高中物理课件第节感应电动势与电磁感应定律

1、第第1 1章章新知预习新知预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通要点一要点一要点二要点二第第2 2节节创新演练创新演练大冲关大冲关随堂检测归纳小结随堂检测归纳小结课下作业综合提升课下作业综合提升要点三要点三返回返回返回返回返回返回1理解感应电动势的概念和作用。理解感应电动势的概念和作用。2掌握法拉第电磁感应定律的内容、掌握法拉第电磁感应定律的内容、表达式，会用其分析解答问题。表达式，会用其分析解答问题。3知道公式知道公式EBlv的推导过程及其的推导过程及其与一般表达式之间的区别。与一般表达式之间的区别。返回返回返回返回 读教材读教材填要点填要点 一、感应电动势一、感应电动势感应电动势感应

2、电动势感应电流感应电流概念概念 现象中现象中产生的电动势产生的电动势 现象中产生的电流现象中产生的电流条件条件磁通量有变化磁通量有变化磁通量有变化且磁通量有变化且 两者两者联系联系感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组成成 ， 比比 更能反映电更能反映电磁感应现象的本质磁感应现象的本质电磁感应电磁感应电磁感应电磁感应无关无关感应电动势感应电动势感应电流感应电流回路闭合回路闭合返回返回 关键一点关键一点在电磁感应现象中，若电路闭合，有感在电磁感应现象中，若电路闭合，有感应电流产生；若电路断开，只有感应电动势而无感应电流。应电流产生；若电路断开，只有感

3、应电动势而无感应电流。即有感应电动势不一定有感应电流，若有感应电流则一定即有感应电动势不一定有感应电流，若有感应电流则一定有感应电动势。有感应电动势。 二、电磁感应定律二、电磁感应定律 1内容内容 电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的 成正比。成正比。磁通量变化率磁通量变化率返回返回VWbWbs返回返回 4导体切割磁感线运动时产生的感应电动势大小导体切割磁感线运动时产生的感应电动势大小 (1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势大小导体垂直切割磁感线时，感应电动势大小E ，其，其中中l是是 ，v是是 ，且，且v与与B 。 (2)导体速度导体速度v与磁场成与磁

4、场成角运动时，感应电动势大小角运动时，感应电动势大小E 。Blv导体长度导体长度导体速度导体速度垂直垂直Blvsin 返回返回 试身手试身手夯基础夯基础 1当线圈中的磁通量发生变化时，则以下说法错误的是当线圈中的磁通量发生变化时，则以下说法错误的是 ()A线圈中一定有感应电流线圈中一定有感应电流B线圈中一定有感应电动势线圈中一定有感应电动势C感应电动势与线圈中的电阻无关感应电动势与线圈中的电阻无关D若有感应电流，其大小一定跟线圈电阻有关若有感应电流，其大小一定跟线圈电阻有关返回返回解析：解析：感应电动势与线圈是否闭合无关，它仅取决于磁感应电动势与线圈是否闭合无关，它仅取决于磁通量的变化率；感应

5、电流则一定强调线圈闭合，它的大通量的变化率；感应电流则一定强调线圈闭合，它的大小跟感应电动势成正比，跟线圈电阻成反比。所以选项小跟感应电动势成正比，跟线圈电阻成反比。所以选项B、C、D正确，正确，A错误。错误。答案：答案：A返回返回2电路中感应电动势的大小电路中感应电动势的大小E_，其中，其中n为线圈为线圈的匝数，当导体垂直切割磁感线时的匝数，当导体垂直切割磁感线时E_。返回返回3如图如图121所示，导体棒向右运动切割磁感线，电所示，导体棒向右运动切割磁感线，电流表流表_(有、无有、无)示数，若换成一电压表，电压表示数，若换成一电压表，电压表_(有、无有、无)示数。示数。A、B两点间两点间_(

6、有、无有、无)电压。电压。图图121返回返回解析：解析：没有闭合回路，电流表无示数，电压表由电流表没有闭合回路，电流表无示数，电压表由电流表改装，电压表也无示数。导体棒切割磁感线，改装，电压表也无示数。导体棒切割磁感线，A、B两两点间有电压。点间有电压。答案：答案：无无有无无有返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回答案答案B返回返回返回返回返回返回 (1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，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通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势，若时的瞬时电动势，若v为平均为平均速度，则速度，则E为平均电动势。

7、为平均电动势。 (2)当当B、l、v三个量方向相互垂直时，即三个量方向相互垂直时，即90时，时，EBlv；当有任意两个量的方向平行时，即；当有任意两个量的方向平行时，即0时，时，E0。返回返回 (3)式中的式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导线不和磁场垂直，如果导线不和磁场垂直，l应是导线在垂直磁场方向投影的应是导线在垂直磁场方向投影的长度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，如图长度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，如图122所所示，则应取与示，则应取与B和和v垂直的等效直线长度，即垂直的等效直线长度，即ab的弦长。的弦长。图图122返回返回图图12

8、3返回返回 名师点睛名师点睛 (1)切割磁感线的导体中产生感应电动势，该部分导体切割磁感线的导体中产生感应电动势，该部分导体等效为电源，电路中的其余部分等效为外电路。等效为电源，电路中的其余部分等效为外电路。 (2)对于一个闭合电路，关键要明确电路的连接结构，对于一个闭合电路，关键要明确电路的连接结构，分清哪部分相当于电源，哪些组成外电路，以及外电路中的分清哪部分相当于电源，哪些组成外电路，以及外电路中的串、并联关系。串、并联关系。 (3)一般考查一般考查Blv互相垂直的情况，即互相垂直的情况，即sin 1的情况。的情况。返回返回图图124返回返回向向bc，当其滑过，当其滑过l的距离时，求通过

9、的距离时，求通过aP段导线的电流段导线的电流为多大？为多大？ 思路点拨思路点拨解答本题的关键是正确画出等效电解答本题的关键是正确画出等效电路图，其分析过程为：路图，其分析过程为：导线从左向右滑导线从左向右滑动的过程中，切动的过程中，切割磁感线产生感割磁感线产生感应电动势，对电应电动势，对电路供电路供电返回返回返回返回返回返回返回返回EnEBlvsin 区别区别研究研究对象对象某个回路某个回路回路中做切割磁感线运动回路中做切割磁感线运动的那部分导体的那部分导体返回返回EnEBlvsin 区区别别研究研究内容内容(1)求的是求的是t时间内的时间内的平均感应电动势，平均感应电动势，E与某段时间或某个

10、过与某段时间或某个过程对应程对应(2)当当t0时，时，E为瞬为瞬时感应电动势时感应电动势(1)若若v为瞬时速度，公式求为瞬时速度，公式求的是瞬时感应电动势的是瞬时感应电动势(2)若若v为平均速度，公式求为平均速度，公式求的是平均感应电动势的是平均感应电动势(3)当当B、l、v三者均不变时，三者均不变时，平均感应电动势与瞬时感应平均感应电动势与瞬时感应电动势相等电动势相等适用适用范围范围对任何电路普遍适用对任何电路普遍适用只适用于导体切割磁感线运只适用于导体切割磁感线运动的情况动的情况返回返回返回返回 3如图如图125所示，半径为所示，半径为r的圆形导轨处在垂直的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁

11、场中，磁感应强度为于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸，方向垂直于纸面向里。一根长度略大于面向里。一根长度略大于2r的导线的导线MN以速度以速度v在圆导轨上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：其余电阻忽略不计。试求：图图125返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回1(对应要点一对应要点一)闭合回路的磁通量闭合回路的磁通量随时间随时间t变化图像分变化图像分别如图别如图126所示，关于回路中产生的感应所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是电动势的下

12、列论述，其中正确的是 ()图图126返回返回A图图的回路中感应电动势恒定不变的回路中感应电动势恒定不变B图图的回路中感应电动势恒定不变的回路中感应电动势恒定不变C图图的回路中的回路中0t1时间内的感应电动势小于时间内的感应电动势小于t1t2时间时间 内的感应电动势内的感应电动势D图图的回路中感应电动势先变大，再变小的回路中感应电动势先变大，再变小返回返回答案：答案：B返回返回2. (对应要点二对应要点二)如图如图127所示，在所示，在磁感应强度磁感应强度B1 T的匀强磁场中，的匀强磁场中，有一长度有一长度l0.1 m的导体棒以初速的导体棒以初速度度v02 m/s做匀加速直线运动，做匀加速直线运

13、动，加速度加速度a2 m/s2，求，求2 s末的感应末的感应电动势和电动势和2 s内的平均感应电动势。内的平均感应电动势。图图127返回返回答案：答案：0.6 V0.4 V返回返回图图1283(对应要点三对应要点三) 如图如图128所示，匀强所示，匀强磁场的磁感应强度为磁场的磁感应强度为B，方向竖直向，方向竖直向下，在磁场中有一边长为下，在磁场中有一边长为l的正方形的正方形导线框，导线框，ab边质量为边质量为m，其余边质，其余边质量不计，量不计，cd边有固定的水平轴，导边有固定的水平轴，导线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释线框可以绕其转动，现将导线框拉至水平位置由静止释放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间放，不计摩擦和空气阻力，导线框经过时间t运动到竖运动到竖直位置，此时直位置，此时ab边的速度为边的速度为v，求：，求：返回返回返回返回(2)转到竖直位置时，转到竖直位置时，bc、ad两边不切割磁感线，两边不切割磁感线，ab边垂直边垂直切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势切割磁感线，此时求的是瞬时感应电动势，且感应电动势的大小为的大小为