高中人教物理選擇性必修二. 法拉第電磁感應(yīng)定律課件同步備課

1、人教版 選擇性必修第二冊2.1法拉第電磁感應(yīng)定律 第二章 電磁感應(yīng)（1）閉合電路利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問題1：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？問題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（2）磁通量變化思考:問題3：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同 既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個電路中就一定有電動勢。甲NSG乙產(chǎn)生電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？問題請你猜想一下6.磁通量的變化率猜想感應(yīng)電流的大小跟這些因素有關(guān)1.磁場強(qiáng)弱2.運(yùn)動速度3.線圈匝數(shù)4.磁場方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向5.磁通量大小實(shí)驗裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。將

2、強(qiáng)磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管口20cm、30cm、40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強(qiáng)度，重復(fù)上面的實(shí)驗，得出定性的結(jié)論。1. 內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率 / t 成正比。一、電磁感應(yīng)定律：當(dāng)電動勢單位為V,磁通量單位為Wb，時間單位為s時，K的取值為1.當(dāng)線圈為n匝時(2)磁通量的變化率對應(yīng)t圖線上某點(diǎn)切線的斜率ot2.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量的大小、變化量的大小沒有必然聯(lián)系問題1：磁通量大,磁通量變化一定

3、大嗎?問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎?(可以類比速度、速度的變化和加速度.) 磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小).思考與討論物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量（狀態(tài)量）穿過回路的磁感線的條數(shù)多少無直接關(guān)系磁通量變化（過程量）穿過回路的磁通量變化了多少產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件磁通量變化率/t穿過回路的磁通量變化的快慢決定感應(yīng)電動勢的大小理解:、/t的意義(1)磁通量的變化是由面積變化引起時，BS，則(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，BS，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場

4、變化共同引起時，則根據(jù)定義求，末初應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況例題1：有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。 例題2：一個100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。二、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動時的感應(yīng)電動勢1、導(dǎo)體垂直切磁感線.動生電動勢：由于導(dǎo)體運(yùn)動而產(chǎn)生的電動勢。2.導(dǎo)體斜切磁感線（為v與B夾角） 若v/B：E=0（無切割）LvB 公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長度。L應(yīng)指切割磁感線的有效長度練：求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感

5、應(yīng)電動勢各為多大？ 練2：如圖,一個水平放置的導(dǎo)體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20,設(shè)勻強(qiáng)磁場和框架平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T,方向如圖.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動,框架及導(dǎo)體ab電阻均不計,當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動勢的大小(2)回路上感應(yīng)電流的大小E=BLv=0.80V3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動時，長為L的導(dǎo)體棒OA以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢AOA如圖導(dǎo)體棒CD在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動。自由電荷受洛倫茲力，自由電荷相當(dāng)于紙面向哪個方向運(yùn)動？（認(rèn)為導(dǎo)體棒

6、中的自由電荷是正電荷）導(dǎo)體棒一直運(yùn)動下去，自由電荷是否總會沿著導(dǎo)體棒運(yùn)動？為什么？導(dǎo)體棒哪段的電勢比較高？思考與討論一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動時相當(dāng)于一個電源，通過上面的分析可以看到，這時的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路中有電流通過，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中會受到安培力的作用?？梢耘袛?，安培力的方向與推動導(dǎo)體棒運(yùn)動的力的方向是相反的。這時即使導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，推力也做功。如果沒有推力的作用，導(dǎo)體棒將克服安培力做功而消耗本身的機(jī)械能1、關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法中正確的是( )A、穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大B、穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢一定為零C、穿過線圈的磁

7、通量的變化越大,感應(yīng)電動勢越大D、穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大D注意:感應(yīng)電動勢E與、 /t的關(guān)系課堂練習(xí)/10-2Wbt/sABD0120.12、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：( )A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大 B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零 C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大 D、線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4VABD斜率表示的變化率3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00以角速度由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。求:(1)線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應(yīng)電動勢(2)線圈轉(zhuǎn)過1/2周的過程中的平均感應(yīng)電動勢B00adcb4、如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導(dǎo)體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,B=0.4T.現(xiàn)使ab以v=10ms的速度向右做勻速運(yùn)動.(1)ab中的電流多大? ab兩點(diǎn)間的電壓多大?(2)維持ab做勻速運(yùn)動的外力多大?(3)ab向右運(yùn)動1m的過程中, 外力做的功是多少?電路中產(chǎn)生的熱量是多少? RBrPMNaQbvW