高中物理 第4章 电磁感应 第4节 法拉第电磁感应定律课件 新人教版选修32.ppt

第四章 电磁感应 第四节法拉第电磁感应定律 据报道 1992年7月 美国 阿特兰蒂斯 号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验 实验取得部分成功 航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处 由航天飞机发射一颗卫星 携带一根长20km的金属悬绳 使这根悬绳与地磁场垂直 做切割磁感线运动 卫星悬绳发电的实验原理是什么 发电电压大小跟哪些因素有关呢 知识自主梳理 1 感应电动势 1 在 现象中产生的电动势 2 产生感应电动势的那部分导体相当于 3 在电磁感应现象中 只要闭合回路中有感应电流 这个回路就一定有 回路断开时 虽然没有感应电流 但 依然存在 2 法拉第电磁感应定律 1 内容 电路中感应电动势的大小 跟穿过这一电路的磁通量的 成正比 电磁感应定律 知识点1 电磁感应 电源 感应电动势 感应电动势 变化率 导体切割磁感线时的感应电动势 知识点2 blv 1 垂直切割导体棒垂直于磁场运动 b l v两两垂直时如图所示 e 2 非垂直切割导线的运动方向与导线本身垂直 但与磁感线方向夹角为 时 如图所示 e blvsin 1 定义电动机转动时 由于切割磁感线 线圈中产生的 电源电动势作用的电动势 2 作用 线圈的转动 反电动势 知识点3 削弱 阻碍 重点难点突破 一 对法拉第电磁感应定律的理解 1 对公式e blvsin 的理解 1 该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论 通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势 若v为平均速度 则e为平均电动势 2 当b l v三个量方向相互垂直时 e blv 当有任意两个量的方向平行时 e 0 3 式中的l应理解为导体切割磁感线时的有效长度 如图所示 导体切割磁感线的情况应取与b和v垂直的等效直线长度 即ab的长度 二 导线切割磁感线时的感应电动势 答案 感应电动势大小保持不变解析 抛出后金属棒做平抛运动 棒速度方向是沿轨道的切线方向 棒切割磁感线产生感应电动势 因为棒竖直下落的分速度不切割磁感线 所以不产生电动势 只有水平速度垂直切割磁感线 而水平速度不变 因而感应电动势保持不变 1 题型特点在电磁感应现象中 闭合电路中磁通量发生变化 或部分导体切割磁感线 在回路中将产生感应电动势和感应电流 在题目中常涉及电流 电压 电功等的计算 还可能涉及电磁感应与力学 能量等知识的综合分析 2 解题思路 1 明确哪部分导体或电路产生感应电动势 该导体或电路就是电源 其他部分是外电路 2 用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小 用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向 三 电磁感应现象中的电路问题 3 画出等效电路图 注意分清内外电路 4 运用闭合电路欧姆定律 串并联电路特点 电功率 电功等公式联立求解 特别提醒 1 电源内部电流的方向是从负极流向正极 即从低电势流向高电势 2 求解电路中通过的电荷量时 一定要用平均电动势 1 甲图电路中哪部分相当于电源 a b两点哪点电势高 2 乙图电路中哪部分相当于电源 a b两点哪点电势高 答案 1 导线ab相当于电源 a端电势高 2 线圈ab相当于电源 b端电势高解析 1 导线ab向右切割磁感线 产生感应电动势 导线ab相当于电源 a是电源的正极 2 当磁铁靠近线圈时 线圈中磁通量增加 产生感应电动势 线圈ab相当于电源 b是电源的正极 考点题型设计 题型1法拉第电磁感应定律的应用 a 题型2运动导体切割磁感线产生的电动势 ac 点评 此类题一般采用解析式法 推导感应电动势 感应电流及功率 焦耳热的表达式 求出导体棒切割磁感线的有效长度和三角形的周长很重要 并且注意切割磁感线的有效长度 回路总电阻是随时间变化的 ad 题型3探究 应用 1 火车的加速度 2 火车在t1 t2时间内的