高二物理電磁感應(yīng)專題課件

1、電磁感應(yīng) 復(fù)習(xí)章末復(fù)習(xí)專題電電磁磁感感應(yīng)應(yīng)感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件瞬時(shí)感應(yīng)電動勢瞬時(shí)感應(yīng)電動勢E=BLVE=BLV平均感應(yīng)電動勢平均感應(yīng)電動勢=n/t=n/t楞次定律跟右手定則楞次定律跟右手定則感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向應(yīng)用應(yīng)用自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象日光燈原理日光燈原理電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象: :規(guī)律規(guī)律一、磁通量一、磁通量1、定義：、定義：2、定義式：、定義式：=BS 適用條件：適用條件：勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)磁場、SB一般計(jì)算式：一般計(jì)算式： =BSsin 或：或： =BS磁通量可理解為穿過一個(gè)面磁通量可理解為穿過一個(gè)面的磁感線條數(shù)的磁感線條數(shù)。如圖：。如

2、圖：3、標(biāo)量，單位：韋伯（、標(biāo)量，單位：韋伯（Wb） 1Wb=1Tm2 =1V=1VS S最大最大較小較小=0在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度度B B與與垂直垂直磁場方向的面積磁場方向的面積S S的乘積叫的乘積叫磁通量磁通量，簡稱磁，簡稱磁通。通。abdc思考思考1：哪些情況可以引起磁通量：哪些情況可以引起磁通量的變化？的變化？思考思考2：如上圖，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為：如上圖，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，面積為，面積為S，則以，則以cd為軸轉(zhuǎn)過為軸轉(zhuǎn)過900，磁通量變化量為多少？轉(zhuǎn)過，磁通量變化量為多少？轉(zhuǎn)過1800磁磁通量變化量是多少？轉(zhuǎn)過通量變化量是多少？轉(zhuǎn)過3600磁通量變化量為多少？磁通

3、量變化量為多少？導(dǎo)體所圍面積的變化；導(dǎo)體所圍面積的變化；磁場本身強(qiáng)弱的變化；磁場本身強(qiáng)弱的變化；磁場與導(dǎo)體相對位置的變化。磁場與導(dǎo)體相對位置的變化。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件？、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件？2、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件？、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件？ 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是：產(chǎn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是：產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢（生了感應(yīng)電動勢（ 變變或切割）或切割）如圖所示，普通磁帶錄音機(jī)是用一個(gè)磁頭來錄音和放如圖所示，普通磁帶錄音機(jī)是用一個(gè)磁頭來錄音和放音的。在一個(gè)環(huán)形鐵心上繞一個(gè)線圈，鐵心有個(gè)縫隙，音的。在一個(gè)環(huán)形鐵心上繞一個(gè)線圈，鐵心有個(gè)縫隙，工作時(shí)磁帶就貼著這個(gè)縫隙

4、移動。錄音時(shí)，磁頭線圈工作時(shí)磁帶就貼著這個(gè)縫隙移動。錄音時(shí)，磁頭線圈跟微音器相連，放音時(shí)，跟揚(yáng)聲器相連，磁帶上涂有跟微音器相連，放音時(shí)，跟揚(yáng)聲器相連，磁帶上涂有一層磁粉，能被磁化且留下剩磁，微音器的作用是把一層磁粉，能被磁化且留下剩磁，微音器的作用是把聲音的變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，揚(yáng)聲器的作用是把電聲音的變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，揚(yáng)聲器的作用是把電流的變化轉(zhuǎn)化成聲音的變化，根據(jù)學(xué)過的知識，說出流的變化轉(zhuǎn)化成聲音的變化，根據(jù)學(xué)過的知識，說出錄音機(jī)錄音和放音的基本原理。錄音機(jī)錄音和放音的基本原理。三、感應(yīng)電流的方向三、感應(yīng)電流的方向1、特殊方法：、特殊方法：右手定則右手定則 用于導(dǎo)線切割磁感線的情形。用

5、于導(dǎo)線切割磁感線的情形。例：在下列圖中，磁感強(qiáng)度例：在下列圖中，磁感強(qiáng)度B、感應(yīng)電流強(qiáng)度、感應(yīng)電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線的、導(dǎo)線的運(yùn)動速度運(yùn)動速度V等三個(gè)物理量中只給出兩個(gè)，試判斷出第三等三個(gè)物理量中只給出兩個(gè)，試判斷出第三個(gè)物理量方向。個(gè)物理量方向。(已知已知:三個(gè)物理量互相垂直）三個(gè)物理量互相垂直）VIBVIVIB 2、普適方法：楞次定律、普適方法：楞次定律 內(nèi)容：內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化電流的磁通量的變化“四步法四步法”判斷感應(yīng)電流方向：判斷感應(yīng)電流方向：1、明確原磁場、明確原磁場B方向方向2、明確磁通量的變化（是增還是減）、明確磁通

6、量的變化（是增還是減）3、判斷感應(yīng)電流的磁場、判斷感應(yīng)電流的磁場B的方向的方向4、安培定則判斷感應(yīng)電流的方向、安培定則判斷感應(yīng)電流的方向原磁通量原磁通量的變化的變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場的磁場引起引起阻礙阻礙楞次定律中楞次定律中“阻阻礙礙”的含意：阻的含意：阻礙不是阻止；可礙不是阻止；可理解為理解為“增反、減同增反、減同”電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的“因因”與與“果果”根本原因：根本原因：直接結(jié)果直接結(jié)果：直接原因直接原因：派生結(jié)果派生結(jié)果：磁通量變化磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢磁通量變化磁通量變化相對運(yùn)動相對運(yùn)動切割運(yùn)動切割運(yùn)動電流變化電流變化(自感自感)感應(yīng)電

7、流受力感應(yīng)電流受力受力而發(fā)生運(yùn)動受力而發(fā)生運(yùn)動I變大變大例例 如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈I固定，有固定，有另一個(gè)較小的線圈另一個(gè)較小的線圈II從正上方下落，在下落過程中線從正上方下落，在下落過程中線圈圈II的平面保持與線圈的平面保持與線圈I的平面平行且兩圓心同在一豎的平面平行且兩圓心同在一豎直線上，則線圈直線上，則線圈II從正上方下落到穿過線圈從正上方下落到穿過線圈I直至在下直至在下方運(yùn)動的過程中，從上往下看線圈方運(yùn)動的過程中，從上往下看線圈II：( ) (A)無感應(yīng)電流；無感應(yīng)電流； (B)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流；有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流； (C)有先

8、順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流；有先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流； (D)有先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流。有先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流。IIIC例例 如圖示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落如圖示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計(jì)，則在圓環(huán)通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計(jì)，則在圓環(huán)的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是：（：（ ）A. A. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g g， 在下方時(shí)大于在下方時(shí)大于g g，B. B. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g g， 在下方時(shí)也小于在下方時(shí)

9、也小于g g，C. C. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g g， 在下方時(shí)等于在下方時(shí)等于g g，D. D. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于g g， 在下方時(shí)小于在下方時(shí)小于g.g.SNBFAGFAG1 1、定義：由于導(dǎo)體回路本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)、定義：由于導(dǎo)體回路本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2 2、自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。、自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。 表達(dá)式：表達(dá)式： 自感系數(shù)自感系數(shù)L L： 作用：作用： 自感電動勢自感電動勢總是阻礙總是阻礙引起它的

10、電流的變化引起它的電流的變化tILE 自感問題的分析方法：自感問題的分析方法：1、抓住電路的、抓住電路的初末初末狀態(tài)和對線圈的描述。狀態(tài)和對線圈的描述。（電路穩(wěn)定時(shí)，線圈相當(dāng)于電阻，（電路穩(wěn)定時(shí)，線圈相當(dāng)于電阻，“純電感線圈純電感線圈”則相當(dāng)于導(dǎo)線）則相當(dāng)于導(dǎo)線）2、抓住線圈的、抓住線圈的“阻礙阻礙電流電流變化變化”作用。作用。沒有線圈時(shí)是瞬間變大或變小，有線圈只能緩慢變大或變小。但不能阻止變化。沒有線圈時(shí)是瞬間變大或變小，有線圈只能緩慢變大或變小。但不能阻止變化。3、若電流由、若電流由0變大，開始瞬間可變大，開始瞬間可把線圈當(dāng)斷路把線圈當(dāng)斷路4、若電流由大變小，可將、若電流由大變小，可將線圈

11、當(dāng)電源線圈當(dāng)電源 如圖所示，為日光燈的工作電路如圖所示，為日光燈的工作電路(1)開關(guān)開關(guān)S剛合上前，啟動器剛合上前，啟動器D的靜觸片和動觸片是的靜觸片和動觸片是 （填接通的、斷開的（填接通的、斷開的)(2)開關(guān)開關(guān)S剛合上時(shí)，剛合上時(shí)，220V電壓加在電壓加在_使使之之發(fā)出輝發(fā)出輝光光(3)日光燈啟輝瞬間，燈管兩端電壓日光燈啟輝瞬間，燈管兩端電壓_220V(填大于填大于、等于、小于、等于、小于)(4)日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動器日光燈正常發(fā)光時(shí)，啟動器D的靜觸片和動觸片的靜觸片和動觸片_(填接觸、斷開填接觸、斷開) 【例例】電阻為電阻為R的矩形線框的矩形線框abcd，邊長，邊長ab=L，ad=h，

12、質(zhì)量為，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是_（不考慮空氣阻力）（不考慮空氣阻力）2mgh思考、思考、如圖所示，兩個(gè)相同的閉合鋁環(huán)套在一根無限如圖所示，兩個(gè)相同的閉合鋁環(huán)套在一根無限長的光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)長的光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)(未穿出未穿出)的過程中，兩環(huán)的運(yùn)動情況是：的過程中，兩環(huán)的運(yùn)動情況是：( )(A)同時(shí)向左

13、運(yùn)動，距離增大；同時(shí)向左運(yùn)動，距離增大；(B)同時(shí)向左運(yùn)動，距離不變；同時(shí)向左運(yùn)動，距離不變；(C)同時(shí)向左運(yùn)動，距離變??；同時(shí)向左運(yùn)動，距離變??；(D)同時(shí)向右運(yùn)動，距離增大。同時(shí)向右運(yùn)動，距離增大。SNvC思考：磁鐵與環(huán)之間是不是一定存在相互作用而使思考：磁鐵與環(huán)之間是不是一定存在相互作用而使得其阻礙相對運(yùn)動呢？得其阻礙相對運(yùn)動呢？例、如圖所示，勻強(qiáng)磁場中吊著一柔軟閉合導(dǎo)線框，磁例、如圖所示，勻強(qiáng)磁場中吊著一柔軟閉合導(dǎo)線框，磁場方向與線框所在平面垂直，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度場方向與線框所在平面垂直，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B B大小增大小增大時(shí)，可以觀察到的現(xiàn)象是：（大時(shí)，可以觀察到的現(xiàn)象是：（ ）A A若磁場

14、方向垂直紙面向里，則線框一定收縮若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定收縮B B若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定膨脹若磁場方向垂直紙面向里，則線框一定膨脹C C若磁場方向垂直紙面向外，則線框一定收縮若磁場方向垂直紙面向外，則線框一定收縮D D不論磁場方向向里還是向外，線圈還將繞圖不論磁場方向向里還是向外，線圈還將繞圖 示軸旋轉(zhuǎn)示軸旋轉(zhuǎn)在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈軌跟大線圈M M相接，如圖所示導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線相接，如圖所示導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線abab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面欲使，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面欲使M M所包圍的所包圍的小閉合

15、線圈小閉合線圈N N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動可能是（的運(yùn)動可能是（ ） A A勻速向右運(yùn)動勻速向右運(yùn)動B B加速向右運(yùn)動加速向右運(yùn)動C C勻速向左運(yùn)動勻速向左運(yùn)動D D加速向左運(yùn)動加速向左運(yùn)動逆向思維能力逆向思維能力如圖所示如圖所示, ,在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形線框線框abcdabcd。磁鐵和線框都可以繞豎直軸。磁鐵和線框都可以繞豎直軸OOOO自由轉(zhuǎn)動。若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動時(shí)自由轉(zhuǎn)動。若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動時(shí)，線框的情況將是（，線框的情況將是（ ）A A靜止靜止B B隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動C

16、C沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動D D要由磁鐵具體轉(zhuǎn)動方向來決定要由磁鐵具體轉(zhuǎn)動方向來決定一、磁通量一、磁通量1.1.在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度與在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直垂直磁場方向的面磁場方向的面積積S S的乘積叫的乘積叫磁通量磁通量，簡稱磁通，在數(shù)值上等于穿，簡稱磁通，在數(shù)值上等于穿過面積的磁感應(yīng)線的過面積的磁感應(yīng)線的條數(shù)條數(shù)。公式公式 =BS=BS，B B與與S S相垂直，或者說相垂直，或者說S S是回路平面在垂是回路平面在垂直于直于B B方向上的投影面積。方向上的投影面積。2.2.磁通量是標(biāo)量，為了計(jì)算方便，有時(shí)可規(guī)定正負(fù)，磁通量是標(biāo)量，為了計(jì)算方便，有時(shí)可規(guī)定正負(fù)，疊加

17、時(shí)遵循代數(shù)和法則，即要考慮到疊加時(shí)遵循代數(shù)和法則，即要考慮到相反磁場抵消相反磁場抵消后的磁通量。后的磁通量。3.3.磁通量的單位：韋磁通量的單位：韋(Wb).(Wb).則有：則有：1Wb = 1 T1Wb = 1 Tm m=1V=1VS S結(jié)論：只要0就有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生 二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象如果電路閉合，則電路中如果電路閉合，則電路中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流; ;也有感應(yīng)電動勢；也有感應(yīng)電動勢；如果電路不閉合，則電路中如果電路不閉合，則電路中無無感應(yīng)電流感應(yīng)電流，但，但有有感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電流及感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的原因：感應(yīng)電流及感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的原因：變化的磁場產(chǎn)生一個(gè)電場，這個(gè)電場驅(qū)使導(dǎo)體中的自由變化的磁場產(chǎn)生一個(gè)電場，這個(gè)電場驅(qū)使導(dǎo)體中的自由電荷作定向移動，形成電流。電荷作定向移動，形成電流。大小計(jì)算：大小計(jì)算：tnE_BLVE 感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流感應(yīng)電流閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律EI R 方向判斷：方向判斷： 右手定則右手定則和楞次定律和楞次定律二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)1、條件、條件; 磁通量；磁通量；2、方向、方向：1）楞次定律）楞次定律+安培定則安培