物理选修32人教新课标44法拉第电磁感应定律课件.ppt

1、121理解感应电动势的概念。理解感应电动势的概念。2理解法拉第电磁感应定律的内容，并能理解法拉第电磁感应定律的内容，并能够够 运用法拉第电磁感应定律定量计算感应运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电电 动势的大小。动势的大小。3能够运用能够运用EBlv或或EBlvsin 计算导体计算导体 切割磁感线时的感应电动势。切割磁感线时的感应电动势。4会用楞次定律或右手定则判断感应电动会用楞次定律或右手定则判断感应电动势势 的方向。的方向。34读教材读教材填要点填要点 1感应电动势感应电动势 (1)定义：在定义：在 现象中产生的电动势。现象中产生的电动势。(2)感应电动势与感应电流的关系：感应电动势与感应

2、电流的关系：产生感应电动势的部分相当于产生感应电动势的部分相当于 ，闭合导体回，闭合导体回路中有感应电动势就有感应电流，若导体回路不闭合，路中有感应电动势就有感应电流，若导体回路不闭合，则没有则没有 ，但仍有，但仍有 。电磁感应电磁感应电源电源感应电流感应电流感应电动势感应电动势5磁通量的变化率磁通量的变化率韦伯韦伯伏特伏特6 3导线切割磁感线时的感应电动势导线切割磁感线时的感应电动势 (1)导线垂直于磁场运动，导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如两两垂直时，如图图441所示，所示，E 。图图441图图442 (2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线导线的运动方向与导线本身垂直，

3、但与磁感线方向夹角为方向夹角为时，如图时，如图442所示，所示，E 。BlvBlvsin 7 4反电动势反电动势 (1)定义：电动机转动时，线圈中也会产生感应电动定义：电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称它为反电动势。它为反电动势。(2)作用：阻碍线圈的转动。作用：阻碍线圈的转动。(3)能量转化：反电动势阻碍转动的过程即为电路中电能量转化：反电动势阻碍转动的过程即为电路中电能转化为其他形式能的过程。能转化为其他形式能的过程。8 关键一点关键一点反电动势是电动机转动时线圈切割磁反电动势是电动机转动

4、时线圈切割磁感线运动时产生的，电动机工作时，因有反电动势存在，感线运动时产生的，电动机工作时，因有反电动势存在，所以欧姆定律不能直接使用。所以欧姆定律不能直接使用。9试身手试身手夯基础夯基础 1.下列几种说法正确的是下列几种说法正确的是 ()A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势势 一定越大一定越大B线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定定 越大越大C线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动动 势一定越大势一定越大D线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感

5、应电动线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势势 一定越大一定越大10解析：解析：依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量无关、与磁通量的变化量无关，与线圈匝数和磁通通量无关、与磁通量的变化量无关，与线圈匝数和磁通量的变化率成正比。因此，选项量的变化率成正比。因此，选项A、B都是错误的。磁都是错误的。磁场的强弱与感应电动势也无关，所以，选项场的强弱与感应电动势也无关，所以，选项C也是不对也是不对的。线圈中磁通量变化越快意味着线圈的磁通量的变化的。线圈中磁通量变化越快意味着线圈的磁通量的变化率越大，率越大，依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势

6、与依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，在此条件下线圈中产生的感应磁通量的变化率成正比，在此条件下线圈中产生的感应电动势越大，故选项电动势越大，故选项D是正确的。是正确的。答案：答案：D112穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少少2 Wb，则，则 ()A线圈中感应电动势每秒增加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小线圈中感应电动势每秒减小2 VC线圈中无感应电动势线圈中无感应电动势D线圈中感应电动势大小不变线圈中感应电动势大小不变12解析：解析：因线圈的磁通量均匀变化，所以磁通量的变化因线圈的磁通量

7、均匀变化，所以磁通量的变化率率/t为一定值，又因为是单匝线圈，据为一定值，又因为是单匝线圈，据E/t可知选项可知选项D正确。正确。答案：答案：D133试写出如图试写出如图443所示的各种情况下，导线中所产所示的各种情况下，导线中所产生的感应电动势的表达式生的感应电动势的表达式(导线长均为导线长均为l，速度为，速度为v，磁感应强度为磁感应强度为B，图丙中导体垂直纸面，图丙中导体垂直纸面)。图图44314解析：解析：图甲中导线的速度与图甲中导线的速度与B在同一平面内，故图甲中感应在同一平面内，故图甲中感应电动势电动势E10。图乙中磁感应强度图乙中磁感应强度B、导线、导线l、导线的速度、导线的速度v

8、相互垂直，故相互垂直，故E2Blv。图丙中导线与图丙中导线与B平行，导线运动时不切割磁感线，故平行，导线运动时不切割磁感线，故E30。答案：答案：甲：甲：E10乙：乙：E2Blv丙：丙：E301516答案：答案：81028171819物理量物理量单位单位物理意义物理意义计算公式计算公式磁通量磁通量Wb表示某时刻或某位置时表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线穿过某一面积的磁感线条数的多少条数的多少BS，S表表示示S在与在与B垂直方垂直方向上的投影向上的投影磁通量磁通量的变化的变化量量Wb表示在某一过程中穿过表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化某一面积的磁通量变化的多少的多少21BS或或S

9、B202122 1一个一个200匝、面积为匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在角，若磁感应强度在0.05 s内由内由0.1 T增加到增加到0.5 T，在此过程中磁通量变化了多少？，在此过程中磁通量变化了多少？磁通量的平均变化率是多少？线圈中感应电动势的大小磁通量的平均变化率是多少？线圈中感应电动势的大小是多少伏？是多少伏？2324答案答案4104 Wb8103 Wb/s1.6 V2526 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，通该公式可看成法拉第电磁

10、感应定律的一个推论，通常用来求导线运动速度为常用来求导线运动速度为v时的瞬时电动势，随着时的瞬时电动势，随着v的变化，的变化，E也相应变化；若也相应变化；若v为平均速度，则为平均速度，则E为平均感应电动势。为平均感应电动势。(2)当当B、l、v三个量方向互相垂直时，三个量方向互相垂直时，90，感应，感应电动势最大，当有任意两个量的方向互相平行时，电动势最大，当有任意两个量的方向互相平行时，0，感应电动势为零。感应电动势为零。27 (3)式中的式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导线不和磁场垂直，果导线不和磁场垂直，l应是导线在磁场垂直方向投影的

11、长应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，如图度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，如图444所示，所示，则应取与则应取与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的弦长。的弦长。图图44428 公式中的公式中的v应理解为导线和磁场间的相对速度，当导应理解为导线和磁场间的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生。线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生。图图44529303132 2(2012四川高考四川高考)半径为半径为a右端开小右端开小口的导体圆环和长为口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位的导体直杆，单位长度电阻均为长度电阻均为R0。圆环水

12、平固定放置，整。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为磁感应强度为B。杆在圆环上以速度。杆在圆环上以速度v平行平行 图图446于直径于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由开始，杆的位置由确定，如图确定，如图446所示，则所示，则 ()3334思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)导体圆环右端开小口对电路的影响；导体圆环右端开小口对电路的影响；(2)取不同值时杆切割磁感线的有效长度。取不同值

13、时杆切割磁感线的有效长度。3536 答案答案AD37 求解导线切割磁感线产生的感应电动势时，首先求解导线切割磁感线产生的感应电动势时，首先要弄清要弄清B与与l是否垂直，并正确运用公式，另外要注意是否垂直，并正确运用公式，另外要注意对切割磁感线的有效长度对切割磁感线的有效长度l的理解。的理解。383940 名师点睛名师点睛 (1)产生感应电动势的导体相当于电源，感应电动产生感应电动势的导体相当于电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于电源的内阻。等效于电源的内阻。(2)求解电路中通过的电荷量，一定要用平均电动求解电路中通过的

14、电荷量，一定要用平均电动势和平均电流计算。势和平均电流计算。41 3如图如图447(a)所示，一个电阻值为所示，一个电阻值为R，匝数为，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻的电阻R1连接成闭合回路。连接成闭合回路。线圈的半径为线圈的半径为r1。在线圈中半径为。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间随时间t变变化的关系图线如图化的关系图线如图447(b)所示，图线与横、纵轴的截所示，图线与横、纵轴的截距分别为距分别为t0和和B0。导线的电阻不计，求。导线的电阻不计，求0至至t1时间内时间内42图图447(1)通过电阻通过电阻R1上的电流大小及方向。上的电流大小及方向。(2)通过电阻通过电阻R1上的电量上的电量q。43思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)产生感应电动势的有效面积为产生感应电动势的有效面积为r。(2)该回路中各部分的电阻大小及等效电路图。该回路中各部分的电阻大小及等效电路图。444546 解决与电路相联系的电磁感应问题时，关键是求解决与电路相联系的电磁感应问题时，关键是求出回路的感应电动势，有时候还要正确画出等效电路出回路的感应电动势，有时候还要正确画出等效电路图。图。474849505152