人教版高中物理选修3-2课件：第四章-电磁感应-第4节.ppt

1、物 理选修选修3-2 人教版人教版第四章电磁感应电磁感应第四节法拉第电磁感应定律第四节法拉第电磁感应定律返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版知道感应电动势的概念，理解决定感应电动势大小的因素知道感应电动势的概念，理解决定感应电动势大小的因素知道反电动势的概念，了解反电动势的作用知道反电动势的概念，了解反电动势的作用掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版据报道，据报道，1992年年7月，美国月，美国“阿特兰蒂斯阿特兰蒂斯”号航天飞机进行号航天飞机进行了一项卫星

2、悬绳发电实验，实验取得部分成功，航天飞机在地球了一项卫星悬绳发电实验，实验取得部分成功，航天飞机在地球赤道上空离地面约赤道上空离地面约3 000 km处，由航天飞机发射一颗卫星，携带处，由航天飞机发射一颗卫星，携带一根长一根长20 km的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。感线运动。卫星悬绳发电的实验原理是什么？发电电压大小跟哪些因素卫星悬绳发电的实验原理是什么？发电电压大小跟哪些因素有关呢？有关呢？1 1知识自主梳理知识自主梳理2 2重点难点突破重点难点突破3 3考点题型设计考点题型设计4 4易错案例剖析易错案例剖析5 5课堂知识结

3、构课堂知识结构6 6随堂巩固提升随堂巩固提升7 7课课 时时 作作 业业返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版知识自主梳理知识自主梳理返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版1感应电动势感应电动势(1)在在_现象中产生的电动势。现象中产生的电动势。(2)产生感应电动势的那部分导体相当于产生感应电动势的那部分导体相当于_。(3)在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有_；回路断开时，虽然没有感应电流，但；回路断开时，虽然没有感应电流，但_依然存在。依然存在。2法拉

4、第电磁感应定律法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的_成正比。成正比。电磁感应定律电磁感应定律知知 识识 点点 1电磁感应电磁感应 电源电源 感应电动势感应电动势 感应电动势感应电动势 变化率变化率 返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版导体切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时的感应电动势知知 识识 点点 2Blv 1垂直切割垂直切割导体棒垂直于磁场运动，导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时如图所示，两两垂直时如图所示，E_。2非垂直切割非垂直切割导线的运动方向与

5、导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为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，如图所示，时，如图所示，E_。Blvsin 返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版1定义定义电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的_电源电动势作用电源电动势作用的电动势。的电动势。2作用作用_线圈的转动。线圈的转动。反电动势反电动势知知 识识 点点 3削弱削弱 阻碍阻碍 返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版重点难点突破重点难点突破返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版一、对法拉

6、第电磁感应定律的理解一、对法拉第电磁感应定律的理解返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版1对公式对公式EBlvsin的理解的理解(1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体运动速该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体运动速度为度为v时的瞬时电动势，若时的瞬时电动势，若v为

7、平均速度，则为平均速度，则E为平均电动势。为平均电动势。(2)当当B、l、v三个量方向相互垂直时，三个量方向相互垂直时，EBlv；当有任意两个量的方向平；当有任意两个量的方向平行时，行时，E0。(3)式中的式中的l应理解为导体切割磁感线时的有效长度。应理解为导体切割磁感线时的有效长度。如图所示，导体切割磁感线的情况应取与如图所示，导体切割磁感线的情况应取与B和和v垂直的等效直线长度，即垂直的等效直线长度，即ab的长度。的长度。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返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3

8、-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版答案：答案：感应电动势大小保持不变感应电动势大小保持不变解析：解析：抛出后金属棒做平抛运动，棒速度方向是沿轨道的切线方向，棒切抛出后金属棒做平抛运动，棒速度方向是沿轨道的切线方向，棒切割磁感线产生感应电动势，因为棒竖直下落的分速度不切割磁感线，所以不产割磁感线产生感应电动势，因为棒竖直下落的分速度不切割磁感线，所以不产生电动势，只有水平速度垂直切割磁感线，而水平速度不变，因

9、而感应电动势生电动势，只有水平速度垂直切割磁感线，而水平速度不变，因而感应电动势保持不变。保持不变。返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版1题型特点题型特点在电磁感应现象中，闭合电路中磁通量发生变化在电磁感应现象中，闭合电路中磁通量发生变化(或部分导体切割磁感或部分导体切割磁感线线)，在回路中将产生感应电动势和感应电流。在题目中常涉及电流、电压、电，在回路中将产生感应电动势和感应电流。在题目中常涉及电流、电压、电功等的计算，还可能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析。功等的计算，还可能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析。2解题思路解题思路(1)明确哪部分导

10、体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路。部分是外电路。(2)用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小，用楞次定律用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向。或右手定则确定感应电动势的方向。三、电磁感应现象中的电路问题三、电磁感应现象中的电路问题返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版(3)画出等效电路图。注意分清内外电路。画出等效电路图。注意分清内外电路。(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电功等公式联立求运

11、用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电功等公式联立求解。解。返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版特别提醒特别提醒(1)电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电势。电势。(2)求解电路中通过的电荷量时，一定要用平均电动势。求解电路中通过的电荷量时，一定要用平均电动势。返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版(1)甲图电路中哪部分相当于电源？甲图电路中哪部分相当于电源？a、b两点哪点电势高？两点哪点电势高

12、？(2)乙图电路中哪部分相当于电源？乙图电路中哪部分相当于电源？a、b两点哪点电势高？两点哪点电势高？答案：答案：(1)导线导线ab相当于电源，相当于电源，a端电势高端电势高(2)线圈线圈ab相当于电源，相当于电源，b端电势端电势高高解析：解析：(1)导线导线ab向右切割磁感线，产生感应电动势。导线向右切割磁感线，产生感应电动势。导线ab相当于电源，相当于电源，a是电源的正极。是电源的正极。(2)当磁铁靠近线圈时，线圈中磁通量增加，产生感应电动势，线圈当磁铁靠近线圈时，线圈中磁通量增加，产生感应电动势，线圈ab相当相当于电源，于电源，b是电源的正极。是电源的正极。返回导航第四章电磁感应物理选修

13、物理选修3-2 3-2 人教版人教版考点题型设计考点题型设计返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版题型题型1法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律的应用返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版A 返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版题型题型2运动导体切割磁感线产生的电动势运动导体切割磁感线产生的电动势AC 返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导

14、航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版点评：点评：此类题一般采用解析式法，推导感应电动势、感应电流及功率、焦此类题一般采用解析式法，推导感应电动势、感应电流及功率、焦耳热的表达式。求出导体棒切割磁感线的有效长度和三角形的周长很重要，并耳热的表达式。求出导体棒切割磁感线的有效长度和三角形的周长很重要，并且注意切割磁感线的有效长度、回路总电阻是随时间变化的。且注意切割磁感线的有效长度、回路总电阻是随时间变化的。返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版AD 返回导航第四章电磁感应物理选修

15、物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版题型题型3探究探究应用应用返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版(1)火车的加速度；火车的加速度；(2)火车在火车在t1t2时间内的平均速度和安装在火车首节车厢下面的磁铁产生的时间内的平均速度和安装在火车首节车厢下面的磁铁产生的匀强磁场长度。匀强磁场长度。返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版D 返回导航第四

16、章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版易错案例剖析易错案例剖析返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版易错分析：易错分析：对解答本题的易错角度及错误原因分析如下：对解答本题的易错角度及错误原因分析如下：返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版课堂知识结构课堂知识结构返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版随堂巩固提升随堂巩固提升返回导航第四章电磁感应物理选修物理选修3-2 3-2 人教版人教版课课 时时 作作 业业