【优化方案】高中物理 第2节 感应电动势与电磁感应定律课件.ppt

第2节感应电动势与电磁感应定律 课标定位 学习目标 1 理解感应电动势的概念 明确感应电动势的作用 2 通过实验分析得出决定感应电动势大小的因素 归纳出法拉第电磁感应定律 3 掌握法拉第电磁感应定律并会利用它推导出导体棒切割磁感线运动时产生的感应电动势的表达式 4 体会规律的认识过程和实验探究的乐趣 重点难点 1 理解电磁感应定律的内容 表达式及应用 2 掌握导体切割磁感线时感应电动势的计算 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第2节 课前自主学案 课前自主学案 一 感应电动势1 在 现象里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 2 在电磁感应现象中 既然闭合电路中有感应电流 这个电路就一定有 电路断开时 虽然没有感应电流 但 依然存在 电磁感应 电源 感应电动势 感应电动势 磁通量变化率 v wb wb 磁感线条数 磁通量变化 快慢 思考感悟1 穿过某电路的磁通量变化越大 产生的感应电动势越大吗 提示 不一定 关键看磁通量变化的快慢 5 导体切割磁感线时的感应电动势 blv blvsin 思考感悟2 公式e blv在什么情况下都能计算电动势吗 提示 不是 一般应用在平动切割且b l v两两相互垂直的情况下 核心要点突破 一 感应电动势和感应电流的比较 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 下列关于感应电动势的说法中 正确的是 a 只要回路内磁通量发生变化 就会有感应电动势产生b 只要回路内磁通量发生变化 就会有感应电流产生c 导体棒无论沿哪个方向切割磁感线都会有感应电流产生d 导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生 解析 选a 只要回路内磁通量变化 就可以产生感应电动势 而只有在闭合回路中 磁通量发生变化 才产生感应电流 故a正确 b错误 无论导体棒沿什么方向切割磁感线 磁场在垂直于导体棒方向都有分量 所以都会有感应电动势产生 但不一定有感应电流 故c d错误 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 下列几种说法正确的是 a 线圈中磁通量变化越大 产生的感应电动势一定越大b 线圈中磁通量越大 产生的感应电动势一定越大c 线圈放在磁场越强的位置 产生的感应电动势一定越大d 线圈中磁通量变化越快 产生的感应电动势越大 解析 选d 由法拉第电磁感应定律知 线圈中感应电动势的大小跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关 即跟磁通量的变化率成正比 磁通量的大小 磁通量变化量的大小及磁场的强弱等 都跟磁通量变化的快慢没有必然联系 正确选项为d 三 对公式e blv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应理解为导线切割磁感线时的有效长度 如图1 2 1所示 导线切割感线的情况应取与b和v垂直的等效直线长度 即ab的弦长 图1 2 14 该式适用于导体平动时 即导体上各点的速度相等时 图1 2 2 6 公式中的v应理解为导体和磁场的相对速度 当导线不动而磁场运动时 也有电磁感应现象产生 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 如图1 2 3所示 mn pq为两条平行的水平放置的金属导轨 左端接有定值电阻r 金属棒ab斜放在两导轨之间 与导轨接触良好 ab l 磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导轨平面 设金属棒与两导轨间夹角为60 以速度v水平向右匀速运动 不计导轨和棒的电阻 则流过金属棒中的电流为 图1 2 3 课堂互动讲练 如图1 2 4所示 金属圆环的半径r 0 5m 金属圆环平面垂直于磁场方向放置 匀强磁场的磁感应强度b 0 1t 现把圆环翻转180 所用时间 t 0 2s 则这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多大 如果金属导线的电阻r 3 14 则圆环中产生的平均感应电流为多大 图1 2 4 答案 7 85v2 5a 在范围足够大 方向竖直向下的匀强磁场中 b 0 2t 有一水平放置的光滑框架 宽度为l 0 4m 如图1 2 5所示 框架上放置一质量为0 05kg 电阻为1 的金属杆cd 框架电阻不计 若cd杆以恒定加速度a 2m s2由静止开始向右做匀加速直线运动 则在5s内平均感应电动势是多少 5s末的感应电动势是多少 图1 2 5 答案 0 4v0 8v 规律总结 公式e blv应用于b l v两两相互垂直的切割类中 若v是平均速度则e为平均感应电动势 若v是瞬时速度则e为瞬时电动势 类型三 电荷量的计算问题 2011年泉州高二检测 如图1 2 6甲所示 一个电阻为r 面积为s的矩形导线框abcd 水平放置在匀强磁场中 磁场的磁感应强度为b 方向与ad边垂直并与线框平面成45 角 o o 分别是ab边和cd边的中点 现将线框右半边obco 绕oo 逆时针旋转90 到图乙所示位置 在这一过程中 导线中