法拉第电磁感应定律课件好的解析ppt

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1、选修选修3-23-2为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？是什么？2在恒定电流中学过，电路中存在持续电流在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？的条件是什么？温故知新温故知新NS甲甲乙乙产生电动势的那部分导体相当于电源产生电动势的那部分导体相当于电源 既然闭合电路中既然闭合电路中有感应电流有感应电流，这，这个电路中就个电路中就一定有电动势一定有电动势。3.3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同试从本质上比较甲、乙两电路的异同为深入学习

2、习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1、定义：、定义：在电磁感应现象中产生的电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫叫感应电动势（感应电动势（E E）.产生感应电动势的那产生感应电动势的那部分导体部分导体相当于相当于电源电源.一、感应电动势一、感应电动势2、产生条件：、产生条件：只要只要穿过电路的穿过电路的磁通量发生磁通量发生变化变化，电路中，电路中就就产生感应电动势。产生感应电动势。磁通量变化是电磁感应的根本原因磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质产生感应电动势是电磁感应现象的本质.探究实验：影响感

3、应电动势大小的因素探究实验：影响感应电动势大小的因素实验：实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。指针发生偏转。问题问题1、电流表指针偏转原因是什么？电流表指针偏转、电流表指针偏转原因是什么？电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题问题2：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插入和慢插入由什么相同和不同？入和慢插入由什么相同和不同？磁通量变化的快慢不同磁通量变化的快慢不同 磁通量的变化相同磁通量的变化相同都产生了都产生了E(I)产生的产生的E(I)大小不等大

4、小不等从条件上看从条件上看从结果上看从结果上看相同相同不同不同小结：小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.说明：说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为来描述，即可表示为t实验检验：实验检验：实验结论实验结论越大，感应电流越大，感应电流I I越大，感应电动势越大，感应电动势E E越大越大。t 进一步猜想进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通感应电动势的大小很可能与磁通量的变化率有关，并且成正比。量的变化率有关，并且成正比。电路中

5、感应电动势的大电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比磁通量的变化率成正比定律内容tEtkE取适当单位取适当单位则则k=1tnE线圈由线圈由1匝匝 n物理意义物理意义与电磁感应关系与电磁感应关系磁通量磁通量穿过回路的磁感穿过回路的磁感线的条数多少线的条数多少无直接关系无直接关系磁通量变化磁通量变化穿过回路的磁通穿过回路的磁通量量变化了多少变化了多少磁通量变化率磁通量变化率/t/t穿过回路的穿过回路的磁通磁通量量变化的快慢变化的快慢决定决定感应电动感应电动势的势的大小大小1、理解、理解:、/t的意义的意义弄清：弄清：1 1、磁通量大，电动势一定大吗？、磁通

6、量大，电动势一定大吗？2、磁通量变化大，电动势一定大吗？、磁通量变化大，电动势一定大吗？产生产生感应电动感应电动势的势的条件条件a.a.磁感应强度磁感应强度B B不变不变,垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S S发发生变化。此时：生变化。此时：b.b.垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S S不变不变,磁感应强度磁感应强度B B发发生变化。此时：生变化。此时：2 2、用公式用公式 求求E E的二种常见情况：的二种常见情况：tnEtSBnEtBSnE（动生电动势）（动生电动势）（感生电动势）（感生电动势）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,

7、充分发挥中小学图书室育人功能1 1、一个、一个100100匝的线圈，在匝的线圈，在0.5s0.5s内穿过它的磁通量从内穿过它的磁通量从0.01Wb0.01Wb增加到增加到0.07Wb0.07Wb。求线圈中的感应电动势。求线圈中的感应电动势。2 2、一个匝数为、一个匝数为100100、面积为、面积为10cm210cm2的线圈垂直磁场放置的线圈垂直磁场放置,在在0.5s0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从2T2T增加到增加到9T9T。求线圈中的感。求线圈中的感应电动势。应电动势。课堂练习课堂练习为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书

8、室育人功能 例例4 4、匝数为、匝数为n n200200的线圈回路总电阻的线圈回路总电阻R R5050，整，整个个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量量随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。电流的大小。VVt5.01.010.015.0VtnE100AREI2巩固练习巩固练习为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 例例5 5、有一面积为、有一面积为S S100cm100cm2 2的金属环，电阻为的金属环，电阻

9、为R R0.10.1，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在直环面向里，则在t t1 1t t2 2时间内通过金属环某一截时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？面的电荷量为多少？tERtIqWbBS001.0CRq01.0RtREI G Ga ab bv v 导体导体abab处于匀强磁场中，磁感应强处于匀强磁场中，磁感应强度是度是B B，长为，长为L L的导体棒的导体棒abab以速度以速度v v匀速匀速切割磁感线，求产生的感应电动势切割磁感线，求产生的感应电动势a ab b分析：回路在时间分析：回路在时间tt内增大的面积为：内增大的面积为：

10、S=LvtS=Lvt产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：穿过回路的磁通量的变化为：=BS=BStE =BLvt=BLvtttBLv BLvE V V是相对于磁场的速度是相对于磁场的速度平均值或瞬时值平均值或瞬时值L L应为有效长度应为有效长度V2V2V1V1v vB B若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线导体斜切磁感线)为为v与与B夹角夹角sin1BLvBLvEtnEsin BLvE求平均感应电动势求平均感应电动势t近于近于0时，时，E为瞬时感应电动势为瞬时感应电动势求平均感应电动势求平均感应电动势,v是平均速度

11、是平均速度求瞬时感应电动势，求瞬时感应电动势，v是瞬时速度是瞬时速度为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？是阻碍了线圈的转动？思考与讨论思考与讨论四、反电动势四、反电动势为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会

12、精神,充分发挥中小学图书室育人功能电机转动电机转动为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1、如图所示为穿过某回路的磁通量、如图所示为穿过某回路的磁通量随时间随时间t t变化的变化的关系图，试根据图说明：关系图，试根据图说明：（1 1）穿过某回路的磁通量）穿过某回路的磁通量何时最大？何时最大？何时最小？何时最小？（2 2）/t/t何时最大？何时最小？何时最大？何时最小？（3 3）感应电动势）感应电动势E E何时最大？何时最小？何时最大？何时最小？tOt1t2t3t4注意区分几个物理量：注意区分几个物理量：、/t/tE E

13、只与只与/t/t有关，有关，而与而与、无关。无关。五、巩固五、巩固练习练习（1）磁通量）磁通量t1 和和t3最大；最大；t0、t2、t4最小；最小；（2）磁通量变化率）磁通量变化率 t0、t2、t4最大；最大；t1 和和t3最小；最小；（3）感应电动势）感应电动势 t0、t2、t4最大；最大；t1 和和t3最小；最小；为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能7、两块水平放置的平行板间距为、两块水平放置的平行板间距为d，用导线，用导线与一匝数为与一匝数为n的线圈连接，线圈置于方向竖直的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的匀强磁场中

14、，如图所示，两板间有一向上的匀强磁场中，如图所示，两板间有一质量为质量为m、带电量为、带电量为q的油滴恰好静止，则的油滴恰好静止，则线圈中的磁通量的变化率是多少？线圈中的磁通量的变化率是多少？四、巩固四、巩固练习练习mgqdU，U，：带带电电油油滴滴静静止止设设两两板板间间的的电电势势差差为为解解qmgdUEU，于于两两板板间间的的电电势势差差为为线线圈圈中中的的感感应应电电动动势势等等tn，E 由由法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律nqmgdt：解得解得为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能8、如图所示，裸金属线组成滑

15、框，、如图所示，裸金属线组成滑框，ab可滑动，其电阻为可滑动，其电阻为r，长，长为为L，串接电阻，串接电阻R，匀强磁场磁感应强度为，匀强磁场磁感应强度为B，当，当ab导线以速度导线以速度V向右匀速运动的过程中，求：（向右匀速运动的过程中，求：（1）ab间的感应电动势多大？间的感应电动势多大？（2）ab间的电压多大？（间的电压多大？（3）为了使）为了使ab向右匀速运动，所加外向右匀速运动，所加外力力F多大？（多大？（4）在）在2秒时间内，外力做的功秒时间内，外力做的功W多大？多大？ab中产生中产生的热量的热量Q多大？电阻多大？电阻R上产生的热多大？上产生的热多大？(1)EBLV(2)BLVRUR

16、r22(3)B LVFRr2 222(4)B LVWR r22222()B LV rQRr22222()B LV RQRr四、巩固四、巩固练习练习为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能9、如图所示，导线全部为裸导线，半径为、如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆导线处在垂直于圆平面的的圆导线处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图。一根长度大于，方向如图。一根长度大于2r的直导线的直导线MN，以速率以速率V在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值

17、电阻为R，其余电阻忽，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻略不计。在滑动过程中，通过电阻R的电流的平均值为的电流的平均值为_;当当MN从圆环左端滑到右端的过程中，通过从圆环左端滑到右端的过程中，通过R的电荷量为的电荷量为_,当当MN通过通过圆环中心圆环中心O时，通过时，通过R的电流为的电流为_.222rBVVrrBtE：平平均均电电动动势势解解RrBVREI2 平平均均电电流流RBrVrRrBVt IqR222 的的电电量量通通过过RrBVREI2 通通过过中中点点时时的的电电流流四、巩固四、巩固练习练习为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分

18、发挥中小学图书室育人功能RvB解：公式解：公式BLv中的中的L是指切割磁感线的是指切割磁感线的有效长度有效长度。在上。在上图中图中L是圆弧切割磁感线的有效长度是圆弧切割磁感线的有效长度2R。所以所以E=2RBv，由右手定则得，由右手定则得a点电势高点电势高。四、巩固四、巩固练习练习10、半径为、半径为R的半圆形导线，沿垂直磁场和的半圆形导线，沿垂直磁场和ab连线方向以速度连线方向以速度V匀匀速直线运动，求导线两端产生的感应电动势大小；哪点电势高？速直线运动，求导线两端产生的感应电动势大小；哪点电势高？abo为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发

19、挥中小学图书室育人功能1111、求下面图示情况下，、求下面图示情况下，a a、b b、c c三段三段导体两端的感应电动势各为多大？导体两端的感应电动势各为多大？四、巩固四、巩固练习练习三种情况电动势均为三种情况电动势均为E=BLv为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能12、如图示，长为、如图示，长为L的金属杆的金属杆OA绕过绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为时针方向匀速转动，角速度为。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为感应强度为B，磁场范围足够

20、大。求，磁场范围足够大。求OA杆产生感应电动势的大小。杆产生感应电动势的大小。解法一：用解法一：用EBLV求求E，V应为平均切割速率，因应为平均切割速率，因O点速率点速率V00，A点的速率点的速率VAL四、巩固四、巩固练习练习所以棒切割磁感线的平均速率为所以棒切割磁感线的平均速率为V（V0VA）2L2则则EBLVBL22LBOA解法二：用解法二：用E/t求求E。设。设经过经过t时间，时间，OA棒扫过的扇形棒扫过的扇形面积为面积为StL22，E/tBStBL22为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能13、如图，质量为、如图，

21、质量为m，电阻为，电阻为r，长为，长为L的金属杆的金属杆AB，由静正开始，由静正开始无摩擦滑下，无摩擦滑下，AB杆与竖直导轨接触良好，匀强磁场垂直纸面向里，杆与竖直导轨接触良好，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为磁感应强度为B，磁场范围足够大。求，磁场范围足够大。求AB杆下落的最大速度。杆下落的最大速度。四、巩固四、巩固练习练习BARVI ImgF解：解：AB运动过程中受力情况如图运动过程中受力情况如图速度最大时，加速度为零，合力为零速度最大时，加速度为零，合力为零F=mg (1)F=ILBILB (2)E=BLVm (4)3(rREI22)(LBrRmg：Vm 解解以以上上四四式式得得为深入

22、学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能14、如图，质量为、如图，质量为m，电阻为，电阻为r，长为，长为L的金属杆的金属杆AB，由静正开始，由静正开始无摩擦滑下，无摩擦滑下，AB杆与斜导轨接触良好，匀强磁场垂直斜面向上，杆与斜导轨接触良好，匀强磁场垂直斜面向上，磁感应强度为磁感应强度为B，磁场范围足够大。求，磁场范围足够大。求AB杆下滑的最大速度。杆下滑的最大速度。四、巩固四、巩固练习练习BARV解：速度最大时，加速度为零，合力为零解：速度最大时，加速度为零，合力为零F=mgSin (1)F=ILBILB (2)E=BLVm (4

23、)3(rREI22)(sinLBrRmg：Vm 解解以以上上四四式式得得IFmg为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 例：半径为例：半径为r、电阻为、电阻为R的金属环通过某直径的金属环通过某直径的轴的轴OO以角速度以角速度做匀速转动，如图所示。做匀速转动，如图所示。匀强磁场的磁感应强度为匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环的平面，从金属环的平面的磁场方向重合时开始计时，则在转过的磁场方向重合时开始计时，则在转过30的的过程中。求：过程中。求：(1)环中产生的感应电动势的平均值是多大？环中产生的感应电动势的平均值是多大？为深

24、入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解析：解析：求感应电动势的平均值时，一般要用公式求感应电动势的平均值时，一般要用公式En/t。(1)金属环在转过金属环在转过30的过程中，磁通量的变化量的过程中，磁通量的变化量/6t 又2/3EtB r 所以030sin02rB12为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(2)金属环某一横截面内通过的电荷量是多少？金属环某一横截面内通过的电荷量是多少？由于由于E/t，IER，IQt，所以，所以22B rQRR为深入学习习

25、近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能ABCRO 例：如图所示，在磁感应强度为例：如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁的匀强磁场中，有半径为场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架。的光滑半圆形导体框架。OC为一端绕为一端绕O点在框架上滑动的导体棒，点在框架上滑动的导体棒，OA之之间连一个阻值为间连一个阻值为R的电阻（其余电阻都不计），的电阻（其余电阻都不计），若使若使OC以角速度以角速度匀速转动。试求：匀速转动。试求：（1）图中哪部分相当于电源？）图中哪部分相当于电源？（2）感应电动势）感应电动势E为多少？为多少？（3）流过电阻）流过电阻

26、R的电流的电流I为多少？为多少？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 如图如图2所示，导线所示，导线OMN在与磁场方向垂直的平在与磁场方向垂直的平面内，以角速度面内，以角速度在匀强磁场中沿逆时针方向绕在匀强磁场中沿逆时针方向绕O点点匀速转动，磁感应强度为匀速转动，磁感应强度为B，方向垂直指向纸里，方向垂直指向纸里，MN的电动势多大？的电动势多大？解析：由于解析：由于MN上各点的切割速度不等，应当上各点的切割速度不等，应当用用MN上各点的平均速度也就是上各点的平均速度也就是MN中点的速度进行中点的速度进行计算计算设设OM=r1，ON=r2，则，则为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能电路中感应电动势的大小，跟穿电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。过这一电路的磁通量的变化率成正比。tEtnE课堂小结课堂小结当有当有N N匝线圈时匝线圈时当单匝线圈时当单匝线圈时:、/t/t的意义的意义3 3、用公式用公式 求求E E的二种常见情况：的二种常见情况：tnE4 4、反电动势反电动势