大小的方法了解探究感應電動勢大小的方法2理解法拉第電磁感應定律理解法拉第電磁感應定律(重點重點)3掌握感應電動勢計算的兩種方法掌握感應電動勢計算的兩種方法(重點重點)4能利用法拉第電磁感應定律分析實際問題能利用法拉第電磁感應定律分析實際問題(難點難點)第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引新知初探新知初探自主學習自主學習一、探究感應電動勢的大小一、探究感應電動勢的大小1.感應電動勢和

2、電源感應電動勢和電源在電磁感應現象中產生的電動勢叫做在電磁感應現象中產生的電動勢叫做_產生感應電動勢的那部分導體相產生感應電動勢的那部分導體相當于當于_ 感應感應電動勢電動勢電源電源第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引2.實驗探究實驗探究(1)實驗過程：把螺線管和電流表構成閉合電實驗過程：把螺線管和電流表構成閉合電路，如圖所示，當條形磁鐵從螺線管上插入路，如圖所示，當條形磁鐵從螺線管上插入的過程中觀察電流表示數的變化，每次插入的過程中觀察電流表示數的變化，每次插入的初位置和末位置都相同，的初位置和末位置都相同，_的變化的變化相同相同(2)實驗現象：當快速插入時，電流表

3、的示數實驗現象：當快速插入時，電流表的示數_,當慢慢插入時當慢慢插入時,電流表的示數電流表的示數_磁通量磁通量較大較大較小較小第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引(3)實驗結論：實驗表明，感應電動勢的大小實驗結論：實驗表明，感應電動勢的大小跟磁通量的變化無關跟磁通量的變化無關,跟磁通量的變化跟磁通量的變化_有關有關快慢快慢第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引二、法拉第電磁感應定律二、法拉第電磁感應定律1.內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的過這一電路的_成正比成正比.這這就是法拉第電磁感應定

4、律就是法拉第電磁感應定律.2.表達式表達式:E=_3.導體切割磁感線時產生的感應電動勢的大小導體切割磁感線時產生的感應電動勢的大小E=_.磁通量的變化率磁通量的變化率BLvsin第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引想一想想一想磁通量的變化率和匝數有關嗎？磁通量的變化率和匝數有關嗎？第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引要點探究要點探究講練互動講練互動法拉第電磁感應定律的理解法拉第電磁感應定律的理解第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引物理量物理量單位單位物理意義物理意義計算公計算公式式磁通量磁通量Wb表示某時刻或某表示某

5、時刻或某位置時穿過某一位置時穿過某一面積的磁感線條面積的磁感線條數的多少數的多少BS第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引 (2012渭南市高二檢測渭南市高二檢測)一個一個200匝、面匝、面積積20 cm2的線圈，放在勻強磁場中，磁場方向的線圈，放在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面成與線圈平面成30角若磁感應強度在角若磁感應強度在0.05 s內由內由0.1 T增加到增加到0.5 T，則在此

6、過程中，穿過，則在此過程中，穿過線圈的磁通量的變化量是線圈的磁通量的變化量是_Wb；磁通；磁通量的平均變化率是量的平均變化率是_Wb/s，線圈中平，線圈中平均感應電動勢的大小是均感應電動勢的大小是_V.例例1第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引【答案答案】410481031.6【誤區(qū)警示誤區(qū)警示】此類問題易出現兩點錯誤：此類問題易出現兩點錯誤：(1)計算磁通量時忘記磁場方向和平面的夾計算磁通量時忘記磁場方向和平面的夾角；角；(2)計算電動勢大小時

7、，易忘記匝數計算電動勢大小時，易忘記匝數第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引變式訓練變式訓練一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直先保持線框的面積不變，將磁場方向垂直先保持線框的面積不變，將磁感應強度在感應強度在1 s時間內均勻地增大到原來的兩時間內均勻地增大到原來的兩倍接著保持增大后的磁感應強度不變，在倍接著保持增大后的磁感應強度不變，在1 s時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半先后兩個過程中，線框中感應電動的一半先后兩個過程中，線框中感應電動勢的比值為勢的比值為()第第1

8、章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引學案導引學案導引1.公式公式EBlvsin的使用范圍是什么？的使用范圍是什么？2.公式公式EBlvsin中各符號的物理意義是什么中各符號的物理意義是什么？公式公式EBlvsin的理解的理解及應用及應用第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引1.該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論，通常用來求導體運動速度為論，通常用來求導體運動速度為v時的瞬時電時的瞬時電動勢，若動勢，若v為平均速度，則為平均速度，則E為平均電動勢為

9、平均電動勢2.當當B、l、v三個量方向相互垂直時三個量方向相互垂直時,EBlv；當有任意兩個量的方向平行時，當有任意兩個量的方向平行時，E0.第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引3.式中的式中的l應理解為導線切割磁感線時的有效應理解為導線切割磁感線時的有效長度長度(1)導線不和磁場垂直，導線不和磁場垂直，l應是導體在垂應是導體在垂直磁場方向的投影長度；直磁場方向的投影長度；(2)切割磁感線的導切割磁感線的導線是彎曲的，如圖所示，則應取與線是彎曲的，如圖所示，則應取與B和和v垂直垂直的等效直線長度，即的等效直線長度，即ab的弦長的弦長第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應

10、與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引5.公式中的公式中的v應理解為導線和磁場的相對速度，應理解為導線和磁場的相對速度，當導線不動而磁場運動時，也有電磁感應現象當導線不動而磁場運動時，也有電磁感應現象產生產生(1)切割磁感線的導體中產生感應電動勢，該部切割磁感線的導體中產生感應電動勢，該部分導體等效為電源，電路中的其余部分等效于分導體等效為電源，電路中的其余部分等效于外電路外電路第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引(2)對于一個閉合電路，關鍵要明確電路的連對于一個閉合電路，關鍵要明確電路的連接結構，分清哪部分相當于電源

11、，哪些組成接結構，分清哪部分相當于電源，哪些組成外電路，以及外電路中的串、并聯關系外電路，以及外電路中的串、并聯關系(3)一般考查一般考查B、l、v互相垂直的情況，即互相垂直的情況，即sin1的情況的情況第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引 (2012咸陽高二咸陽高二檢測檢測)如圖所示，如圖所示，MN、PQ為光滑金屬導軌為光滑金屬導軌(金金屬導軌電阻忽略不計屬導軌電阻忽略不計)，MN、PQ相距相距L50 cm，導體棒，導體棒AB在兩軌道間的電阻為在兩軌道間的電阻為r1 ,且可以在且可以在MN、PQ上滑動，定值電阻上滑動，定值電阻R13 ,R26 ,整個裝置放在磁感應強

12、度為整個裝置放在磁感應強度為B例例2第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引1.0 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于整個導的勻強磁場中，磁場方向垂直于整個導軌平面，現用外力軌平面，現用外力F拉著拉著AB棒向右以棒向右以v5 m/s速度做勻速運動速度做勻速運動求：求：(1)導體棒導體棒AB產生的感應電動勢產生的感應電動勢E和和AB棒棒上的感應電流方向；上的感應電流方向；(2)導體棒導體棒AB兩端的電壓兩端的電壓UAB.【思路點撥思路點撥】解此題要注意解此題要注意AB棒是電源，棒是電源，利用公式利用公式EBlv結合電路結構分析求解結合電路結構分析求解第第1章電磁感應與現代生活章

13、電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引【答案答案】(1)2.5 VBA方向方向(2)1.7 V【規(guī)律方法規(guī)律方法】(1)確定哪部分電路產生感應確定哪部分電路產生感應電動勢，產生感應電動勢的那部分電路相當電動勢，產生感應電動勢的那部分電路相當于電源；于電源；(2)判斷出感應電動勢的方向，然后分清內、判斷出感應電動勢的方向，然后分清內、外電路，畫出等效電路圖外電路，畫出等效電路圖第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引互動探究互動探究上例中，整個回路產生的總熱功率為多少？上例中，整個回路產生的總熱功率為多少？第第1章電

14、磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引電磁感應中的電路問題電磁感應中的電路問題經典案例經典案例(12分分)如右圖如右圖所示，用相同的均勻導線所示，用相同的均勻導線制成的兩個圓環(huán)制成的兩個圓環(huán)a和和b，已，已知知b的半徑是的半徑是a的兩倍，若在的兩倍，若在a內存在著隨時間內存在著隨時間均勻變化的磁場，均勻變化的磁場，b在磁場外，在磁場外，M、N兩點間兩點間的電勢差為的電勢差為U；若該磁場存在于；若該磁場存在于b內，內，a在磁場在磁場熱點示例熱點示例創(chuàng)新拓展創(chuàng)新拓展第第1章電磁感應與現代生活章電磁感應與現代生活欄目欄目導引導引外，外，M、N兩點間的電勢差為多少？兩點間的電勢差為多少？(M、N在連接兩環(huán)的導線的中點，該連接導線的長在連接兩環(huán)的導線的中點，該連接導線的長度不計度不計)【思路點撥思路點撥】此類問題側重于簡單電磁感此類問題側重于簡單電磁感應電路的分析與計算，應注意兩點：應電路的分析與計算，應注意兩點：(1)處在磁場變化的區(qū)域內的線圈相當于電源處在磁場變化的區(qū)域內的線圈相當于電源,磁場外部的線圈是外電路磁場外部的線圈是外電路(2)感應電動勢和路端電壓的區(qū)別感應電動勢和路端電壓的區(qū)別第第1章電磁感應