高二物理選修(3-2)電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課課件

電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課（一）一、磁通量Φ1.定義：穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)．Φ=B⊥S=BS⊥=Bscosα（1）單位:韋伯Wb（2）S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積Badbcα2.說(shuō)明：大小:

磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量Φ（3）磁通量雖然是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分如果穿過(guò)某個(gè)面的磁通量為Ф，將該面轉(zhuǎn)過(guò)180°，那么穿過(guò)該面的磁通量就是-Ф．例：兩個(gè)圓環(huán)a和b，Sa＜Sb，它們套在同一磁鐵的中央，試比較穿過(guò)環(huán)a、b的磁通量的大??？

若從上往下看，如圖乙所示，

Φ=Φ出－Φ進(jìn)，，得Φa＞Φb。（4）磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)（5）磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1①S、α不變，B改變，這時(shí)ΔΦ=ΔB.Ssinα②B、α不變，S改變，這時(shí)ΔΦ=ΔS.Bsinα例1：下列單位中與磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位“特斯拉”相當(dāng)?shù)氖牵?/p>

）A．Wb/m2

B．N/A·mC．kg/A·s2

D．kg/C·m公式運(yùn)用

電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流大小二、電磁感應(yīng)1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①電路要閉合②穿過(guò)電路的磁通量要發(fā)生變化

——產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。例2：如圖所示，下列幾種運(yùn)動(dòng)中，可使線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A．a(chǎn)b桿向右勻速運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)b桿向右勻加速運(yùn)動(dòng)C．a(chǎn)b桿向右勻減速運(yùn)動(dòng)D．a(chǎn)b桿由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)的瞬間感應(yīng)電流產(chǎn)生條件（2）楞次定律的理解：（1）內(nèi)容：2.楞次定律：感應(yīng)電流總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)或安培力阻礙的是原來(lái)磁通量的變化阻礙的理解增反減同來(lái)拒去留増縮減擴(kuò)注：1.如圖所示，固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N，兩根導(dǎo)體棒中P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（）A．P、Q將互相靠攏B．P、Q將互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g例與練楞次定律2.如圖所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，外環(huán)中原來(lái)無(wú)電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無(wú)感應(yīng)電流？方向如何？例與練楞次定律3.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)例與練V加速B感B增加F楞次定律4.如圖所示,一個(gè)電感很大的線圈通過(guò)電鍵與電源相連,在其突出部分的鐵芯上套有一個(gè)很輕的鋁環(huán),關(guān)于打開(kāi)和閉合電鍵時(shí)將會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象,有以下幾種說(shuō)法,其中判斷正確的是()：A.閉合電鍵瞬間,鋁環(huán)會(huì)豎直向上跳起；B.打開(kāi)電鍵瞬間,鋁環(huán)會(huì)增大對(duì)線圈的壓力；C.閉合電鍵瞬間,鋁環(huán)會(huì)增大對(duì)線圈的壓力；D.打開(kāi)電鍵瞬間,鋁環(huán)會(huì)豎直向上跳起.例與練AB楞次定律3.法拉第電磁感應(yīng)定律

（1）表述：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比．

（2）公式：E=nΔΦ/ΔtE=BLv1.單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則()AB

A.線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

B.線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0C.線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D.線圈中0至D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.4V例與練法拉第電磁感應(yīng)定律2.直接寫(xiě)出圖示各種情況下導(dǎo)線兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式(B.L.ν.θ.R已知)①E=BlVsinθ;

例與練②E=2BRV;

③E=BRV3.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接電阻為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是（）A．Bdv/（Rsinθ）B．Bdv/RC．Bdvsinθ/RD．Bdvcosθ/R例與練一、電磁感應(yīng)與電路規(guī)律結(jié)合的一般問(wèn)題第一步：確定電源。第二步：分析電路結(jié)構(gòu)，畫(huà)等效電路圖。第三步：利用電路規(guī)律求解。電磁感應(yīng)的應(yīng)用1.兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距d=0.6m，兩端接R1=10Ω，R2=2.5Ω的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.2T，電阻為1.0Ω的導(dǎo)體桿MN以v=5.0m/s的速度沿導(dǎo)軌向左滑動(dòng)時(shí)，(1)MN桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小多少，哪一端電勢(shì)較高？(2)用電壓表測(cè)MN兩點(diǎn)間電壓時(shí)，電表的示數(shù)為多少？(3)通過(guò)電阻R1的電流為多少？通過(guò)電阻R２的電流為多少？(4)桿所受的安培力的大小為多少？方向怎樣？電路問(wèn)題2.如圖,光滑導(dǎo)軌寬0.4m,ab金屬棒長(zhǎng)0.5m,磁場(chǎng)均勻變化,如圖所示,金屬棒ab的電阻為1Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì),棒距離導(dǎo)軌最左端1.0m,自t=0開(kāi)始，求：（1）1s末回路中的電動(dòng)勢(shì)，（2）1s末棒ab受安培力大小，（3）0～1s通過(guò)ab棒的電量。電量問(wèn)題公式E1=nΔΦ/Δt與E2=BLvsinθ的區(qū)別與聯(lián)系（1）研究對(duì)象不同：

E=nΔΦ/Δt——回路

E=BLvsinθ——磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)體。（2）物理意義不同：E=nΔΦ/Δt—Δt內(nèi)的平均值，

E=BLvsinθ——瞬時(shí)值；（3）E=nΔΦ/Δt——整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)為零，其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。（4）E=BLvsinθ和E=nΔΦ/Δt本質(zhì)上是統(tǒng)一。前者是后者的一種特殊情況。感應(yīng)電量的計(jì)算

設(shè)在△t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q，則根據(jù)及E=n△Φ/△t，得：如果是單匝線圈（n=1），則：上式中n為線圈的匝數(shù)，△Ф為磁通量的變化量，R為閉合電路的總電阻。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。3.有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1Ω，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，則在t2－t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？例與練電量問(wèn)題4.水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中的光滑導(dǎo)軌，寬為L(zhǎng)，放有一根長(zhǎng)為1.2L導(dǎo)體棒ab，用恒力F作用在ab上，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，回路總電阻為R，分析ab的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，并求ab的最大速度。baBR

FθBRba光滑abRK力學(xué)問(wèn)題5.水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，有一根長(zhǎng)為1.2L導(dǎo)體棒ab，用恒力F作用在ab上，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，回路總電阻為R，ab的最大速度為Vm，則穩(wěn)定后電阻R上消耗的電功率為多少？baBR

F在達(dá)到最大速度時(shí)位移恰好為S，則電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少？克服安培力做的功就等于電路產(chǎn)生的電能能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題7.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，豎直放置一個(gè)冂形金屬框ABCD，框面垂直于磁場(chǎng)，寬度BC＝L，質(zhì)量m的金屬桿PQ用光滑金屬套連接在框架AB和CD上如圖.金屬桿PQ電阻為R，當(dāng)桿自靜止開(kāi)始沿框架下滑時(shí)：(1)開(kāi)始下滑的加速度為多少?(2)框內(nèi)感應(yīng)電流的方向怎樣？(3)金屬桿下滑的最大速度是多少?QBPCDAmgIF例與練例：MN和PQ間寬度為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，其它部分電阻不計(jì)．導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器，長(zhǎng)為2L的金屬棒放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，現(xiàn)將金屬棒以a端為軸，以角速度ω

沿導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)900角，求這個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻R的總電量是多少？（設(shè)導(dǎo)軌長(zhǎng)度比2L長(zhǎng)得多）電路問(wèn)題電量問(wèn)題例8：如圖所示,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌,相距L,導(dǎo)軌一端接有一個(gè)電容器,電容量為C,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌自由滑動(dòng).現(xiàn)讓ab由靜止下滑,不考慮空氣阻力,也不考慮任何部分的電阻。問(wèn)金屬棒做什么運(yùn)動(dòng)？力學(xué)問(wèn)題例9：如圖，框與水平面成37°，寬L=0.4m