《高中物理 第四章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律课件 新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第四章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律课件 新人教版选修3-2（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4 法拉第电磁感应定律,第四章 电磁感应,1.理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式.,目标定位,二、导体切割磁感线时的感应电动势,三、公式En 与EBlvsin 的区别,栏目索引,一、法拉第电磁感应定律,对点检测 自查自纠,一、法拉第电磁感应定律,知识梳理,1.感应电动势 在 中产生的电动势，叫感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于 ，导体本身的电阻相当于 .当电路断开时，_(“有”或“无”)感应电流，但 (“有”或“无”)感应电动势. 2.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合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.,答案,化率,电磁感应现象,电源,电源内阻,无,
2、有,变,3.对感应电动势的理解 (1)磁通量的变化常由B的变化或S的变化引起.,【深度思考】,(1)感应电动势的大小与或的大小有没有关系？,答案 E的大小与或的大小没有关系.,答案,典例精析,例1 下列几种说法中正确的是( ) A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C.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 D.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,解析 感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关，它由磁通量的变化率决定，故选D.,D,解析答案,解析 磁通量的变
3、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 Wb 答案 8103 Wb,解析答案,例2 如图1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1,返回,解析答案,解题技巧,(2)磁通量的变化率多大？,答案 4103 Wb/s,(3)线圈中感应电动势的大小为多少？,解析 根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小,答案 6 V,返回,解题技巧,(1)此公式适用于求平均电动势. (2)计算电动势大小时，取绝对值不涉及正、
4、负.,二、导体切割磁感线时的感应电动势,答案,知识梳理,1.垂直切割：导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图2甲所示，E . 图2 2.不垂直切割：导体的运动方向与导体本身垂直，但与磁感线方向夹角为时，如图乙所示，则E .,Blvsin ,Blv,Blv1,3.公式EBlvsin 的理解： (1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体做切割磁感线运动时的感应电动势. (2)式中l应理解为导体切割磁感线时的有效长度，即导体在与v垂直方向上的投影长度.如图3甲中，感应电动势EBlv2BrvBrv(半圆弧形导线做切割磁感线运动).在图乙中，感应电动势EBlvsin Blv
5、. (3)公式中的v应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，同样有感应电动势产生. 图3,答案,【深度思考】,导体棒的运动速度越大，产生的感应电动势越大吗？,答案 导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势的大小与垂直磁感线的速度有关，而速度大，垂直磁感线方向的速度不一定大.所以，导体棒运动速度越大，产生的感应电动势不一定越大.,典例精析,例3 如图4所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知abbcL，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为( ) A.BLv B.BLvsin C.BLvcos D.BLv(1sin ),解析 导体杆切割磁感线
6、的有效长度为Lsin ，故B正确.,B,解析答案,图4,返回,总结提升,返回,总结提升,在公式EBLv中，L是指导体棒的有效切割长度，即导体棒在垂直于速度v方向上的投影长度.,三、公式En 与EBlvsin 的区别,知识梳理,1.研究对象不同,答案,2.实际应用不同,3.E的意义不同,切割磁感线运动,导体切割磁感线,瞬时,磁感应强度变化,平均,典例精析,例4 如图5所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0.2 ，磁场的磁感应强度为0.2 T.问： 图5 (1)3 s末夹在导轨间的
7、导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？回路中的电流为多少？,解析答案,解析 夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路中的感应电动势. 3 s末时刻，夹在导轨间导体的长度为：,返回,解析答案,总结提升,(2)3 s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？,总结提升,返回,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,解析答案,1.(对法拉第电磁感应定律的理解)关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( ) A.穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大 B.穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零 C.穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应
8、电动势一定为零 D.穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零,解析 磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误； 当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错，D对.,D,1,2,3,4,解析答案,2.(公式En 的应用)(多选)如图6甲所示，线圈的匝数n100匝，横截面积S50 cm2，线圈总电阻r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内( ) A.磁通量的变化量为0.25 Wb B.磁通量的变化率为2.5102 Wb/
9、s C.a、b间电压为0 D.在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A,图6,解析 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设2B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为B2S(B1S)，代入数据得(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A错；,答案 BD,1,2,3,4,3.(公式En 的应用)(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( ) 图7 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
10、中感应电动势的平均值为零,1,2,3,4,解析答案,1,2,3,4,t1102 s时E最大，B对； 02102 s时间内，0，E0，D错. 答案 BC,1,2,3,4,4.(公式EBlv的应用)(多选)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105 T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过，设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( ) A.电压表记录的电压为5 mV B.电压表记录的电压为9 mV C.河南岸的电势较高 D.河北岸的电势较高,返回,解析答案,1,2,3,4,返回,解析 海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体在切割竖直向下的磁感线，根据右手定则可判断，北岸是正极，电势高，南岸电势低，所以C错误，D正确； 根据法拉第电磁感应定律EBlv4.51051002 V9103 V，所以A错误，B正确. 答案 BD,本课结束,
