2019高中物理 第三章 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 3.2 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修1 -1.ppt

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二 法拉第電磁感應(yīng)定律 讀一讀 辨一辨 一 感應(yīng)電動勢閱讀教材第51 52頁 感應(yīng)電動勢 部分 知道什么是感應(yīng)電動勢 知道影響感應(yīng)電動勢大小的因素 1 什么是感應(yīng)電動勢 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體在電路中所起的作用是什么 答案 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(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)體在電路中相當(dāng)于電源 2 如何判斷感應(yīng)電動勢的大小呢 答案 讓產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體和其他元件組成一個簡單的回路 根據(jù)感應(yīng)電流的大小判斷感應(yīng)電動勢的大小 感應(yīng)電流越大 感應(yīng)電動勢就越大 讀一讀 辨一辨 3 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 感應(yīng)電動勢的大小跟什么因素有關(guān)呢 答案 跟磁通量的變化率 即磁通量變化的快慢 有關(guān) 大 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也就越大 讀一讀 辨一辨 二 法拉第電磁感應(yīng)定律閱讀教材第52 53頁 法拉第電磁感應(yīng)定律 部分 熟記法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容 會用E 和E n計算感應(yīng)電動勢 1 什么是磁通量的變化率 其物理意義是什么 答案 單位時間內(nèi)穿過回路的磁通量的變化量叫作磁通量的變化率 用表示 其物理意義是描述磁通量變化的快慢 2 法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么 答案 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 3 法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式是怎樣的 讀一讀 辨一辨 1 思考辨析 1 閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小與線圈匝數(shù)無關(guān) 答案 2 閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比 解析 感應(yīng)電動勢的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比 答案 3 穿過閉合電路的磁通量均勻變化 回路中的感應(yīng)電流也在均勻變化 答案 讀一讀 辨一辨 2 探究討論 2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電能是如何產(chǎn)生的 電能的產(chǎn)生過程中遵循能量守恒嗎 答案 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 無論是導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動 還是把磁鐵插入線圈或從線圈中拔出 都是消耗了機(jī)械能才獲得了電能 在轉(zhuǎn)化過程中遵守能量守恒 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究一區(qū)分磁通量 磁通量的變化量和磁通量的變化率如圖所示 通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面 第一次將金屬框由位置 平移到位置 第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置 設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為 1和 2 則 1等于 2嗎 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 要點提示設(shè)線框在位置 時的磁通量為 在位置 時的磁通量為 直線電流產(chǎn)生的磁場在位置 處比在位置 處要強(qiáng) 則 將線框從位置 平移到位置 磁感線是從線框的同一面穿過的 所以 1 將線框從位置 繞cd邊轉(zhuǎn)到位置 磁感線分別從線框的正反兩面穿過 所以 2 以原來穿過為正 則后來從另一面穿過的為負(fù) 所以有 1 2 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 1 區(qū)分磁通量 磁通量的變化量和磁通量的變化率 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 2 當(dāng)磁通量 很大時 磁通量的變化量 可能很小 同理 當(dāng)磁通量的變化量 很大時 若經(jīng)歷的時間很長 則磁通量的變化率也可能很小 磁通量的變化率的大小與磁通量 的大小和磁通量的變化量 的大小均無決定關(guān)系 3 磁通量的變化量 與電路中感應(yīng)電動勢的有無相聯(lián)系 穿過電路的 0是電路中存在感應(yīng)電動勢的前提 而磁通量的變化率 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 溫馨提示 的大小沒有直接關(guān)系 即 1 穿過一個平面的磁通量大 磁通量的變化量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 2 穿過一個平面的磁通量的變化量大 磁通量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 3 穿過一個平面的磁通量的變化率大 磁通量和磁通量的變化量都不一定大 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 例題1 下列說法正確的是 A 磁通量越大 磁通量的變化量也越大B 磁通量變化越大 磁通量的變化率也越大C 磁通量變化率越大 磁通量變化得越快D 磁通量等于零時 磁通量的變化率也為零解析 穿過一個平面的磁通量大 磁通量的變化量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 所以A B均錯誤 磁通量的變化率表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢 磁通量變化率越大 磁通量變化得就越快 故C正確 磁通量等于零時 磁通量可能正在變 此時磁通量的變化率可以不為零 故D錯誤 答案 C 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 題后反思搞清楚磁通量 磁通量的變化量 磁通量的變化率之間的區(qū)別 知道它們之間的大小無直接關(guān)系是處理問題的關(guān)鍵 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 變式訓(xùn)練1一個200匝 面積200cm2的圓形線圈放在勻強(qiáng)磁場中 磁場的方向與線圈平面垂直 磁感應(yīng)強(qiáng)度在0 05s內(nèi)由0 1T增加到0 5T 在此過程中 穿過線圈的磁通量變化量是 磁通量的變化率是 解析 磁通量的變化 2 1 B2S B1S 0 5 0 1 0 02Wb 8 10 3Wb 答案 8 10 3Wb0 16Wb s 探究一 探究二 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究二對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解利用法拉第電磁感應(yīng)定律求出的感應(yīng)電動勢是平均值還是瞬時值 如何結(jié)合 t圖象求解感應(yīng)電動勢 要點提示在高中階段 利用公式E n求出的電動勢是在 t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢 也是整個閉合電路的總電動勢 只有當(dāng) t 0時 它所表達(dá)的才是瞬時感應(yīng)電動勢 法拉第電磁感應(yīng)定律中磁通量的變化率可以從分析 t圖象上某點切線的斜率求解 探究一 探究二 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 1 感應(yīng)電動勢的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率 而與 的大小 的大小沒有必然聯(lián)系 探究一 探究二 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 例題2 一個正方形的金屬框 電阻R 0 2 垂直放在勻強(qiáng)磁場中 此時穿過線圈的磁通量為0 015Wb 若磁場在0 05s內(nèi)消失 求線框中的感應(yīng)電流為多大 原來穿過線框的磁通量為 1 0 015Wb經(jīng) t 0 05s磁通量變?yōu)?2 0磁通量的變化量 2 1 0 015Wb根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 線框中感應(yīng)電動勢的大小為 答案 1 5A 探究一 探究二 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 歸納總結(jié)計算感應(yīng)電動勢大小的步驟 1 明確磁通量的變化量及所用的時間 2 運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解 探究一 探究二 問題導(dǎo)引 名師精講 典例剖析 變式訓(xùn)練2導(dǎo)學(xué)號66824050如圖為穿過某線圈的磁通量隨時間變化的 t圖象 已知線圈匝數(shù)為10匝 則0 2s線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為V 2 6s線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為V 6 8s線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為V 解析 0 2s 1 2Wb 2 6s 2 0 E2 0 6 8s 3 2Wb 2Wb 4Wb 答案 10020 12345 1 對 和的理解 下列說法正確的是 A 磁通量大 磁通量變化量一定大B 磁通量變化大 磁通量變化率一定大C 磁通量為零 磁通量的變化率為零D 磁通量為零 磁通量的變化率不一定為零解析 磁通量對應(yīng)一個狀態(tài) 而磁通量變化對應(yīng)一個過程 所以磁通量變化的大小與磁通量的大小無直接關(guān)系 選項A錯 同理磁通量變化 的大小與變化的具體過程有關(guān) 包括變化的快慢以及變化的時間 而磁通量的變化率只描述磁通量變化的快慢 所以只有選項D正確 答案 D 12345 A 穿過線圈的磁通量 越大 感應(yīng)電動勢E一定越大B 穿過線圈的磁通量的改變量 越大 感應(yīng)電動勢E一定越大C 穿過線圈的磁通量的變化率越大 感應(yīng)電動勢E一定越大D 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化的時間 t越小 感應(yīng)電動勢E一定越大解析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知 感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 C對 磁通量大或者磁通量的變化量大 磁通量的變化率都不一定大 故A B錯 當(dāng)磁通量的變化量一定時 時間越短 磁通量的變化率才越大 故D錯 答案 C 12345 3 多選 對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解 關(guān)于感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流 下列說法中正確的是 A 只有當(dāng)電路閉合 且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時 電路中才有感應(yīng)電動勢B 只有當(dāng)電路閉合 且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時 電路中才有感應(yīng)電流C 不管電路是否閉合 只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化 電路中就有感應(yīng)電動勢D 不管電路是否閉合 只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化 電路中就有感應(yīng)電流 12345 解析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)就是當(dāng)穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化時 線路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 如果電路閉合 就有感應(yīng)電流 如果電路不閉合 就只有感應(yīng)電動勢而沒有感應(yīng)電流 答案 BC 12345 4 t圖象的應(yīng)用 穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關(guān)系如圖所示 在下列幾段時間內(nèi) 線圈中感應(yīng)電動勢最小的是 A 0 2sB 2 4sC 4 5sD 5 10s解析 圖象斜率的絕對值越小 表明磁通量的變化率越小 感應(yīng)電動勢也就越小 顯然 5 10s圖線斜率的絕對值最小 答案 D 12345 5 E n的應(yīng)用 一個邊長L 1m的單匝正方形線框放在勻強(qiáng)磁場中 穿過它的磁通量在0 05s內(nèi)由3 10 2Wb增加到8 10 2Wb 則穿過線框磁通量的變化量為Wb 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為V 解析 8 10 2 3 10 2 Wb 5 10 2Wb 答案 5 10 21