2019_2020學(xué)年高中物理第1章電磁感應(yīng)第4節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課件粵教版.pptx

1、第四節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律,1如下圖所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是( ) A向右擺動(dòng) B向左擺動(dòng) C靜止不動(dòng) D不能判定 【答案】A,課前自主學(xué)習(xí),2閉合線圈abcd運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)，bc邊所受到的磁場力的方向向下，那么線圈的運(yùn)動(dòng)情況是( ) A向左平動(dòng)進(jìn)入磁場 B向右平動(dòng)離開磁場 C向上平動(dòng) D向下平動(dòng) 【答案】A,3如下圖所示，AB為固定的通電直導(dǎo)線，閉合導(dǎo)線框P與AB在同一平面內(nèi)，當(dāng)P遠(yuǎn)離AB運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的情況是( ),A電流的方向是順時(shí)針方向 B電流的方向是逆時(shí)針方向 C沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D以上說法都不對(duì) 【答案】A 【解析】線圈的磁場方向指向紙

2、里面，向右則運(yùn)動(dòng)磁通量減少，由感應(yīng)電流阻礙磁通量的變化(楞次定律)可知，感應(yīng)磁場方向也指向紙里面，再由右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向,一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在_中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于_ 2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流關(guān)系 (1)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，閉合電路中有_，有_；電路斷開時(shí)，沒有_，有_ (2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電路是否閉合、電路如何組成_，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì),電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電源,感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),無關(guān),二、法拉第電磁感應(yīng)定律 1內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的_成正比 3單位：的單位是_

3、，t的單位是秒(s)，E的單位是_,磁通量的變化率,線圈的匝數(shù),磁通量的變化量,磁通量的變化率,韋伯(Wb),伏特(V),4電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，一定產(chǎn)生_，不一定產(chǎn)生_是否產(chǎn)生_才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),穿過某電路的磁通量的變化量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大嗎？ 【答案】不一定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于穿過電路的磁通量的變化率而不是變化量，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通量的變化量和發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間這兩個(gè)因素共同決定,三、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 1導(dǎo)體棒垂直于磁場運(yùn)動(dòng)，B、L、v兩兩垂直時(shí)，如圖甲所示，E_. 甲 乙,BLv,2導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向

4、與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為時(shí)，如圖乙所示，E_.,BLvsin ,如何根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來解釋“點(diǎn)燃智慧火花”欄目中風(fēng)速測量儀的工作原理 【答案】風(fēng)速測量儀內(nèi)部有一個(gè)磁體，磁體內(nèi)部放置一個(gè)和電流表相連的線圈，當(dāng)風(fēng)速增大時(shí)，線圈中磁通量的變化率增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，從而在儀表上顯示出來的數(shù)值(風(fēng)速值)增大,課堂優(yōu)化整合,一個(gè)200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是_Wb；磁通量的平均變化率是_Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是_V. 解析：磁通量

5、的變化量是由磁場的變化引起的，應(yīng)該用公式BSsin 來計(jì)算，所以 BSsin (0.50.1)201040.5 Wb 4104 Wb.,例 1,答案：4104 8103 1.6,1將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是( ) A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 C穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同 【答案】C,1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (1)定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源 (2)產(chǎn)生

6、條件：不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (3)方向判斷：可用楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,正確理解法拉第電磁感應(yīng)定律,對(duì)于由于磁場變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可用楞次定律判斷產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向(若電路斷開，可假設(shè)將電路閉合)，感應(yīng)電流的方向就是該部分導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 對(duì)于由于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可用右手定則判斷做切割運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，四指所指的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,例 2,(1)導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??； (2)磁場對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化率 解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可求出線框中產(chǎn)生

7、的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)電阻定律可求出線框的電阻，最后根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求出導(dǎo)線中電流的大小 (1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),2(2019海淀期末)如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線垂直于線框所在平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向；線框中沿著ABCDA方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向則在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系可能為下圖中的( ),【答案】A,【解析】線圈中磁通量的變化率不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，所以感應(yīng)電流的大小不變由圖可知，02t0內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故02t0時(shí)間內(nèi)

8、電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，即電流為ABCDA方向，與正方向相同，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤,2式中的L應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的有效長度，如果導(dǎo)線不和磁場垂直，L應(yīng)是導(dǎo)線在磁場垂直方向投影的長度，式中vsin 表示導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，速度在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的分量 3EBLvsin 適用于勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算通常用于計(jì)算某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值,4列表對(duì)比,如下圖所示，長為L的金屬棒ab，繞b端在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求ab兩端的電勢(shì)差,例 3,3(多選)(2016浙江樂成月考)如圖，一導(dǎo)線彎成半徑

9、為a的半圓形閉合回路，虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始終與MN垂直從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是( ),【答案】ACD 【解析】在閉合電路進(jìn)入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，磁場方向向里，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針方向，保持不變，故A正確；由于CD段導(dǎo)線與磁場垂直，必定受到安培力作用，根據(jù)左手定則判斷得知，CD段受安培力向下，故B錯(cuò)誤；,1模型特點(diǎn) “桿導(dǎo)軌”模型是電磁感應(yīng)問題高考命題的“基本道具”，也是高考的熱點(diǎn) “桿導(dǎo)軌”模型問題的物理情境變化空間大，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，

10、如力學(xué)問題、電路問題、磁場問題及能量問題等，常用的規(guī)律有法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、右手定則、左手定則、歐姆定律及力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律等,電磁感應(yīng)中常見的“桿導(dǎo)軌”模型,2模型分類 模型一 單桿水平式,模型二 單桿傾斜式,如圖所示，水平的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離為L1 m，左端接有定值電阻R2 .金屬棒PQ與導(dǎo)軌良好接觸，PQ的電阻為r0.5 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 T的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)使PQ在水平向右的恒力F2 N作用下運(yùn)動(dòng)，求：,例 4,(1)棒PQ中感應(yīng)電流的方向； (2)棒PQ中哪端電勢(shì)高； (3)棒PQ所受安培力方向； (4)棒PQ的最大速度 解析：PQ在恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而受安培力，隨著速度的增大，安培力也增大，當(dāng)安培力大小與恒力F相等時(shí)，PQ將做勻速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大 (1)由右手定則知感應(yīng)電流方向?yàn)镼P. (2)PQ運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，因電源內(nèi)部電流由低電勢(shì)流向高電勢(shì)，所以P端電勢(shì)高于Q端電勢(shì) (3)因棒中電流由QP，由左手定則知棒所受安培力方向向左,答案：(1)QP (2)P端 (3)向左 (4)5 m/s,4如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一理想