高中物理 1.4 法拉第电磁感应定律课时训练课件 粤教版选修32.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 一 影响感应电动势大小的因素1 感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势 产生感应电动势的那部分导体相当于电源 在产生感应电流的电路中 即使电路不闭合 没有感应电流 感应电动势依然存在 2 磁通量的变化率磁通量的变化率表示磁通量的变化快慢 用表示 其中 表示磁通量的变化量 t表示变化 所用的时间 目标导航 预习导引 一 二 三 如图所示 半径为r的金属环绕通过直径的轴oo 以角速度 匀速转动 匀强磁场的磁感应强度为b 从线圈平面与磁场方向平行时开始计时 则在转过30 的过程中 穿过线圈的磁通量的变化量是多少 磁通量的变化率呢 目标导航 预习导引 一 二 三 二 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变化率成正比 这就是法拉第电磁感应定律 2 表达式 其中n为线圈的匝数 3 电动势e的单位 伏特 符号 v 速度的变化率叫加速度 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比 感应电动势与磁通量的关系 加速度与速度的关系能否进行类比 答案 可以进行类比 当磁通量大时 磁通量的变化量不一定大 磁通量的变化量大时 磁通量的变化率不一定大 目标导航 预习导引 一 二 三 三 感应电动势的另一种表述导体切割磁感线时的电动势导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时 若磁场 导体和运动速度两两垂直 产生的感应电动势的大小等于磁感应强度 切割磁感线的导体长度 导体切割磁感线的速度三者的乘积 数学表达式为e blv 若运动速度v与导体的长度l之间的夹角为 则感应电动势的数学表达式为e blvsin 匀强磁场b中 有一长度为l的导体棒做切割磁感线运动 速度为v 如图所示 求导体棒产生的感应电动势 答案 blv 知识精要 思考探究 典题例解 一 二 迁移应用 一 法拉第电磁感应定律1 感应电动势的大小 磁通量的变化率是 t图象上某点切线的斜率大小 知识精要 思考探究 典题例解 一 二 迁移应用 3 与三者之间的关系 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 磁通量为零 感应电动势也为零吗 答案 感应电动势正比于磁通量的变化率 与磁通量大小没有必然联系 当磁通量在变化过程中为零时 感应电动势不一定为零 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例1 一个面积s 4 10 2m2 匝数n 100的线圈 放在匀强磁场中 磁场方向垂直于线圈平面 磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示 则下列判断正确的是 导学号51130006 a 在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化率等于 0 08wb sb 在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零c 在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于 0 08vd 在第3s末线圈中的感应电动势等于零 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 答案 a 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 将一段导线绕成图甲所示的闭合回路 并固定在水平面 纸面 内 回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场 中 回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场 以向里为磁场 的正方向 其磁感应强度b随时间t变化的图象如图乙所示 用f表示ab边受到的安培力 以水平向右为f的正方向 能正确反映f随时间t变化的图象是 导学号51130007 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 答案 b解析 根据楞次定律 在前半个周期内 圆环内产生的感应电流方向为顺时针 即通过ab边的电流方向为由b指向a 再根据左手定则判断 ab边受到的安培力为水平向左 即负方向 根据法拉第电磁感应定律 前半个周期内ab中的电流为定值 则所受安培力也为定值 选项b正确 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 二 导体切割磁感线产生的电动势导体切割磁感线时 常用e blvsin 计算感应电动势 对该公式的理解应注意以下几点 1 该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论 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 公式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度 如图所示 导线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线段的长度 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 例2 如图所示 半径为r的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中 磁感应强度为b 方向垂直于纸面向里 一根长度略大于2r的导线mn以速度v在圆导轨上无摩擦地自左端匀速滑动到右端 电路的固定电阻为r 其余电阻忽略不计 试求 导学号51130008 1 在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值 2 当导线mn通过圆形导轨中心时 导线mn所受安培力的大小 3 如果导线mn的电阻为r0 当导线mn通过圆形导轨中心时 电阻r两端的电压 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 多选 2014 山东理综 如图 一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定 导体棒与轨道垂直且接触良好 在向右匀速通过m n两区的过程中 导体棒所受安培力分别用fm fn表示 不计轨道电阻 以下叙述正确的是 导学号51130009 a fm向右b fn向左c fm逐渐增大d fn逐渐减小 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 答案 bcd解析 电磁感应中 感应电流所受安培力总是阻碍导体棒的运动 且安培力既垂直于导体棒又垂直于磁场 故fm fn方向均向左 选项a错误 b正确 导体棒在m区运动时 离通电直导线距离逐渐变小 磁场逐渐增强 感应电流及安培力均变大 同理 在n区运动时 远离通电直导线 磁场减弱 感应电流及安培力均变小 选项c d正确 知识链接 案例探究 易错警示 易错考点 转动导体切割磁感线产生的感应电动势 知识链接 案例探究 易错警示 知识链接 案例探究 易错警示 如图 匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框 半圆直径与磁场边缘重合 磁场方向垂直于半圆面 纸面 向里 磁感应强度大小为b0 使该线框从静止开