人教版物理選修3-2法拉第電磁感應定律

高中物理選修3-2課件第4章第四節(jié)

法拉第電磁感應定律高中物理選修3-2課件第四節(jié)

法拉第電磁感應定律高中物理選修3-2課件課標定位學習目標:1.知道感應電動勢、反電動勢的概念，了解反電動勢的作用．知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量及與磁通量的變化量的區(qū)別．理解法拉第電磁感應定律的內(nèi)容和數(shù)學表達式,能用它來解答有關(guān)問題．知道公式E＝Blvsinθ的推導，理解并會用它解答有關(guān)問題．高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓練第四節(jié)法拉第電磁感應定律課前自主學案高中物理選修3-2課件課前自主學案；電路斷開依然存在.一、感應電動勢1.在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源 .2.在電磁感應現(xiàn)象中，既然閉合電路中有磁通量的變化 ,這個電路就一定有感應電流時,雖然沒有感應電流,但感應電動勢二、電磁感應定律1．定律內(nèi)容:閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的_變_變化_化率 成正比．高中物理選修3-2課件2．表達式:E＝ΔΦ/Δt線圈)．(單匝線圈),E＝ (多匝三、導體切割磁感線時的感應電動勢1．導體棒垂直于磁場運動，B.l、v兩兩垂直時，如圖4－4－1.E＝Blv .圖4－4－1圖4－4－2高中物理選修3-2課件2.導線的運動方向與導線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖4－4－2，E＝Blv sinθ.四、反電動勢電機轉(zhuǎn)動時，由于切割磁感線，線圈中產(chǎn)生的反抗電源電動勢作用的感應電動勢.高中物理選修3-2課件核心要點突破物理量單位物理意義計算公式磁通量ΦWb表示某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少Φ＝B·S⊥高中物理選修3-2課件物理量單位物理意義計算公式磁通量的變化量ΔΦWb表示在某一過程中穿過某一面積的磁通量變化的多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的變化率Wb/s表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件即時應用 (即時突破，小試牛刀)1.下列說法正確的是( )線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件二、對公式E＝Blvsinθ的理解1.對公式中各量的理解(1)對θ的理解當B.l、v三個量方向互相垂直時，θ＝90°，感應電動勢最大，當有任意兩個量的方向互相平行時，θ＝0°，感應電動勢為零．(2)對l的理解式中的l應理解為導線切割磁感線時的有效長度，如果導線不和磁場垂直，l應是導線在磁場垂直方高中物理選修3-2課件向投影的長度，如果切割磁感線的導線是彎曲的，如圖4－4－3所示，則應取與B和v垂直的等效直線長度，即ab的弦長.圖4－4－3高中物理選修3-2課件(3)對v的理解①公式中的v應理解為導線和磁場間的相對速度,當導線不動而磁場運動時,也有電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生.②公式E＝Blv一般用于導線各部分切割磁感線速度相同的情況，若導線各部分切割磁感線的速度不同，可取其平均速度求電動勢.如圖4－4－4所示，圖4－4－4高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件即時應用 (即時突破,小試牛刀)2.如圖4－4－5所示的幾種情況中，金屬導體中產(chǎn)生的感應電動勢為Blv的是()圖4－4－5高中物理選修3-2課件A.乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙解析:選B.甲、乙、丁中切割磁感線的有效長度均為l，故B對．高中物理選修3-2課件三、電磁感應現(xiàn)象中的電路問題1．分析電路在電磁感應現(xiàn)象中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動勢．若回路閉合，則產(chǎn)生感應電流，感應電流引起熱效應等，所以電磁感應問題常與電路知識綜合考查．解決與電路相聯(lián)系的電磁感應問題的基本方法是:高中物理選修3-2課件明確哪部分導體或電路產(chǎn)生感應電動勢，該導體或電路就是電源，其他部分是外電路.用法拉第電磁感應定律確定感應電動勢的大小,用楞次定律確定感應電動勢的方向.畫等效電路圖.分清內(nèi)外電路，畫出等效電路圖是解決此類問題的關(guān)鍵.運用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解.高中物理選修3-2課件軌平面.導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求:高中物理選修3-2課件課堂互動講練E＝Blv的應用和電勢高低的判斷例1如圖4－4－6所示,水平放置的平行金屬導軌相距l(xiāng)＝0.50m,左端接一電阻R＝0.20Ω,磁感應強度B＝0.40T的勻強磁場方向垂直于導圖4－4－6高中物理選修3-2課件(1)ab棒中感應電動勢的大?。?2)回路中感應電流的大??；(3)ab棒中哪端電勢高；(4)維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大小.【思路點撥】這是一個導體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電動勢的問題.感應電動勢的大小可由公式E＝Blv求出；感應電流的大小可由閉合電路歐姆定律求出；勻速運動時，水平外力的大小應該與安培力的大小相等.高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件【答案】 (1)0.80V (2)4.0A (3)a端高 (4)0.N【規(guī)律總結(jié)】導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢時，切割磁感線的導體可等效于電源，沿其中的電流方向電勢升高，即四指指向電勢高的一端.高中物理選修3-2課件變式訓練1 (2010年高考大綱全國卷Ⅰ)某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10－5T.一靈敏電壓表連接在當?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時有海水(視為導體)流過.設落潮時，海水自西向東流，流速為2m/s.下列說法正確的是(A.河北岸的電勢較高B.河南岸的電勢較高C.電壓表記錄的電壓為9mVD.電壓表記錄的電壓為5mV)高中物理選修3-2課件解析:選AC.由E＝Blv＝(4.5×10－5×100×2)V＝9×9mV，可知電壓表記錄的電壓為9mV,選項C正確、D錯誤；從上往下看，畫出水流切割磁感線示意圖如圖所示，據(jù)右手定則可知北岸電勢高，選項A正確、B錯誤．高中物理選修3-2課件如圖4－4－7所示,兩端開與口半徑為r的裸導體圓環(huán),右端固定電阻相連,左端上架一長度大于2r的裸導線MN，電路的固定電阻為R，其余電阻忽略不計，圓內(nèi)有垂直于平面的勻強磁場.如果環(huán)內(nèi)勻強磁場的磁感應強度為B，MN從圓環(huán)的左端滑到右端所經(jīng)過的時間為t，試求這一過程中電阻R上通過的電荷量.公式E＝nΔΦ/Δt的應用例2圖4－4－7高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件電磁感應電路的計算例3如圖4－4－8甲所示的螺線管，匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2，電阻r＝1.5Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝3.5Ω，R2＝2.5Ω，向右穿過螺線管的勻強磁場的磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化.求:圖4－4－8高中物理選修3-2課件(1)螺線管產(chǎn)生的感應電動勢大??；(2)通過螺線管的電流大小和方向；(3)螺線管兩端的電壓大小，并判斷M、P兩端的電勢高低.【思路點撥】高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件【答案】0.8

A4.8

V(1)6

VM→a→c→b→P→MM端電勢高【規(guī)律總結(jié)】解決電磁感應電路問題時，首先明確哪部分相當于電源，哪部分相當于外電路，然后根據(jù)電路知識進行求解.其次要注意等效電源兩端的電壓是路端電壓，不等于電動勢.高中物理選修3-2課件變式訓練2

(2011年鄒城高二檢測)如圖4－4－9所示,在寬為0.5m的平行導軌上垂直導軌放置一個有效電阻為r＝0.6Ω的直導體棒,在導軌的兩端分別連接兩個電阻R1＝4Ω