（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現(xiàn)代生活 1.3 探究感應電動勢的大小課件 滬科版選修3-2.ppt

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1、1.3探究感應電動勢的大小,第1章電磁感應與現(xiàn)代生活,目標定位 1.能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率 . 2.理解和掌握法拉第電磁感應定律，并能應用于計算感應電動勢的大小. 3.能夠運用EBLv或EBLvsin 計算導體切割磁感線時的感應電動勢,內容索引,,知識探究 新知探究 點點落實,達標檢測 當堂檢測 鞏固反饋,知識探究,實驗探究：感應電動勢大小與磁通量變化的關系 實驗裝置如圖1所示，根據實驗結果完成表格(填“較大”或“較小”)，然后回答下列問題,一、法拉第電磁感應定律,圖1,表1,答案,表2,較小,較大,較小,較小,較大,較大,(1)在實驗中，為什么可以用電流表指針偏轉角

2、度大致判斷感應電動勢的大??？,答案,答案穿過閉合電路的變化產生E感產生I感由閉合電路歐姆定律I知，當電路的總電阻一定時，E感越大，I感越大，指針偏轉角度越大,(2)感應電動勢的大小跟磁通量變化的大小有關嗎？,答案感應電動勢的大小跟磁通量變化的大小無必然聯(lián)系,(3)感應電動勢的大小跟磁通量變化的快慢有關嗎？,答案,答案磁通量變化相同時，磁通量變化越快，感應電動勢越大,(4)磁場方向對感應電動勢的大小是否有影響？,答案磁場方向對感應電動勢的大小沒有影響,要點總結 1.內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的 成正比. 2.公式：E_____，其中n為 ，總是取 值. 此公式一般用

3、來表示t時間內感應電動勢的 .,變化率,線圈匝數,絕對,平均值,沒有,(3)產生感應電動勢的那部分導體相當于 .如果電路沒有閉合，這時雖然沒有 ，但感應電動勢依然存在.,斜率,電源,感應電流,例1關于感應電動勢的大小，下列說法中正確的是 A.穿過線圈的磁通量最大時，所產生的感應電動勢就一定最大 B.穿過線圈的磁通量的變化量增大時，所產生的感應電動勢也增大 C.穿過線圈的磁通量等于0，所產生的感應電動勢就一定為0 D.穿過線圈的磁通量的變化率 越大，所產生的感應電動勢就越大,答案,解析,,解析根據法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢的大小與磁通量的變化 率 成正比，與磁通量及磁通量的變化量

4、沒有必然聯(lián)系.當磁通量很 大時，感應電動勢可能很小，甚至為0.當磁通量等于0時，其變化率可能 很大，產生的感應電動勢也會很大，而增大時， 可能減小.如圖所示， t1時刻，最大，但E0；0t1時間內增大，但 減小，E減??；t2時刻，0，但 最大，E最大.故D正確.,例2如圖2甲所示的螺線管，匝數n1 500匝，橫截面積S20 cm2，方向向右穿過螺線管的勻強磁場的磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化.,圖2,(1)2 s內穿過線圈的磁通量的變化量是多少？,答案,解析,答案8103 Wb,解析磁通量的變化量是由磁感應強度的變化引起的，則1B1S， 2B2S，21， 所以BS(62)20104 Wb8

5、103 Wb,(2)磁通量的變化率多大？,答案,解析,答案4103 Wb/s,(3)線圈中感應電動勢的大小為多少？,答案,解析,答案6 V,解析根據法拉第電磁感應定律得感應電動勢的大小,如圖3所示，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，ab以速度v勻速垂直切割磁感線，求回路中產生的感應電動勢.,二、導體切割磁感線時的感應電動勢,答案,圖3,答案設在t時間內導體由原來的位置運動到a1b1，如圖所示，這時閉合電路面積的變化量為SLvt,穿過閉合電路磁通量的變化量為BSBLvt,要點總結 1.當導體平動 切割磁感線時，即B、L、v兩兩垂直時(如圖4所示)EBLv.,圖

6、4,垂直,,圖5甲中的有效切割長度為： ； 圖乙中的有效切割長度為：L____； 圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運動時，L ；沿v2的方向運動時，L .,2.公式中L指 ，即導體在與v垂直的方向上的投影長度.,圖5,有效切割長度,R,延伸思考如圖6所示，如果處在勻強磁場(磁感應強度為B)中的長為L的直導線的運動方向與直導線本身是垂直的，但與磁感線方向有一個夾角(90)，則此時直導線上產生的感應電動勢表達式是什么？,,圖6,答案如圖所示，可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1vsin 和平行于磁感線的分量v2vcos .后者不切割磁感線，不產生感應電動勢；前者切割磁感線，

7、產生的感應電動勢為EBLv1BLvsin .,答案,例3如圖7所示，一金屬彎桿處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，已知abbcL，當它以速度v向右平動時，a、c兩點間的電勢差大小為 A.BLv B.BLvsin C.BLvcos D.BLv(1sin ),答案,,解析,圖7,解析桿切割磁感線的有效長度為Lsin ，故B正確.,例4如圖8所示，水平放置的兩平行金屬導軌相距L0.50 m，左端接一電阻R0.20 ，磁感應強度B0.40 T的勻強磁場方向垂直于導軌平面向下，長度也為0.50 m的導體棒ac垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒接觸良好且電阻均可忽略不計

8、.當ac棒以v4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：,,圖8,(1)ac棒中感應電動勢的大小；,答案,解析,答案見解析,解析ac棒垂直切割磁感線，產生的感應電動勢的大小為EBLv0.400.504.0 V0.80 V.,(2)回路中感應電流的大?。?答案,解析,答案見解析,(3)維持ac棒做勻速運動的水平外力的大小和方向.,答案,解析,答案見解析,解析ac棒受到的安培力大小為F安BIL0.404.00.50 N0.80 N， 由右手定則知，ac棒中感應電流由c流向a. 由左手定則知，安培力方向水平向左.由于導體棒勻速運動，水平方向受力平衡，則F外F安0.80 N，方向水平向右.,達標檢測

9、,1.(對法拉第電磁感應定律的理解)如圖9所示，半徑為R的n匝線圈套在邊長為l的正方形abcd之外，勻強磁場垂直穿過該正方形，當磁場以 的變化率變化時，線圈產生的感應電動勢的大小為,答案,解析,1,2,3,,圖9,,1,2,3,2.(公式En 的應用)(多選)如圖10甲所示，線圈的匝數n100匝，橫截面積S50 cm2，線圈總電阻r10 ，沿軸向有勻強磁場，設圖示磁場方向為正，磁場的磁感應強度隨時間做如圖乙所示規(guī)律變化，則在開始的0.1 s內,解析,1,2,3,A.磁通量的變化量為0.25 Wb B.磁通量的變化率為2.5102 Wb/s C.a、b間電壓為0 D.在a、b間接一個理想電流

10、表時，電流表的示數為0.25 A,圖10,答案,,,解析通過線圈的磁通量與線圈的匝數無關，由于0時刻和0.1 s時刻的磁場方向相反，則磁通量穿入的方向不同，則(0.10.4)50104 Wb2.5103 Wb，A項錯誤；,1,2,3,3.(公式EBLv的應用)如圖11所示，空間有一勻強磁場，一直金屬棒與磁感應強度方向垂直，當它以速度v沿與棒和磁感應強度都垂直的方向運動時，棒兩端的感應電動勢大小為E，將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應強度相互垂直的平面內，當它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運動 時，棒兩端的感應電動勢大小為E.則 等于,答案,1,2,3,圖11,,解析,1,2,3,