電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件市公開課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小感應(yīng)電流方向現(xiàn)象綜合應(yīng)用楞次定律右手定則自感渦流用牛頓第二定律處理導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)用能轉(zhuǎn)化合守恒定律處理電磁感應(yīng)問(wèn)題知識(shí)體系第1頁(yè)電磁感應(yīng)感應(yīng)電流條件：閉合，磁通量改變閉和有電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（電源）感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因產(chǎn)生：產(chǎn)生：產(chǎn)生原因非靜電力就是感生電場(chǎng)電場(chǎng)力對(duì)自由電荷作用非靜電力做功非靜電力就是磁場(chǎng)洛倫茲力對(duì)自由電荷作用非靜電力做功導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)改變時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感應(yīng)電場(chǎng)，閉合導(dǎo)體中自由電子在電場(chǎng)力作用下定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，即產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。第2頁(yè)一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.法拉第電磁感應(yīng)定律：電磁感應(yīng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，即跟穿過(guò)這一電路磁通量改變率成正比，即：2、特例：當(dāng)導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表示式

E=BLv⊥3、注意：①產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，該電源正負(fù)極由楞次定律來(lái)確定，注意電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極.第3頁(yè)二、感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))方向楞次定律aba相當(dāng)于電源正極b相當(dāng)于電源負(fù)極2、閉合電路磁通量改變而引發(fā)感應(yīng)電流方向判斷方法：

楞次定律1、閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線而引發(fā)感應(yīng)電流方向判斷方法：右手定則四指指向電源___極正第4頁(yè)楞次定律1．內(nèi)容：感應(yīng)電流含有這么方向，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)總要妨礙引發(fā)感應(yīng)電流磁通量改變2．適用范圍：磁通量改變而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向判斷3．判斷步驟：

①明確閉合回路范圍內(nèi)磁場(chǎng)方向（原磁場(chǎng)）

②分析穿過(guò)閉合電路磁通量改變（增大、減?。?/p>

③依據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向（新磁場(chǎng)）

④利用安培定則判定感應(yīng)電流方向“增反減同”、“來(lái)拒去留”、“增縮減擴(kuò)”“妨礙但不阻止”第5頁(yè)例1：線圈在長(zhǎng)直導(dǎo)線電流磁場(chǎng)中，做如圖運(yùn)動(dòng)：A向右平動(dòng)；B向下平動(dòng)；C繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)(邊bc向外)；D從紙面向紙外做平動(dòng)，E向上平動(dòng)(邊bc上有個(gè)缺口)；則線圈中有感應(yīng)電流是()答案：BCD經(jīng)典題型一、感應(yīng)電流產(chǎn)生條件判斷第6頁(yè)經(jīng)典題型二、判斷感應(yīng)電流(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))方向例2：判斷感應(yīng)電流方向P向右滑動(dòng)答案：從上往下看，先順時(shí)針后逆時(shí)針;順時(shí)針->逆時(shí)針->順時(shí)針;ABCD

注：右手定則是楞次定律一個(gè)特殊利用。右手定則適合用于閉合電路一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流方向判斷；而楞次定律適合用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向判斷，更含有普遍性.第7頁(yè)楞次定律內(nèi)涵：內(nèi)容：感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生它那個(gè)原因。原因：（1）原磁通量改變（2）物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)（3）原電流改變（自感）例3、MN固定，PQ能夠自由移動(dòng)，當(dāng)一條形磁鐵從上方下落(未達(dá)導(dǎo)軌平面)過(guò)程中，試判斷PQ將怎樣運(yùn)動(dòng)？磁鐵加速度大小怎樣？經(jīng)典題型三、楞次定律應(yīng)用【討論】假如磁體是向上提起，則P、Q運(yùn)動(dòng)將怎樣?或者說(shuō)磁體已向下穿過(guò)了回路并在向下落，則P、Q運(yùn)動(dòng)怎樣?且此時(shí)磁體加速度大小怎樣?答案：將相互靠攏；加速度小于g第8頁(yè)法拉第電磁感應(yīng)定律綜合利用習(xí)題(1)與閉合電路歐姆定律相結(jié)合(2)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)相結(jié)合(3)與做功、能量轉(zhuǎn)化相結(jié)合(4)與圖像問(wèn)題相結(jié)合第9頁(yè)第一類問(wèn)題：與閉合電路歐姆定律相結(jié)合例題1：如圖，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)均勻正方形金屬框架abcd總電阻為R，框架以速度v向右勻速平動(dòng)，經(jīng)過(guò)磁感強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求以下三種情況ab之間電勢(shì)差。(1)只有ab進(jìn)入磁場(chǎng)。(2)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)。(3)只有ab邊離開磁場(chǎng)。(1)Uab=3BLv/4(2)Uab=BLv(3)Uab=BLv/4abcdv第10頁(yè)處理問(wèn)題方法、步驟：(1)找到“等效電源”，分清內(nèi)外電路(2)必要時(shí)畫出等效電路圖(3)利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算第11頁(yè)練習(xí)1、在移出過(guò)程中線框一邊a,b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大是B第12頁(yè)例題2、(見(jiàn)書P21.)100匝線圈（為了表示線圈繞向，圖中只畫了2匝）兩端AB與一個(gè)電壓表相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場(chǎng)，線圈中磁通量在按圖乙所表示規(guī)律改變。（1）按圖乙所表示規(guī)律，電壓表讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（2）請(qǐng)?jiān)诰€圈位置上標(biāo)出感應(yīng)電場(chǎng)方向。（3）AB兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)+號(hào)接線柱連接？A端第13頁(yè)練習(xí)2、如圖，棒ab長(zhǎng)為2L，軌道間距為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B，電阻為R。求ab棒轉(zhuǎn)過(guò)90o時(shí)經(jīng)過(guò)R電量。注：平均電流I與對(duì)應(yīng)時(shí)間Δt乘積為經(jīng)過(guò)R電量。第14頁(yè)第二類問(wèn)題：與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相結(jié)合例題3、如圖所表示導(dǎo)線框abcd固定在豎直平面內(nèi)，bc段電阻為R，其它電阻不計(jì)，ef是一個(gè)不計(jì)電阻水平放置導(dǎo)體桿，桿長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m，桿兩端與導(dǎo)線框良好接觸，又能無(wú)摩擦地滑動(dòng)。整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與框面垂直，現(xiàn)在用一個(gè)恒力F豎直向上拉ef使其開始上升，分析ef運(yùn)動(dòng)過(guò)程并求ef最大速度。fabcdeF模型1：?jiǎn)螚U受恒力作用模型mgF安總結(jié)：F外恒定，F(xiàn)安變大，a變小變加速運(yùn)動(dòng)到勻速為止。勻速時(shí)F外=F安，V到達(dá)最大值第15頁(yè)練習(xí)3、水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中光滑導(dǎo)軌上，有一根導(dǎo)體棒ab，用恒力F作用在ab上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，回路總電阻為R，分析ab運(yùn)動(dòng)情況，并求ab最大速度。abBR分析：ab在F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又受到磁場(chǎng)作用力f，畫出受力圖：Ff1a=(F-f)/mvE=BLvI=E/Rf=BILFf2Ff最終，當(dāng)f=F時(shí)，a=0，速度到達(dá)最大，F(xiàn)=f=BIL=B2L2vm/Rvm=FR/B2L2vm稱為收尾速度.又解：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力所做功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電阻R上內(nèi)能。Fvm=I2R=B2L2v2

m/Rvm=FR/B2L2第16頁(yè)練習(xí)4、如圖光滑金屬框架與水平面成α=30o角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.5T，方向與框架平面垂直向上，金屬導(dǎo)體ab長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.1m，質(zhì)量m=0.01kg，含有電阻為R=0.1Ω，其余電阻不計(jì)，則穩(wěn)定后，ab導(dǎo)線最大速度是多少？)α)αabB)αFNmgFBv=2m/s思索：假如磁場(chǎng)豎直向上呢？第17頁(yè)例題4、如圖所表示，一水平放置平行導(dǎo)體框?qū)挾萀=0.50m，接有電阻R=0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面方向向下，今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：

（1）導(dǎo)體ab上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；

（2）要維持ab向右勻速運(yùn)動(dòng)作用在ab上水平外力多大，方向怎樣；

（3）電阻R上產(chǎn)生焦耳熱功率多大。第三類問(wèn)題：與做功、能量轉(zhuǎn)化相結(jié)合模型3第18頁(yè)【解析】（1）導(dǎo)體ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)大?。?/p>

E=BLv=0.40×0.50×4.0V=0.80V

（2）導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：

A導(dǎo)體ab所受安培力：F=BLI=0.40×0.50×4.0=0.8N，

因?yàn)閍b勻速運(yùn)動(dòng)所以水平拉力F′=F=0.8N，方向水平向右（拉力必須平衡安培力維持ab向右勻速運(yùn)動(dòng)）

（3）R上焦耳熱功率：W

或依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒關(guān)系得：P=Fv=0.8×0.4W=3.2W

第19頁(yè)例題6、勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,寬度D=0.6m,由粗細(xì)均勻電阻絲制成正方形線框abcd邊長(zhǎng)L=0.20m,電阻R=2,以速度v=0.2m/s勻速經(jīng)過(guò)該區(qū)域，以線框ab邊剛好與磁場(chǎng)左邊界重合時(shí)為t=0。(1)以逆時(shí)針電流為正，作I-t圖象.(2)以x軸正向?yàn)檎?，作安培力F-t圖象.第四類問(wèn)題：與圖像問(wèn)題相結(jié)合第20頁(yè)itFt第21頁(yè)例7、如圖所表示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)含有理想邊界磁場(chǎng)，將銅環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，向右擺至最高點(diǎn)B，不計(jì)空氣阻力，則以下說(shuō)法正確是（）A．A、B兩點(diǎn)等高