屆高考物理核心要點(diǎn)突破系列第章第一節(jié)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》課件新人教選修

第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第一節(jié)課前自主學(xué)案目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.明確磁通量的概念及其變化．2．理解閉合電路磁通量的改變情況，明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．3．了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量守恒．重點(diǎn)難點(diǎn)：有關(guān)磁通量的計(jì)算；利用產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件進(jìn)行判斷．課前自主學(xué)案一、磁通量1．定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與_______的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量．2．公式：Φ＝____.適用條件：(1)勻強(qiáng)磁場．(2)磁場方向和平面垂直．若磁場方向和平面不垂直，S應(yīng)為與B垂直方向上的______面積．3．單位：_______，簡稱韋，符號為____.4．意義：穿過某一面積的磁通量大小可用穿過這一面積的_____________的多少表示．面積SBS投影韋伯Wb磁感線條數(shù)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．磁通量變化的兩種情況(1)導(dǎo)體和磁體的__________(2)閉合電路的________發(fā)生變化．2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生．這種利用________產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)．相對運(yùn)動(dòng)．磁場磁場3．感應(yīng)電流：在_________中產(chǎn)生的電流．產(chǎn)生條件：(1)閉合電路；(2)________發(fā)生變化．三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化及能量守恒電磁感應(yīng)的過程就是其他形式的能量轉(zhuǎn)化為_____的過程，在這種轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中能量的總量___________電磁感應(yīng)磁通量電能保持不變．核心要點(diǎn)突破一、磁通量及磁通量變化量的計(jì)算1．磁通量的計(jì)算(1)B與S垂直時(shí)：Φ＝B·S.B指勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為線圈的面積．(2)B與S不垂直時(shí)，如圖16－1－1所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場中，平面abcd與垂直于磁感線方向的平面的夾角為θ，則穿過平面abcd的磁通量應(yīng)為Φ＝B·Scosθ＝BS⊥.Scosθ即為面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱之為“有效面積”．圖16－1－1(3)某面積內(nèi)有不同方向的磁場時(shí)，先分別計(jì)算不同方向的磁場的磁通量，然后規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，求其代數(shù)和．2．磁通量的變化量的計(jì)算(1)磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，其數(shù)值等于初、末狀態(tài)穿過某個(gè)平面磁通量的差值．(2)回路的面積不變，而穿過回路的磁場變化引起磁通量發(fā)生變化，即ΔΦ＝ΔB·S.(3)磁場不變，而回路相對磁場的正對面積發(fā)生變化引起磁通量發(fā)生變化，即ΔΦ＝ΔS·B.閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流就屬于這種情況．特別提醒：(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，它的正、負(fù)既不表示磁通量的方向，也不表示大小，僅表示磁感線的貫穿方向．(2)磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)．二、對產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解1．對產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的剖析不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．其條件可以歸結(jié)為兩個(gè)：一是電路本身的屬性，即電路必須是閉合電路；二是穿過電路本身的磁通量發(fā)生變化，其主要內(nèi)涵是體現(xiàn)在“變化”二字上．電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過電路的磁通量很大但不變化，那么不論有多大，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．能使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有如下幾種情況：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，閉合電路面積S發(fā)生變化，ΔΦ＝B·ΔS＝B(S2－S1)；(2)閉合電路的面積S不變，而閉合電路在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)而位置發(fā)生變化，引起電路所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同；(3)閉合電路的面積S不變，但相對勻強(qiáng)磁場的位置發(fā)生變化(面積S與B的夾角改變)引起磁通量變化；(4)閉合電路的面積S不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t發(fā)生變化等．2．對“導(dǎo)體棒切割”磁感線的理解閉合電路的一段導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．如圖16－1－2所示，當(dāng)導(dǎo)體棒ad向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過adcb的磁通量發(fā)生變化(面積變大)，所以adcb回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．由此可見“切割磁感線”產(chǎn)生感應(yīng)電流和“磁通量變化”在本質(zhì)上是一致的．特別提醒：閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，也不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流．圖16－1－2課堂互動(dòng)講練 如圖16－1－3所示，平面M的面積為S，垂直于勻強(qiáng)磁場B，求平面M由此位置出發(fā)繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)過60°和轉(zhuǎn)過180°時(shí)磁通量的變化量.磁通量及其變化量的計(jì)算例1圖16－1－3【點(diǎn)評】(1膊)磁通粱量和哪磁通養(yǎng)量的居變化奧量是謀兩個(gè)片不同變的概吸念，沒磁通緞量與未某一慶狀態(tài)推下穿蠟過一淺個(gè)面貞磁感鼠線的奇多少顛相聯(lián)平系，胸它與蝴這個(gè)即面所敵在的朝一個(gè)與位置懸相對球應(yīng)；獨(dú)磁通冊量的刪變化稱量是況指這妻個(gè)面舌的末獲位置日的磁融通量訪與初盞位置臂的磁微通量么的差卸值，棍它與倡這個(gè)帥面的巾一個(gè)罰變化泄過程巴相對異應(yīng)．(2番)磁通送量的余正負(fù)塵可以臨根據(jù)鋸磁感燃線穿躍過平旨面的鋪方向鐘人為共規(guī)定漠，這選個(gè)規(guī)趙定的宇不同厘可以洽導(dǎo)致銷磁通新量相止差一貫個(gè)符姥號，恰但不勻影響漏絕對堅(jiān)值的認(rèn)大小俱．變式柏訓(xùn)練1圖16－1－4一球超冠處乏于磁墾感應(yīng)條強(qiáng)度藝為B的勻百強(qiáng)磁朗場中舅，如朵圖16－1－4所示章，若豆球冠柿的底登面大刑圓半梁徑為r，磁鼻場方咳向與射球冠鵲底面衛(wèi)垂直心，求務(wù)穿過墨整個(gè)險(xiǎn)球冠注的磁雁通量務(wù)．解析監(jiān)：球冠技垂直臣磁場披方向沒的有樓效面魯積S⊥＝πr2，故Φ＝BS⊥＝πBr2.答案挖：πBr2如圖16－1－5所示幅，開筍始時(shí)容矩形灶線圈院平面姐與勻蔥強(qiáng)磁杠場的臟方向權(quán)垂直利，且男一半肅在磁避場內(nèi)懂，一植半在匪磁場笛外．仇若要忘使線弓圈中蜓產(chǎn)生主感應(yīng)御電流鑰，下魯列做府法中藥可行喘的是()感應(yīng)電流有無的判斷例2圖16－1－5A．以ab邊為著軸轉(zhuǎn)糠動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)記的角秤度小貧于90怨°)B．以bd邊為紀(jì)軸轉(zhuǎn)刷動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)謊的角榨度小迅于60圍°)C．以bd邊為莖軸轉(zhuǎn)越動(dòng)90譯°后，虛增大消磁感煩應(yīng)強(qiáng)泡度D．以ac邊為壇軸轉(zhuǎn)勤動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)佳的角鹽度小刮于60眾°)【答案】AD【點(diǎn)評】判斷針有無課感應(yīng)宰電流忽，一煌是看該電路駁是否航閉合吼，二咬是看斷穿過凱閉合就電路渣的磁戚通量汽是否輔變化抖．判躁斷穿款過電吃路的枝磁通避量是痛否變勾化又頌可用撫兩種沾方法影：一沃是根交據(jù)公兔式Φ＝BSco泰sθ來判加斷；略二是猛根據(jù)紀(jì)穿過奸回路草的磁秧感線輸條數(shù)鄰來判共斷．變式僑訓(xùn)練2圖16－1－6如圖16－1－6所示存，一避水平桐放置途的矩劉形線爆框ab鞏cd在條每形磁情鐵的N極附喂近豎母直下適落，溉下落廳過程際中線涉框平飾面保嚴(yán)持水依平，漲位置Ⅰ和Ⅲ都靠音近位恨置Ⅱ，則午線框駁從位初置Ⅰ到位殊置Ⅱ的過作程中挪和從庭位置Ⅱ到位蟻置Ⅲ的過寨程中暗下列寬說法撐正確洋的是()A．由賠位置Ⅰ到位客置Ⅱ，框挎內(nèi)不躍產(chǎn)生汗感應(yīng)劉電流B．由傻位置Ⅰ到位信置Ⅱ，框勵(lì)內(nèi)產(chǎn)肢生感爛應(yīng)電谷流C．由另位置Ⅱ到位顛置Ⅲ，框篩內(nèi)產(chǎn)碼生感粥應(yīng)電畏流D．由盒位置Ⅱ到位島置Ⅲ，框頌內(nèi)不黃產(chǎn)生噸感應(yīng)聯(lián)電流解析歐：選BC頁.本題苦關(guān)鍵蒸是首械先確湯定線葬框位謊置變既化處茫磁場統(tǒng)的分駐布及赴其變紙化．盼如右四圖所堡示，聚作出曲其正移視(向?qū)κ堂婵纯∪?圖，萍從圖區(qū)中可凱以看通出：斗從位爽置Ⅰ到位弄置Ⅱ的過棒程中群，從拾線框貌下面司向上回穿過航線框獸的磁串通量爐減少(Ⅱ位置阻時(shí)Φ＝0)；而些從Ⅱ位置顏到Ⅲ位置蘆時(shí)，石從線蒸框上歇面向耳下穿都過線驚框的懷磁通僅量增墳大，糞故由穗位置Ⅰ到位奪置Ⅱ和由梁位置Ⅱ到位環(huán)置Ⅲ的兩倦個(gè)過幣程中香，穿邁過閉售合線貴框的腸磁通易量都汗發(fā)生紐奉變化認(rèn)，都狂產(chǎn)生由感應(yīng)忽電流斷．如圖16－1－7所示樸，閉減合金尊屬小渴環(huán)從貪高h(yuǎn)的光施滑曲植面上羽端無強(qiáng)初速巷滾下抬，又湯沿曲姑面另透一側(cè)段上升斯，那槍么()關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題例3圖16－1－7A．若馳是勻柿強(qiáng)磁盡場，但環(huán)在扶左側(cè)佛滾上直的高幟度小株于hB．若伯是勻同強(qiáng)磁山場，層環(huán)在秀左側(cè)衰滾上港的高槍度等暢于hC．若評是非出勻強(qiáng)禿磁場蔥，環(huán)慚在左廊側(cè)滾速上的卷高度乎等于hD．若打是非固勻強(qiáng)駐磁場園，環(huán)佩在左誦側(cè)滾聯(lián)上的寫高度釣小于h【自主可解答】若為券勻強(qiáng)惑磁場船，小戒環(huán)無索感應(yīng)依電流廁產(chǎn)生歇；若詞為非智勻強(qiáng)候磁場匯，則澆穿過桃環(huán)的命磁通庫量變也化，差有感笑應(yīng)電錯(cuò)流產(chǎn)辯生，佩所以盞有焦誤耳熱類產(chǎn)生梨，有抓一部尤分機(jī)招械能泉要轉(zhuǎn)喘化為圓內(nèi)能充．故鐘選B、D.【答案】BD【點(diǎn)評】只要紅感應(yīng)模電流索產(chǎn)生望，必竊然要票有其兼他能成量轉(zhuǎn)跳化為叮電能打．變式鵲訓(xùn)練3圖16－1－8如圖16－1－8所示玩，矩珠形線歡框從芳某高痕處自要由下枝落，榜下落h后線靠框平揚(yáng)面垂梁直穿尺過一鼻有界殘的水地平方茅向的尤勻強(qiáng)渠磁場終區(qū)域偏，落仍地時(shí)畏的速祖度為v1，整斑個(gè)運(yùn)漫動(dòng)的例