高中物理 1.4 法拉第電磁感應(yīng)定律課時訓(xùn)練課件 粵教版選修3-2.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 一 影響感應(yīng)電動勢大小的因素1 感應(yīng)電動勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源 在產(chǎn)生感應(yīng)電流的電路中 即使電路不閉合 沒有感應(yīng)電流 感應(yīng)電動勢依然存在 2 磁通量的變化率磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢 用表示 其中 表示磁通量的變化量 t表示變化 所用的時間 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 如圖所示 半徑為r的金屬環(huán)繞通過直徑的軸OO 以角速度 勻速轉(zhuǎn)動 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B 從線圈平面與磁場方向平行時開始計時 則在轉(zhuǎn)過30 的過程中 穿過線圈的磁通量的變化量是多少 磁通量的變化率呢 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 二 法拉第電磁感應(yīng)定律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的變化率成正比 這就是法拉第電磁感應(yīng)定律 2 表達(dá)式 其中n為線圈的匝數(shù) 3 電動勢E的單位 伏特 符號 V 速度的變化率叫加速度 感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 感應(yīng)電動勢與磁通量的關(guān)系 加速度與速度的關(guān)系能否進(jìn)行類比 答案 可以進(jìn)行類比 當(dāng)磁通量大時 磁通量的變化量不一定大 磁通量的變化量大時 磁通量的變化率不一定大 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 三 三 感應(yīng)電動勢的另一種表述導(dǎo)體切割磁感線時的電動勢導(dǎo)體在勻強磁場中做切割磁感線運動時 若磁場 導(dǎo)體和運動速度兩兩垂直 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小等于磁感應(yīng)強度 切割磁感線的導(dǎo)體長度 導(dǎo)體切割磁感線的速度三者的乘積 數(shù)學(xué)表達(dá)式為E BLv 若運動速度v與導(dǎo)體的長度L之間的夾角為 則感應(yīng)電動勢的數(shù)學(xué)表達(dá)式為E BLvsin 勻強磁場B中 有一長度為L的導(dǎo)體棒做切割磁感線運動 速度為v 如圖所示 求導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 答案 BLv 知識精要 思考探究 典題例解 一 二 遷移應(yīng)用 一 法拉第電磁感應(yīng)定律1 感應(yīng)電動勢的大小 磁通量的變化率是 t圖象上某點切線的斜率大小 知識精要 思考探究 典題例解 一 二 遷移應(yīng)用 3 與三者之間的關(guān)系 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 磁通量為零 感應(yīng)電動勢也為零嗎 答案 感應(yīng)電動勢正比于磁通量的變化率 與磁通量大小沒有必然聯(lián)系 當(dāng)磁通量在變化過程中為零時 感應(yīng)電動勢不一定為零 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 例1 一個面積S 4 10 2m2 匝數(shù)n 100的線圈 放在勻強磁場中 磁場方向垂直于線圈平面 磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示 則下列判斷正確的是 導(dǎo)學(xué)號51130006 A 在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于 0 08Wb sB 在開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零C 在開始的2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于 0 08VD 在第3s末線圈中的感應(yīng)電動勢等于零 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 答案 A 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路 并固定在水平面 紙面 內(nèi) 回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場 中 回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場 以向里為磁場 的正方向 其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示 用F表示ab邊受到的安培力 以水平向右為F的正方向 能正確反映F隨時間t變化的圖象是 導(dǎo)學(xué)號51130007 一 二 知識精要 思考探究 典題例解 遷移應(yīng)用 答案 B解析 根據(jù)楞次定律 在前半個周期內(nèi) 圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針 即通過ab邊的電流方向為由b指向a 再根據(jù)左手定則判斷 ab邊受到的安培力為水平向左 即負(fù)方向 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 前半個周期內(nèi)ab中的電流為定值 則所受安培力也為定值 選項B正確 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 二 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢導(dǎo)體切割磁感線時 常用E Blvsin 計算感應(yīng)電動勢 對該公式的理解應(yīng)注意以下幾點 1 該公式可看成法拉第電磁感應(yīng)定律的一個推論 常用來求導(dǎo)體運動速度為v時的瞬時電動勢 若v為平均速度 則E為平均電動勢 2 當(dāng)B l v三個量方向相互垂直時 E Blv 當(dāng)有任意兩個量的方向平行時 E 0 3 公式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時的有效長度 如圖所示 導(dǎo)線切割磁感線的情況應(yīng)取與B和v垂直的等效直線長度 即ab線段的長度 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 例2 如圖所示 半徑為r的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中 磁感應(yīng)強度為B 方向垂直于紙面向里 一根長度略大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓導(dǎo)軌上無摩擦地自左端勻速滑動到右端 電路的固定電阻為R 其余電阻忽略不計 試求 導(dǎo)學(xué)號51130008 1 在滑動過程中通過電阻R的電流的平均值 2 當(dāng)導(dǎo)線MN通過圓形導(dǎo)軌中心時 導(dǎo)線MN所受安培力的大小 3 如果導(dǎo)線MN的電阻為R0 當(dāng)導(dǎo)線MN通過圓形導(dǎo)軌中心時 電阻R兩端的電壓 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 多選 2014 山東理綜 如圖 一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi) 通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定 導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好 在向右勻速通過M N兩區(qū)的過程中 導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM FN表示 不計軌道電阻 以下敘述正確的是 導(dǎo)學(xué)號51130009 A FM向右B FN向左C FM逐漸增大D FN逐漸減小 一 二 知識精要 典題例解 遷移應(yīng)用 答案 BCD解析 電磁感應(yīng)中 感應(yīng)電流所受安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運動 且安培力既垂直于導(dǎo)體棒又垂直于磁場 故FM FN方向均向左 選項A錯誤 B正確 導(dǎo)體棒在M區(qū)運動時 離通電直導(dǎo)線距離逐漸變小 磁場逐漸增強 感應(yīng)電流及安培力均變大 同理 在N區(qū)運動時 遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線 磁場減弱 感應(yīng)電流及安培力均變小 選項C D正確 知識鏈接 案例探究 易錯警示 易錯考點 轉(zhuǎn)動導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 知識鏈接 案例探究 易錯警示 知識鏈接 案例探究 易錯警示 如圖 勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框 半圓直徑與磁場邊緣重合 磁場方向垂直于半圓面 紙面 向里 磁感應(yīng)強度大小為B0 使該線框從靜止開始繞過圓心O 垂直于半圓面的軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動半周 在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流 現(xiàn)使線框保持圖中所示位置 磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化 為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流 磁感應(yīng)強度隨時間的變化率的大小應(yīng)為 知識鏈接 案例探究 易錯警示 答案 C 知識鏈接 案例探究 易錯警示