高中物理 第3章 二法拉第电磁感应定律课件 新人教版选修11.ppt

二法拉第电磁感应定律 一 感应电动势1 感应电动势是在 现象中产生的 产生感应电动势的那部分导体相当于 2 感应电动势是形成感应电流的必要条件 有感应电动势不一定存在 要看电路是否闭合 有感应电流一定存在 3 影响感应电动势大小的因素 感应电动势的大小与 的大小有关 电磁感应 电动势 电源 感应电流 感应电动势 磁通量的变化率 二 磁通量的变化率1 定义 磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的 即单位时间内 的变化量 2 物理意义 描述 的物理量 3 表达式 比值 磁通量 磁通量变化快慢 三 法拉第电磁感应定律1 内容 电路中感应电动势的大小 跟穿过该电路的磁通量的 成正比 2 公式 e n为线圈的 是磁通量的 3 国际单位 的单位是 wb t的单位是秒 s e的单位是 v 变化率 匝数 变化量 韦伯 伏特 四 电能的来源1 产生 必然要消耗其他形式的能量 2 能的转化 1 风力发电和水力发电 转化为电能 2 火力发电 转化为电能 3 核力发电 核能转化为电能 3 各种获得大规模电能的实用方案 都是以 为理论基础的 电能 机械能 化学能 法拉第电磁感应定律 一 磁通量 磁通量变化量和磁通量变化率的比较 图3 2 1 三 导线切割磁感线时的电动势1 如图3 2 2所示 导线ab在间距为l的两平行导轨上以速度v垂直磁感线方向运动 磁场的磁感应强度为b 导线ab运动使闭合电路的面积改变引起磁通量的变化 从而产生感应电动势 图3 2 2 2 公式 e blv 其中b为匀强磁场的磁感应强度 导线应垂直磁场 v为垂直导线及磁场方向的速度 3 公式e blv求出的电动势一般为瞬时电动势 思考与讨论 教材第52页 点拨磁通量的变化快慢影响感应电动势的大小 增大磁通量变化率 可以获得较大感应电动势 教材资料分析 典例1 关于电路中感应电动势的大小 下列说法正确的是 a 穿过电路的磁通量越大 感应电动势就越大b 电路中磁通量的改变量越大 感应电动势就越大c 电路中磁通量改变越快 感应电动势就越大d 若电路中某时刻磁通量为零 则该时刻感应电流一定为零 法拉第电磁感应定律的理解 解析据法拉第电磁感应定律 感应电动势正比于磁通量变化率 c项中磁通量变化越快 则磁通量的变化率越大 故c选项正确 a b选项错误 某时刻的磁通量为零 但该时刻磁通量的变化率不一定为零 所以感应电流也就不一定为零 d选项错误 故选c 答案c 变式1 当线圈中的磁通量发生变化时 下列说法正确的是 a 线圈中一定有感应电流b 线圈中有感应电动势 其大小与磁通量成正比c 线圈中一定有感应电动势d 线圈中有感应电动势 其大小与磁通量的变化量成正比 答案 c 典例2 如图3 2 3所示 水平放置的平行金属导轨 相距l 0 50m 左端接一电阻r 0 20 磁感应强度b 0 40t的匀强磁场 方向垂直于导轨平面 导体棒ab垂直放在导轨上 并能 感应电动势大小的计算 无摩擦地沿导轨滑动 导轨和导体棒的电阻均可忽略不计 当ab以v 4 0m s的速度水平向右匀速滑动时 用两种方法求解ab棒中感应电动势的大小 图3 2 3 答案0 8v 变式2 有一个单匝线圈 在0 2s内通过它的磁通量从0 02wb均匀增加到0 08wb 则线圈中的感应电动势为 a 0 1vb 0 2vc 0 3vd 0 4v 答案 c 1 关于感应电动势的大小 下列说法正确的是 a 穿过闭合回路的磁通量最大时 其感应电动势一定最大b 穿过闭合回路的磁通量为零时 其感应电动势一定为零c 穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时 其感应电动势一定为零d 穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时 其感应电动势一定不为零 法拉第电磁感应定律的理解 答案 d 解析 感应电动势的大小只与线圈的匝数及磁通量的变化率成正比 与其他因素无关 只要回路的磁通量发生变化 感应电动势就一定不为零 d正确 2 穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图3 2 4所示 在线圈内产生感应电动势最大值的时间是 a 0 2sb 2 4sc 4 6sd 6 10s 图3 2 4 答案 c 3 多选 一根直导线长0 1m 在磁感应强度为0 1t的匀强磁场中以10m s的速度匀速运动 则导线中产生的感应电动势 a 一定为0 1vb 可能为零c 可能为0 01vd 最大值为0 1v 答案 bcd 感应电动势大小的计算 解析 导线垂直切割磁感线时最大且为e blv 0 1 0 1 10v 0 1v 平行磁感线运动时 e 0 与磁感线成任意角时 0 e 0 1v 故b c d正确 4 多选 如图所示的情况中 金属导体中产生的感应电动势为blv的是 答案 abd 解析 由公式e blv b l v相互垂直 l为切割磁感线的有效长度 故a b d正确 5 多选 如图3 2 5所示 一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路 虚线mn右侧有磁感应强度为b的匀强磁场 方向垂直于回路所在的平面 回路以速度v向右匀速进入磁场 直径cd始终与mn垂直 从d点到达边界开始到c点进入磁场为止 下列结论正确的是 图3 2 5 答案 acd 6 一个200匝 面积为20cm2的线圈 放在磁场中