高中物理-法拉第電磁感應(yīng)定律3教學(xué)課件設(shè)計

4.4法拉第電磁感應(yīng)定律第3講高中物理選修3-2人教版知識回顧1、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件：2、法拉第電磁感應(yīng)定律及其表達式：3、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢大?。夯芈返拇磐堪l(fā)生變化

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。新課教學(xué)一、對感應(yīng)電動勢的理解：3)感應(yīng)電動勢的大小的決定因素：線圈匝數(shù)穿過電路的磁通量的變化率1)求的是平均感應(yīng)電動勢，和某段時間或者某個過程對應(yīng)2)求的是瞬時電動勢

例題1：單匝矩形線圈垂直于磁場，如線圈所圍面積里的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則線圈中(

)A．0時刻感應(yīng)電動勢最大。B．0.05s時感應(yīng)電動勢為零。C．0.05s時感應(yīng)電動勢最大。D．0～0.05s時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V小結(jié)：(1)E的大小與Φ、ΔΦ的大小無必然聯(lián)系。(2)Φ＝0時，不一定為零。(3)在Φ-t圖像中，是Φ-t圖像的斜率。A.B.D意義與電磁感應(yīng)的關(guān)系理解：Φ、△Φ、△Φ/△t的區(qū)別過程量(某一段時間穿過回路Φ變化的大小)磁通量的變化率,是在Φ-t圖像上某點的切線的斜率無關(guān)感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件決定感應(yīng)電動勢的大小狀態(tài)量(某一時刻穿過回路Φ的大小)△ΦΦ2、用公式求電動勢的兩種情況：①磁感應(yīng)強度B不變,垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化,ΔS＝S2-S1,此時:

②.垂直于磁場的回路面積S不變,磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化,ΔB＝B2-B1,此時:,其中是B－t圖象的斜率．例2、矩形線圈abcd，長ab=20cm,寬bc=10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=50Ω，整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律如圖所示，求：（1）線圈回路的感應(yīng)電動勢。（2）在t=0.3s時線圈ab邊所受的安培力?！咀兪接?xùn)練2】如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率，k為常量．用電阻率為ρ、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長為l的正方形導(dǎo)線框．將該導(dǎo)線框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中．求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的大?。⒐紼=BLvsinθ

的應(yīng)用運動方向和磁感線平行時,E=0.運動方向和磁感線垂直時,E=BLv1)特例：2)速度v為平均值，E就為平均值v為

瞬時值，E就為瞬時值3)導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度

例3、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接電阻R，勻磁場磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面，一根長金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，棒與導(dǎo)軌電阻不計，當棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在導(dǎo)軌上滑行時，通過電阻的電流是(

)A【變式訓(xùn)練】如圖所示，金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN.拉動MN，使它以速度v向右勻速運動，如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細相同的均勻?qū)w，電阻率都相同，那么在MN運動的過程中，閉合回路的()A．感應(yīng)電動勢保持不變B．感應(yīng)電流保持不變C．感應(yīng)電動勢逐漸增D．感應(yīng)電流逐漸增大B.C例4、一直升機停在南半球的地磁極上空.該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B.直升機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動.螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示.如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用ε表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則（

）A．ε＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢

B．ε＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢C．ε＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢D．ε＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

方法一：利用法拉第電磁感應(yīng)定律求

設(shè)經(jīng)過Δt時間ab棒掃過的扇形面積為ΔS，

方法二：由v＝ωr可知，棒上各點線速度跟半徑成正比，故可用棒的中點的速度作為平均切割速度代入公式計算。棒上各處速率不等，故不能直接用公式E＝BLv例4、一直升機停在南半球的地磁極上空.該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B.直升機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動.螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示.如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用ε表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則（

）A．ε＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢

B．ε＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢C．ε＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢D．ε＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢A【變式訓(xùn)練】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)