《高考物理 核心要點突破系列 第16章第二節(jié)《法拉第電磁感應定律——感應電動勢的大小》課件 新人教版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理 核心要點突破系列 第16章第二節(jié)《法拉第電磁感應定律——感應電動勢的大小》課件 新人教版選修32（38頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié)法拉第電磁感應定律第二節(jié)法拉第電磁感應定律 感應電動勢的大小感應電動勢的大小核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第二節(jié)第二節(jié)課前自主學案課前自主學案目標概覽目標概覽目標概覽目標概覽學習目標：學習目標：1.知道感應電動勢的概念、反電動勢知道感應電動勢的概念、反電動勢的概念，了解反電動勢的作用的概念，了解反電動勢的作用2知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量及其與磁通量的變化量的區(qū)別物理量及其與磁通量的變化量的區(qū)別3理解法拉第電磁感應定律的內(nèi)容和數(shù)學表達式，理解法拉第電磁感應定律的內(nèi)容和數(shù)學表達式，能用它來解
2、答有關問題能用它來解答有關問題4知道公式知道公式EBLvsin的推導，理解并會用它解的推導，理解并會用它解答有關問題答有關問題課前自主學案課前自主學案一、感應電動勢一、感應電動勢1在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做_，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于_2在電磁感應現(xiàn)象中，既然閉合電路中有在電磁感應現(xiàn)象中，既然閉合電路中有_，那么這個電路就一定有，那么這個電路就一定有_；電路斷；電路斷開時，雖然沒有感應電流，但開時，雖然沒有感應電流，但_依然依然存在存在感應電動勢感應電動勢電源電源磁通量的變化磁通量的變化感應電流感應電流感應電動勢感應
3、電動勢變化率變化率三、導線切割磁感線時的感應電動勢三、導線切割磁感線時的感應電動勢1導線垂直切割磁感線時，導線垂直切割磁感線時，E_，此式常，此式常用來計算瞬時感應電動勢的大小用來計算瞬時感應電動勢的大小Blv2導線不垂直切割磁感線時，即導線不垂直切割磁感線時，即v與與B有一夾角有一夾角，如圖如圖1621所示，此時可將導線的速度所示，此時可將導線的速度v向垂向垂直于磁感線和平行于磁感線兩個方向分解，則分直于磁感線和平行于磁感線兩個方向分解，則分速度速度v2_不使導線切割磁感線，使導線不使導線切割磁感線，使導線切割磁感線的是分速度切割磁感線的是分速度v1_，從而使導線，從而使導線產(chǎn)生的感應電動勢
4、為產(chǎn)生的感應電動勢為E_.vcosvsinBLv1BLvsin圖圖1621四、反電動勢四、反電動勢圖圖1622如圖如圖1622所示，當電動機通以如圖所示的所示，當電動機通以如圖所示的電流時，電動機就會轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示，電流時，電動機就會轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示，此時此時AB、CD兩邊切割磁感線，必有兩邊切割磁感線，必有_產(chǎn)生，這個感應電動勢總要削弱電產(chǎn)生，這個感應電動勢總要削弱電源電動勢的作用，我們把這個電動勢稱為反電動源電動勢的作用，我們把這個電動勢稱為反電動勢它的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，如果線圈維持勢它的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，如果線圈維持原來的轉(zhuǎn)動，電源就要向電動機提供能量，此時，原來的
5、轉(zhuǎn)動，電源就要向電動機提供能量，此時，_轉(zhuǎn)化為其他形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能感應電動勢感應電動勢電能電能核心要點突破核心要點突破二、對公式二、對公式EBLvsin如何理解？如何理解？1該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論，該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論，通常用來求導線運動速度為通常用來求導線運動速度為v時的瞬時電動勢，隨時的瞬時電動勢，隨著著v的變化，的變化，E也相應變化；若也相應變化；若v為平均速度，則為平均速度，則E也為平均感應電動勢也為平均感應電動勢2當當B、L、v三個量的方向互相垂直時，三個量的方向互相垂直時，90，感應電動勢最大，當有任意兩個量的方向，感應電動勢最大，當
6、有任意兩個量的方向互相平行時，互相平行時，0，感應電動勢為零，感應電動勢為零3式中的式中的L應理解為導線切割磁感線時的有效長應理解為導線切割磁感線時的有效長度，如果導線不和磁場垂直，度，如果導線不和磁場垂直，L應是導線在磁場垂應是導線在磁場垂直方向投影的長度，如果切割磁感線的導線是彎直方向投影的長度，如果切割磁感線的導線是彎曲的，如圖曲的，如圖1623所示，則應取與所示，則應取與B和和v垂直的垂直的等效直線的長度，即等效直線的長度，即ab的長度的長度圖圖16234公式中的公式中的v應理解為導線和磁場間的相對速度，應理解為導線和磁場間的相對速度，當導線不動而磁場運動時，也有電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)當導線不
7、動而磁場運動時，也有電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生生圖圖1624特別提醒：特別提醒：(1)切割磁感線的導體中產(chǎn)生感應電動切割磁感線的導體中產(chǎn)生感應電動勢，等效于電源；導體及電阻上不產(chǎn)生感應電動勢，等效于電源；導體及電阻上不產(chǎn)生感應電動勢，等效于外部電路勢，等效于外部電路(2)明確電路的連接情況，分清內(nèi)外電路，明確電明確電路的連接情況，分清內(nèi)外電路，明確電路的串、并聯(lián)路的串、并聯(lián)EnEBLvsin區(qū)別求的是t時間內(nèi)的平均感應電動勢，E與某段時間或某個過程相對應求的是瞬時感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應求的是整個回路的感應電動勢整個回路的感應電動勢為零時，其回路中某段導體的感應電動勢不一定為零求的是回路
8、中一部分導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢由于是整個回路的感應電動勢，因此電源部分不容易確定由于電動勢是一部分導體切割磁感線的運動產(chǎn)生的，該部分就相當于電源課堂互動講練課堂互動講練如圖如圖1625的的(a)圖所示，一個圖所示，一個500匝的匝的線圈的兩端跟線圈的兩端跟R99 的電阻相連接，置于豎直的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積為向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積為20 cm2，電阻為電阻為1 ，磁場的磁感應強度隨時間變化的圖，磁場的磁感應強度隨時間變化的圖象如象如(b)圖，求磁場變化過程中通過電阻圖，求磁場變化過程中通過電阻R的電流的電流為多大？為多大？公式公式En/t的應用
9、的應用圖圖1625【答案答案】0.1 A【點評點評】(1)求感應電動勢時，先要分析清楚是求感應電動勢時，先要分析清楚是求平均值還是求瞬時值，以便確定用哪個公式求求平均值還是求瞬時值，以便確定用哪個公式求解解(2)產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源(3)在利用全電路歐姆定律時，一定要注意產(chǎn)生感在利用全電路歐姆定律時，一定要注意產(chǎn)生感應電動勢應電動勢(相當于電源相當于電源)的那部分電路是否具有電的那部分電路是否具有電阻阻(內(nèi)電阻內(nèi)電阻)變式訓練變式訓練1圖圖1626單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，如線
10、圈所圍面積里的磁通量隨時間變化于磁場，如線圈所圍面積里的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖的規(guī)律如圖1626所示，則線圈中所示，則線圈中()A0時刻感應電動勢最大時刻感應電動勢最大B0.05 s時感應電動勢為零時感應電動勢為零C0.05 s時感應電動勢最大時感應電動勢最大D00.05 s這段時間內(nèi)平均感應電動勢為這段時間內(nèi)平均感應電動勢為0.4 V答案：答案：ABD如圖如圖1627所示，一水平放置的平行導所示，一水平放置的平行導體框架寬度體框架寬度L0.50 m，接有電阻，接有電阻R0.20 ，磁，磁感應強度感應強度B0.40 T的勻強磁場垂直導軌平面方向的勻強磁場垂直導軌平面方向向下，向下，公式公式
11、EBLv的應用的應用圖圖1627僅有一導體棒僅有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體框架滑動，框架及導體ab電阻不計，當電阻不計，當ab以以v4.0 m/s的速度向右勻速滑動時試求：的速度向右勻速滑動時試求：(1)導體導體ab上的感應電動勢的大小上的感應電動勢的大小(2)要維持要維持ab向右勻速運行，作用在向右勻速運行，作用在ab上的水平上的水平力為多大？力為多大？(3)電阻電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多大？上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多大？FBIL0.404.00.50 N0.80 N由于由于ab勻速運動，所以水平拉力：勻速運動，所以水平拉力：FF0
12、.80 N(3)R上的焦耳熱功率：上的焦耳熱功率：PI2R4.020.20 W3.2 W.【答案答案】(1)0.80 V(2)0.80 N(3)3.2 W【點評點評】在物理情景較簡單的計算題中，解題在物理情景較簡單的計算題中，解題的規(guī)范性上升到重要的位置在解題過程的規(guī)范的規(guī)范性上升到重要的位置在解題過程的規(guī)范性上要注意研究對象、過程、依據(jù)、方程、結(jié)果，性上要注意研究對象、過程、依據(jù)、方程、結(jié)果，有時還需對結(jié)果進行討論有時還需對結(jié)果進行討論變式訓練變式訓練2圖圖1628如圖如圖1628所示，所示，MN、PQ為兩條平行的水平為兩條平行的水平放置的金屬導軌，左端接有定值電阻放置的金屬導軌，左端接有定
13、值電阻R，金屬棒，金屬棒ab斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應強度為強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為兩導軌接觸點之間的距離為L，如圖如圖1629所示，閉合開關所示，閉合開關S，將條形磁，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用鐵插入閉合線圈，第一次用0.2 s，第二次用，第二次用0.4 s，并且兩次的起始和終了位置相同，則并且兩次的起始和終了位置相同，則()電磁感應中電荷量的計算電磁感應中電荷量的計算圖圖1629A第一次磁通量變化較大第一次磁通量變化較大B第一次第一次G的最大偏角較大的
14、最大偏角較大C第一次經(jīng)過第一次經(jīng)過G的總電荷量較多的總電荷量較多D若斷開若斷開S，G均不偏轉(zhuǎn)，故均無感應電動勢均不偏轉(zhuǎn)，故均無感應電動勢【自主解答自主解答】由于兩次條形磁鐵插入線圈的起由于兩次條形磁鐵插入線圈的起始和終了位置相同，因此磁通量的變化始和終了位置相同，因此磁通量的變化21相同，故相同，故A錯錯【答案答案】B【點評點評】電磁感應中電荷量的計算仍利用公式電磁感應中電荷量的計算仍利用公式qIt，但式中的電流，但式中的電流I一定是平均值一定是平均值 .變式訓練變式訓練3物理實驗中，常用一種叫物理實驗中，常用一種叫“沖擊電流沖擊電流計計”的儀器測定通過電路的電荷量，探測線圈和的儀器測定通過電路的電荷量，探測線圈和沖擊電流計串聯(lián)后，可用來測定磁場的磁感應強沖擊電流計串聯(lián)后，可用來測定磁場的磁感應強度已知線圈的匝數(shù)為度已知線圈的匝數(shù)為n，面積為，面積為S，線圈與沖擊，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為電流計組成的回路電阻為R，把線圈放在被測勻強，把線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應強度為，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應強度為()
高考物理 核心要點突破系列 第16章第二節(jié)《法拉第電磁感應定律——感應電動勢的大小》課件 新人教版選修32
