電磁感應復習市公開課一等獎省賽課微課金獎課件

物理3-2電磁感應復習第1頁第一課時電磁感應現(xiàn)象楞次定律一．電磁感應現(xiàn)象1、產(chǎn)生感應電流條件：穿過閉合電路磁通量發(fā)生改變．2、引發(fā)磁通量改變常見情況⑴閉合電路部分導體做切割磁感線運動．⑵線圈在磁場中轉(zhuǎn)動．⑶磁感應強度B改變．vAB第2頁4、電磁感應現(xiàn)象實質(zhì)是產(chǎn)生感應電動勢，假如回路閉合則產(chǎn)生感應電流；假如回路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流．3、產(chǎn)生感應電動勢條件不論回路是否閉合，只要穿過線圈平面磁通量發(fā)生改變，線路中就有感應電動勢．ErvABBEr產(chǎn)生感應電動勢那部分導體就相當于電源。第3頁【例與練】如圖所表示，開始時矩形線框與勻強磁場方向垂直，且二分之一在磁場內(nèi)，二分之一在磁場外。若要使線框中產(chǎn)生感應電流，以下方法中可行是()A.將線框向左拉出磁場B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90

)C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60

)D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60

)ABC第4頁⑴內(nèi)容:感應電流磁場總是妨礙引發(fā)感應電流磁通量改變。1、楞次定律⑵適用范圍：各種電磁感應現(xiàn)象2、對楞次定律了解：回路磁通量改變產(chǎn)生妨礙感應電流（磁場）⑴誰起妨礙作用妨礙什么怎樣妨礙妨礙效果感應電流磁場原磁場磁通量改變“增反減同”二．楞次定律和右手定則減緩原磁場磁通量改變妨礙不能阻止，該怎么改變還怎么改變第5頁⑵從實際問題上來了解①妨礙原磁通量改變：增“反”減“同”②妨礙相對運動：來“拒”去“留”③使線圈面積有擴大或縮小趨勢：增“縮”減“擴”⑶從能量觀點看：因為“妨礙”，為了維持原磁場改變，必須有外力克服這一“妨礙”而做功，從而造成其它形式能轉(zhuǎn)化為電能。所以楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中表達。④妨礙原電流改變(自感現(xiàn)象)：增“反”減“同”第6頁3．楞次定律使用步驟第7頁【例與練】如圖所表示，兩個相同閉合鋁環(huán)套在一根無限長光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)(未穿出)過程中，兩環(huán)運動情況是：()A、同時向左運動，距離增大；B、同時向左運動，距離不變；C、同時向左運動，距離變??；D、同時向右運動，距離增大。SNvC第8頁4、右手定則伸開右手，讓拇指與其余四指在同一個平面內(nèi)，使拇指與并攏四指垂直；讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向?qū)w運動方向，其余四指所指方向就是感應電流方向。acdbvB第9頁【例與練】如圖所表示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大導線圈M相連接．要使小導線圈N取得順時針方向感應電流，則放在導軌中裸金屬棒ab運動情況是(兩導線圈共面放置)(

)A．向右勻速運動B．向左加速運動C．向右減速運動D．向右加速運動BC第10頁第二課時法拉第電磁感應定律自感、渦流4、與感應電流關(guān)系：恪守閉合電路歐姆定律，即：一．感應電動勢1、概念：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生電動勢．2、條件：不論電路是否閉合，只要穿過電路磁通量發(fā)生改變，電路中就一定有感應電動勢．3、方向：產(chǎn)生感應電動勢那部分導體就相當于電源．導體電阻相當于電源內(nèi)阻，其中電流方向由低電勢指向高電勢．B減小B減小+-第11頁二．法拉第電磁感應定律1、法拉第電磁感應定律⑴內(nèi)容：電路中感應電動勢大小，跟穿過這一電路磁通量改變率成正比．⑵公式：(n為線圈匝數(shù))尤其提醒：①感應電動勢大小由穿過電路磁通量改變率和線圈匝數(shù)n共同決定，而與磁通量Φ、磁通量改變量ΔΦ大小沒有必定聯(lián)絡．②用公式求感應電動勢時，S為線圈在磁場范圍內(nèi)有效面積．③經(jīng)過回路截面電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R相關(guān)，與時間長短無關(guān)．第12頁第13頁【例與練】穿過閉合回路磁通量Φ隨時間t改變圖象分別以下列圖①～④所表示．以下關(guān)于回路中產(chǎn)生感應電動勢敘述中正確是(

)A．圖①中，回路產(chǎn)生感應電動勢恒定不變B．圖②中，回路產(chǎn)生感應電動勢一直在變大C．圖③中，回路在0～t1時間內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢小于在t1～t2時間內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢D．圖④中，回路產(chǎn)生感應電動勢先變小再變大D第14頁⑵運動方向和磁感線方向垂直：E＝Blv.2、導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢⑴運動方向和磁感線不垂直①E＝Blvsinθ；②θ為導線運動方向跟磁感線方向夾角．①本公式是在一定條件下得出，除了磁場是勻強磁場外，還需B、l、v三者相互垂直．實際問題中當它們不相互垂直時，應取垂直分量進行計算．②導體平動切割磁感線時，若v為平均速度，則E為平均感應電動勢；若v為瞬時速度，則E為對應瞬時感應電動勢．應用公式E=Blv時應注意：第15頁④E＝Blv中速度v是相對于磁場速度，若磁場也運動時，應注意速度間相對關(guān)系．③公式中l(wèi)為有效切割長度．如圖，棒有效長度為ab弦長甲：l＝cd·sinβ(輕易錯認為l＝ab·sinβ)．乙：沿v1方向運動時，l＝MN；沿v2方向運動時，l＝0.丙：a、b、c、d四種情況l相同。vvvvabcd丙第16頁提醒：往往用來求Δt時間內(nèi)平均感應電動勢；而E＝Blvsinθ慣用來求瞬時感應電動勢．但兩公式又是統(tǒng)一，普通來說，公式適合用于磁場改變求感應電動勢，E＝Blv適合用于切割磁感線求感應電動勢．拓展：若一個金屬圓盤繞圓心勻速轉(zhuǎn)動，邊緣與圓心之間存在電勢差：OAω尤其提醒：求經(jīng)過回路電量時必須求平均電動勢，再求平均電流，然后求電量。R第17頁三．自感和渦流1、自感現(xiàn)象：因為經(jīng)過導體本身電流改變而產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象．2、自感電動勢⑴定義：由導體本身電流改變所產(chǎn)生感應電動勢．⑵表示式：⑶自感系數(shù)L①相關(guān)原因：與線圈長短、橫截面積、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯等相關(guān)．②單位：亨利(H)，1mH＝10－3H，1μH＝10－6H.第18頁由楞次定律知，自感電動勢總是妨礙原來導體中電流改變．當回路中電流增加時，自感電動勢和原來電流方向相反；當回路中電流減小時，自感電動勢和原來電流方向相同．自感對電路中電流改變有延遲作用，使電流不能突變．3、渦流：放在改變磁場中金屬塊，因為穿過金屬塊磁通量發(fā)生改變，在其內(nèi)部產(chǎn)生像旋渦一樣感應電流，這種電流叫做渦電流．簡稱渦流．⑷自感電動勢方向：第19頁【例與練】在如圖所表示電路中，A、B是相同兩個燈泡，L是一個帶鐵芯線圈，直流電阻可不計。調(diào)整R，電路穩(wěn)定時兩燈都正常發(fā)光，則在開關(guān)合上和斷開時()

A.兩燈同時點亮，同時熄滅

B.合上S時，B比A先到達正常發(fā)光狀態(tài)

C.斷開S時，A、B兩燈都不會馬上熄滅，經(jīng)過A、B兩燈電流方向都與原來電流方向相同

D.斷開S時，A燈會突然閃亮一下后再熄滅B第20頁第三課時電磁感應中電路與圖象問題方法歸納圖第21頁【例與練】如圖所表示，勻強磁場磁感應強度B=0.8T，豎直向下穿過水平放置矩形線框MNQP，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用與線框相同導線制成，它們單位長度電阻R0=0.1

/m，不計摩擦。ab桿從MP處開始以v=5m/s速度向右勻速滑動。(1)關(guān)于ab桿兩端電勢差討論：某同學認為：ab桿兩端電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻r大小不變。當ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab值是先變大后變小。你認為該同學判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab大小。若他判斷正確，請算出Uab最大值。(1)正確Uab最大值2.4V第22頁【例與練】如圖矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線方向與導線框所在平面垂直，要求磁場正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間改變規(guī)律如圖所表示。若要求順時針方向為感應電流i正方向，以下各圖中正確是()D第23頁第四課時電磁感應中動力學與能量問題⑴導體處于平衡態(tài)——靜止或勻速直線運動狀態(tài)．處理方法：依據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析．一、電磁感應中動力學問題分析⑵導體處于非平衡態(tài)——加速度不為零．處理方法：依據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結(jié)合功效關(guān)系分析．1．兩種狀態(tài)處理第24頁2．電磁感應問題中兩大研究對象及其相互制約關(guān)系第25頁3．電磁感應中動力學臨界問題⑴處理這類問題關(guān)鍵是經(jīng)過運動狀態(tài)分析，尋找過程中臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值條件．⑵基本思緒是：感應電流導體受安培力協(xié)力改變加速度改變速度改變臨界狀態(tài)感應電動勢導體受外力運動第26頁二、電磁感應中能量轉(zhuǎn)化問題1．運動動態(tài)分析2．能量轉(zhuǎn)化特點第27頁3．電能求解思緒主要有三種⑴利用克服安培力爭解：電磁感應中產(chǎn)生電能等于克服安培力所做功．⑵利用能量守恒求解：其它形式能降低許等于產(chǎn)生電能．⑶利用電路特征來求解：經(jīng)過電路中所產(chǎn)生電能來計算．第28頁【例與練】如圖所表示，勻強磁場方向垂直于線圈平面,先后兩次將線框從同一位置勻速地拉出有界磁場，第一次速度v1=v，第二次速度v2=2v，在先、后兩次過程中，錯誤是()

A.線框中感應電流之比為1:2

B.線框中產(chǎn)生熱量之比為1:2

C.沿運動方向作用在線框上外力功率之比為1:2

D.流過任一截面積電荷量之比為1:1C第29頁【例與練】如圖所表示，平行且足夠長兩條光滑金屬導軌，相距0.5m，與水平面夾角為30°，不計電阻，遼闊勻強磁場垂直穿過導軌平面，磁感應強度B＝0.4T