（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.4 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修3-2.ppt

《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.4 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修3-2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.4 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修3-2.ppt（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3.1.4法拉第電磁感應(yīng)定律,一、電磁感應(yīng)定律 1.感應(yīng)電動勢 在_____________中產(chǎn)生的電動勢，叫感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于_______，導(dǎo)體本身的電阻相當(dāng)于__________。當(dāng)電路斷開時，_____(“有”或“無”)感應(yīng)電流，但有(“有”或“無”)感應(yīng)電動勢。,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電源,電源內(nèi)阻,無,2.法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的_________成正比。,(3)單位：在國際單位制中，電動勢的單位是伏(V)。,變化率,思考判斷 (1)線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大。( ) (2)線圈

2、中磁通量的變化量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大。 ( ) (3)線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大。 ( ) (4)線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大。 ( ),,,,,二、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢 如圖1所示電路中，閉合電路的一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab切割磁感線的有效長度為l，以速度v勻速切割磁感線。 圖1 (1)在t時間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運動到a1b1，線框面積的變化量是S_______。 (2)穿過閉合電路磁通量的變化量：BSBlvt。,Blv,lvt,1.當(dāng)磁場方向、導(dǎo)體本身、導(dǎo)體運動方向三者_(dá)___

3、______時，導(dǎo)體所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E_____。 2.若導(dǎo)體與磁場方向垂直，導(dǎo)體運動方向與導(dǎo)體本身垂直，但與磁場方向的夾角為時，如圖2所示，則求導(dǎo)體運動所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢時，應(yīng)將速度v進(jìn)行______，利用速度垂直磁場的分量來進(jìn)行計算，其數(shù)值為EBlv1_________。 圖2,兩兩垂直,Blv,分解,Blvsin ,思維拓展 如圖所示的情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Blv的是________。 答案甲、乙、丁,三、反電動勢 1.定義：電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，線圈中會產(chǎn)生____________，這個感應(yīng)電動勢總要削弱電源電動勢的作用。這個電動勢稱為__________。 2.作用：阻礙

4、線圈的轉(zhuǎn)動，要維持線圈原來的轉(zhuǎn)動，電源就必須向電動機(jī)提供______。這正是電能_______為其他形式能的過程。 3.危害與防止 若電動機(jī)工作中由于機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了__________，電阻很小的線圈中電流會______，可能會把電動機(jī)_______，這時應(yīng)立即______電源，進(jìn)行檢查。,感應(yīng)電動勢,反電動勢,能量,轉(zhuǎn)化,反電動勢,很大,切斷,燒毀,思考判斷 (1)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，線圈中會產(chǎn)生反電動勢，若斷電后，線圈會由于反電動勢的存在而反向轉(zhuǎn)動。( ) (2)當(dāng)線圈減速轉(zhuǎn)動時，也存在反電動勢。 ( ) (3)隨著科技的進(jìn)步，也會使反電動勢的作用變成線圈轉(zhuǎn)動的動力。

5、( ),,,,法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用,1.對感應(yīng)電動勢的理解,要點歸納,例1 關(guān)于感應(yīng)電動勢的大小，下列說法正確的是(),精典示例,答案D,例2 如圖3甲所示的螺線管，匝數(shù)n1 500匝，橫截面積S20 cm2，方向向右穿過螺線管的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化， 圖3,(1)2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量是多少？ (2)磁通量的變化率多大？ (3)線圈中感應(yīng)電動勢的大小為多少？ 解析(1)磁通量的變化量是由磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的，則1B1S，2B2S，21，所以BS(62)20104 Wb8103 Wb,答案(1)8103 Wb(2)4103 Wb/s(3)6 V,,針

6、對訓(xùn)練1 如圖4所示，勻強(qiáng)磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是() 圖4 A.EaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時針方向 B.EaEb41，感應(yīng)電流均沿順時針方向 C.EaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時針方向 D.EaEb21，感應(yīng)電流均沿順時針方向,答案B,針對訓(xùn)練2 如圖5甲所示，一個圓形線圈匝數(shù)n1 000匝、面積S2102 m2、電阻r1 。在線圈外接一阻值為R4 的電阻。把線圈放入一個勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨

7、時間變化規(guī)律如圖乙所示。求： 圖5 (1)04 s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動勢； (2)t5 s時，a、b兩點哪點電勢高； (3)t5 s時，電阻R兩端的電壓U。,靖宸,(2)t5 s時，磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向是垂直紙面向里，故a點的電勢高。,故電阻R兩端的電壓UIR0.84 V3.2 V。 答案(1)1 V(2)a點的電勢高(3)3.2 V,對公式EBlvsin 的理解與應(yīng)用,1.對EBlv的理解 (1)當(dāng)l垂直B、l垂直v，而v與B成角時，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為EBlvsin 。 (2)若導(dǎo)線是曲折的，或l與

8、v不垂直時，則l應(yīng)為導(dǎo)線的有效切割長度。 (3)公式EBlv中，若v為一段時間內(nèi)的平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢；若v為某時刻的切割速度，則E為瞬時感應(yīng)電動勢。,要點歸納,例3 在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，B0.2 T。有一水平放置的光滑框架，寬度為l0.4 m，如圖6所示?？蚣苌戏胖靡毁|(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計。若cd桿以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻變速直線運動，則：,(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？ (2)第5 s末，回路中的電流多大？ (3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？,精典示例,圖6,(3)桿做勻加速運動，則F

9、F安ma，F(xiàn)安BIl 即FBIlma0.164 N。 答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N,故平均感應(yīng)電動勢EBlv0.4 V。,例4 (多選)法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖7所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中。圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是() 圖7 A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定 B.若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a到b的方向流動 C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變

10、為原來的2倍,答案AB,,突破該題的關(guān)鍵是將圓盤切割模型轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒切割模型。,針對訓(xùn)練3 如圖8所示，導(dǎo)軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體AB可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動。若AB以5 m/s的速度從O點開始沿導(dǎo)軌勻速右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長，它們每米長度的電阻都是0.2 ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T。問： 圖8 (1)3 s末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長度是多少？此時導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大？回路中的電流為多少？ (2)3 s內(nèi)回路中的磁通量變化了多少？此過程中的平均感應(yīng)電動勢為多少？,解析(1)夾在導(dǎo)軌間的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢才是電路中的感應(yīng)電動勢。,1.(法拉第電磁感應(yīng)定律的理解)將閉合

11、多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是() A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大 C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大 D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同,答案C,圖9,答案D,3.(對EBlv的理解)如圖10所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則(不計導(dǎo)軌電阻)(),圖10,答案C,圖11,答案C,5.(法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用)如圖12所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是(),A.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小 C.ab所受的安培力保持不變 D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小,圖12,答案D,