《高中物理 第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律课件 粤教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律课件 粤教版选修3-2（33页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、第一章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律1学习目标1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小.2.能够运用EBLv或EBLvsin 计算导体切割磁感线时的感应电动势2内容索引知识探究题型探究达标检测3知识探究14一、电磁感应定律一、电磁感应定律导学探究导学探究回顾“探究感应电流的产生条件”中的三个实验，并回答下列问题：(1)如图1所示，将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中，快速插入和缓慢插入有什么相同和不同？指针偏转程度相同吗？磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时指针偏转程度大 答案图15(2)三个实验中哪些情况下指针偏转角度会大
2、一些？指针偏转大小取决于什么？导体棒切割磁感线运动实验中，导体棒运动越快，越大，I越大，E越大，指针偏转程度越大将条形磁铁插入线圈的实验中，条形磁铁快速插入(或拔出)比缓慢插入(或拔出)时的 大，I大，E大，指针偏转程度大模仿法拉第的实验中，开关断开(或闭合)瞬间比开关闭合状态下移动滑动变阻器的滑片时 大，I大，E大，指针偏转程度大指针偏转大小取决于 的大小 答案6知识梳理知识梳理1.法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的_成正比.(2)表达式：E_，其中n是_.磁通量的变化率线圈的匝数72.对、与 的理解(1)：可形象地用某时刻穿过某个面的磁感线的条数表示.B
3、S，S是与B垂直的投影面的面积.(2)：某段时间内穿过某个面的磁通量的变化量，21，若只是S变化则BS，若只是B变化，则BS.8即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大.()(2)线圈中磁通量的变化量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大.()(3)线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大.()(4)线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大.()9二、导线切割磁感线时的感应电动势二、导线切割磁感线时的感应电动势导学探究导学探究如图2所示，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为l，ab以速度v匀
4、速切割磁感线，利用法拉第电磁感应定律求回路中产生的感应电动势.答案图210设在t时间内导体ab由原来的位置运动到a1b1，如图所示，这时闭合电路面积的变化量为Slvt 穿过闭合电路磁通量的变化量为BSBlvt根据法拉第电磁感应定律得E Blv.11导线切割磁感线时产生的感应电动势的大小：(1)导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图3所示，E .(2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为时，如图4所示，E .知识梳理知识梳理Blv图3图4Blvsin 12即学即用即学即用如图5所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是_.甲、乙、丁图5132题型探究14一、法拉第
5、电磁感应定律的理解1.感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率 和线圈的匝数n共同决定，而与磁通量、磁通量的变化量的大小没有必然联系，和电路的电阻R无关.2.在t图象中，磁通量的变化率 是图象上某点切线的斜率.15例例1关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是 A.穿过线圈的磁通量最大时，所产生的感应电动势就一定最大B.穿过线圈的磁通量的变化量增大时，所产生的感应电动势也增大C.穿过线圈的磁通量等于0，所产生的感应电动势就一定为0D.穿过线圈的磁通量的变化率 越大，所产生的感应电动势就越大答案解析1617二、En 的应用1.En 一般用来求t时间内感应电动势的平均值，其中n为线圈匝数，取绝对
6、值.2.常见感应电动势的计算式：(1)线圈面积S不变，磁感应强度B均匀变化：为Bt图象上某点切线的斜率)(2)磁感应强度B不变，线圈面积S均匀变化：(3)磁感应强度B、垂直于磁场的回路面积S均发生变化：18例例2如图6甲所示的螺线管，匝数n1 500匝，横截面积S20 cm2，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化.(1)2 s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少？图6 答案解析8103 Wb磁通量的变化量是由磁感应强度的变化引起的，则1B1S，2B2S，21，所以BS(62)20104 Wb8103 Wb19(2)磁通量的变化率多大？答案解析4103 Wb/s磁通量的变化率为
7、图620(3)线圈中感应电动势的大小为多少？答案解析6 V根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小图621针对训练针对训练(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的关系图象如图7所示，则A.在t0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动 势也最大B.在t1102 s时刻，感应电动势最大C.在t2102 s时刻，感应电动势为零D.在02102 s时间内，线圈中感应电动势 的平均值为零答案解析图722由法拉第电磁感应定律知E 故t0及t2102 s 时刻，E0，A错，C对；t1102 s时E最大，B对；02102 s时间内，0，E0，D错.23三、EBLv的应用例例3
8、如图8所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，MN与线框的边成45角，E、F分别为PS和PQ的中点.关于线框中的感应电流A.当E点经过边界MN时，感应电流最大B.当P点经过边界MN时，感应电流最大C.当F点经过边界MN时，感应电流最大D.当Q点经过边界MN时，感应电流最大图8当P点经过边界MN时，有效切割长度最长，感应电动势最大，所以感应电流最大.答案解析24(1)图9甲中的有效切割长度为：沿v1方向运动时，L sin；沿v2方向运动时，L(2)图乙中的有效切割长度为：沿v1方向运动时，L2R；沿v2方向运动时，L0.导线切割磁感线产
9、生的感应电动势EBLv，公式中L指有效切割长度，即导线在与v垂直的方向上的投影长度.规律总结规律总结图925(3)图丙中的有效切割长度为：沿v1方向运动时，L 沿v2方向运动时，LR.图926达标检测3271.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb，则A.线圈中感应电动势每秒增加2 VB.线圈中感应电动势每秒减少2 VC.线圈中感应电动势始终为2 VD.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 1234答案解析282.如图10所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大
10、小为E，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相互垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E.则 等于1234图10答案解析291234设折弯前金属棒切割磁感线的长度为L，EBLv；303.如图11所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定答案解析1234图11金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感应电动势保持不变.314.有一匝数为100匝的线圈，单匝线圈的面积为100 cm2.线圈的总电阻为0.1，线圈中磁场均匀变化，其变化规律如图12所示，且磁场方向垂直于线圈平面向里，线圈中产生的感应电动势多大？图1212340.1 V答案解析32123433
高中物理 第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律课件 粤教版选修3-2
