人教版物理選修3-2法拉第電磁感應(yīng)定律

高中物理選修3-2課件第4章第四節(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律高中物理選修3-2課件第四節(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律高中物理選修3-2課件課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì)的概念，了解反電動(dòng)勢(shì)的作用．知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量及與磁通量的變化量的區(qū)別．理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式,能用它來(lái)解答有關(guān)問(wèn)題．知道公式E＝Blvsinθ的推導(dǎo)，理解并會(huì)用它解答有關(guān)問(wèn)題．高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課前自主學(xué)案高中物理選修3-2課件課前自主學(xué)案；電路斷開(kāi)依然存在.一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源 .2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，既然閉合電路中有磁通量的變化 ,這個(gè)電路就一定有感應(yīng)電流時(shí),雖然沒(méi)有感應(yīng)電流,但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二、電磁感應(yīng)定律1．定律內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的_變_變化_化率 成正比．高中物理選修3-2課件2．表達(dá)式:E＝ΔΦ/Δt線圈)．(單匝線圈),E＝ (多匝三、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，B.l、v兩兩垂直時(shí)，如圖4－4－1.E＝Blv .圖4－4－1圖4－4－2高中物理選修3-2課件2.導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時(shí)，如圖4－4－2，E＝Blv sinθ.四、反電動(dòng)勢(shì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于切割磁感線，線圈中產(chǎn)生的反抗電源電動(dòng)勢(shì)作用的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).高中物理選修3-2課件核心要點(diǎn)突破物理量單位物理意義計(jì)算公式磁通量ΦWb表示某時(shí)刻或某位置時(shí)穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)的多少Φ＝B·S⊥高中物理選修3-2課件物理量單位物理意義計(jì)算公式磁通量的變化量ΔΦWb表示在某一過(guò)程中穿過(guò)某一面積的磁通量變化的多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的變化率Wb/s表示穿過(guò)某一面積的磁通量變化的快慢高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破，小試牛刀)1.下列說(shuō)法正確的是( )線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件二、對(duì)公式E＝Blvsinθ的理解1.對(duì)公式中各量的理解(1)對(duì)θ的理解當(dāng)B.l、v三個(gè)量方向互相垂直時(shí)，θ＝90°，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí)，θ＝0°，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零．(2)對(duì)l的理解式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的有效長(zhǎng)度，如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，l應(yīng)是導(dǎo)線在磁場(chǎng)垂直方高中物理選修3-2課件向投影的長(zhǎng)度，如果切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的，如圖4－4－3所示，則應(yīng)取與B和v垂直的等效直線長(zhǎng)度，即ab的弦長(zhǎng).圖4－4－3高中物理選修3-2課件(3)對(duì)v的理解①公式中的v應(yīng)理解為導(dǎo)線和磁場(chǎng)間的相對(duì)速度,當(dāng)導(dǎo)線不動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),也有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生.②公式E＝Blv一般用于導(dǎo)線各部分切割磁感線速度相同的情況，若導(dǎo)線各部分切割磁感線的速度不同，可取其平均速度求電動(dòng)勢(shì).如圖4－4－4所示，圖4－4－4高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破,小試牛刀)2.如圖4－4－5所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是()圖4－4－5高中物理選修3-2課件A.乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙解析:選B.甲、乙、丁中切割磁感線的有效長(zhǎng)度均為l，故B對(duì)．高中物理選修3-2課件三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問(wèn)題1．分析電路在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．若回路閉合，則產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流引起熱效應(yīng)等，所以電磁感應(yīng)問(wèn)題常與電路知識(shí)綜合考查．解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法是:高中物理選修3-2課件明確哪部分導(dǎo)體或電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或電路就是電源，其他部分是外電路.用法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,用楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.畫(huà)等效電路圖.分清內(nèi)外電路，畫(huà)出等效電路圖是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵.運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解.高中物理選修3-2課件軌平面.導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求:高中物理選修3-2課件課堂互動(dòng)講練E＝Blv的應(yīng)用和電勢(shì)高低的判斷例1如圖4－4－6所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0.50m,左端接一電阻R＝0.20Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)圖4－4－6高中物理選修3-2課件(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；(2)回路中感應(yīng)電流的大??；(3)ab棒中哪端電勢(shì)高；(4)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小.【思路點(diǎn)撥】這是一個(gè)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的問(wèn)題.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小可由公式E＝Blv求出；感應(yīng)電流的大小可由閉合電路歐姆定律求出；勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平外力的大小應(yīng)該與安培力的大小相等.高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件【答案】 (1)0.80V (2)4.0A (3)a端高 (4)0.N【規(guī)律總結(jié)】導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，切割磁感線的導(dǎo)體可等效于電源，沿其中的電流方向電勢(shì)升高，即四指指向電勢(shì)高的一端.高中物理選修3-2課件變式訓(xùn)練1 (2010年高考大綱全國(guó)卷Ⅰ)某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10－5T.一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過(guò).設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s.下列說(shuō)法正確的是(A.河北岸的電勢(shì)較高B.河南岸的電勢(shì)較高C.電壓表記錄的電壓為9mVD.電壓表記錄的電壓為5mV)高中物理選修3-2課件解析:選AC.由E＝Blv＝(4.5×10－5×100×2)V＝9×9mV，可知電壓表記錄的電壓為9mV,選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤；從上往下看，畫(huà)出水流切割磁感線示意圖如圖所示，據(jù)右手定則可知北岸電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤．高中物理選修3-2課件如圖4－4－7所示,兩端開(kāi)與口半徑為r的裸導(dǎo)體圓環(huán),右端固定電阻相連,左端上架一長(zhǎng)度大于2r的裸導(dǎo)線MN，電路的固定電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)，圓內(nèi)有垂直于平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).如果環(huán)內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，MN從圓環(huán)的左端滑到右端所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t，試求這一過(guò)程中電阻R上通過(guò)的電荷量.公式E＝nΔΦ/Δt的應(yīng)用例2圖4－4－7高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件電磁感應(yīng)電路的計(jì)算例3如圖4－4－8甲所示的螺線管，匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2，電阻r＝1.5Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝3.5Ω，R2＝2.5Ω，向右穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化.求:圖4－4－8高中物理選修3-2課件(1)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。?2)通過(guò)螺線管的電流大小和方向；(3)螺線管兩端的電壓大小，并判斷M、P兩端的電勢(shì)高低.【思路點(diǎn)撥】高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件高中物理選修3-2課件【答案】0.8

A4.8

V(1)6

VM→a→c→b→P→MM端電勢(shì)高【規(guī)律總結(jié)】解決電磁感應(yīng)電路問(wèn)題時(shí)，首先明確哪部分相當(dāng)于電源，哪部分相當(dāng)于外電路，然后根據(jù)電路知識(shí)進(jìn)行求解.其次要注意等效電源兩端的電壓是路端電壓，不等于電動(dòng)勢(shì).高中物理選修3-2課件變式訓(xùn)練2

(2011年鄒城高二檢測(cè))如圖4－4－9所示,在寬為0.5m的平行導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一個(gè)有效電阻為r＝0.6Ω的直導(dǎo)體棒,在導(dǎo)軌的兩端分別連接兩個(gè)電阻R1＝4Ω