高三物理電磁感應(yīng)專題一（新）課件人教版

1、知 識 網(wǎng) 絡(luò),電磁感應(yīng),磁通量,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電磁感應(yīng)規(guī)律,電磁感應(yīng)應(yīng)用,感應(yīng)電動勢的大?。?感應(yīng)電流、電動勢方向的判斷：楞次定律右手定則,,,,自感現(xiàn)象,,日光燈,一、磁通量Φ,1、概念：穿過某一面積的磁感線條數(shù)。簡稱磁通,2、磁通量的計算,⑴公式Φ=BS,適用條件：①勻強(qiáng)磁場；②磁感線與線圈平面垂直,⑵在勻強(qiáng)磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式Φ=BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。,⑶若對同一平面，磁感線

2、有穿入、穿出，則磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù)：Φ= Φ1－ Φ2；即穿入、穿出要相互抵消。,單位：韋伯（Wb）1Wb=1T?m2=1V?s=1kg?m2/（A?s2）,⑷由于B= Φ/S，B亦可稱為磁通密度,可以認(rèn)為磁通量就是穿過某個面的磁感線條數(shù)。,二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象——感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1.利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為所產(chǎn)生的電動勢稱為 ，所產(chǎn)生的電流稱為 . 2.產(chǎn)生感應(yīng)電

3、流的條件： 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路閉合才有感應(yīng)電流，若電路不閉合，雖沒有電流，但只要磁通發(fā)生變化感應(yīng)電動勢依然存在。而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,感應(yīng)電動勢,,感應(yīng)電流,,,①閉合電路；②穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。,,,①回路面積不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化；②磁場不變，而回路面積發(fā)生變化；③磁場和回路面積均不變，但回路平面與磁場的方向發(fā)生了變化；④閉合電路的一部分做切割磁

4、感線的運動.,3.磁通發(fā)生變化的幾種基本情況,例1：關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是( )A.磁通量是反映磁場強(qiáng)弱和方向的物理量B.穿過某個面積的磁感線的條數(shù)越多，則磁通量越大C.穿過某一面積的磁通量等于面積S與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積D.若穿過某一面積的磁通量為0，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為0,B,例2：下列關(guān)于電磁感應(yīng)的說法中正確的是( )A.只要導(dǎo)線做切割磁感線的運動，導(dǎo)線中就產(chǎn)生感應(yīng)電流B.只要閉合

5、金屬線圈在磁場中運動，線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流C.閉合金屬線圈放在磁場中，只要磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流D.閉合金屬線圈放在磁場中，只要線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電流,D,例3：線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中，做如圖1的運動：Ａ向右平動；B向下平動；C繞軸轉(zhuǎn)動(邊bc向外)；D從紙面向紙外做平動，E向上平動(邊bc上有個缺口)；則線圈中有感應(yīng)電流的是( ),圖1,BCDE,2．下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　　

6、　?。?(A),(B),(C),(D),(E),(F),BCF,例4：如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上，則( ) A．當(dāng)合上開關(guān)S的一瞬時，線圈P里沒有感應(yīng)電流B．當(dāng)合上開關(guān)S的一瞬時，線圈P里有感應(yīng)電流C．當(dāng)斷開開關(guān)S的一瞬時，線圈P里沒有感應(yīng)電流D．當(dāng)斷開開關(guān)S的一瞬時，線圈P里有感應(yīng)電流,正確選項：B、D,例5：如圖所示，在垂直于紙面范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，o1o2

7、與o3o4都是線圈的對稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運動才能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流? [ ]A．向左或向右平動 B．向上或向下平動C．繞o1o2轉(zhuǎn)動 D．繞o3o4轉(zhuǎn)動,,正確選項：C、D,三、感應(yīng)電流的方向，右手定則 導(dǎo)體切割磁感線時，感應(yīng)電流的方向，可以用右手定則來判斷，如圖所示。,,四、感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電動勢的大小服從法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中的感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁

8、通量的變化率成正比。公式表達(dá)為：,,,公式中， 是閉合電路導(dǎo)線的匝數(shù)； 是穿過電路所圍的面積內(nèi)的磁通量的變化率（也可以說成變化的快慢）。,在一段導(dǎo)體垂直切割磁感線的情況中，導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：,,,,公式中 是切割速度。,,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，該電源的正負(fù)極右手定則來確定，注意電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極。,例6：如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中, 讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以速度v=10m/

9、s向右勻速滑動,兩導(dǎo)軌間距離L=0.8m,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和PQ中的電流方向分別是 [ ],,,,A． 4V，由P向Q B．0.4V，由Q向P C．4V，由Q向P D．0.4V，由P向Q,,正確選項：C,例7：下列說法中正確的是，感應(yīng)電動勢的大小[ ]A．跟穿過閉合電路的磁通量有關(guān)系B．跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)系C．跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)系D．跟電

10、路的電阻大小有關(guān)系,,,,,C,五、電磁感應(yīng)綜合問題,1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢E，這個電動勢就是電路中的電源。所以，在分析電磁感應(yīng)問題時，首先要考慮感應(yīng)電動勢在一個什么樣的電路中，給電路帶來怎樣的電流分配。在解決電流問題的過程中，就會用到歐姆定律、分流、分壓等規(guī)律。,,,,2、感應(yīng)電動勢在電路中引起的感應(yīng)電流，通過電路電阻時，可以發(fā)熱，產(chǎn)生電熱功率，體現(xiàn)了在電磁感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化。,3、感應(yīng)電動勢在閉合回路中產(chǎn)生了電流，

11、而通電的導(dǎo)線在磁場中，又會受到安培力的作用。所以，電磁感應(yīng)的問題中，會有與力學(xué)綜合的部分。,電磁感應(yīng)與電路的綜合問題,電磁感應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化問題,電磁感應(yīng)與牛頓定律綜合問題,例8：均勻直導(dǎo)線ab,質(zhì)量為m,電阻為R,跨接在“n”形金屬架上,組成閉合電路.框架兩豎直平行金屬導(dǎo)線相距為L,位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中,框架電阻不計,釋放ab使之由靜止滑下,若框架對導(dǎo)線ab的摩擦力為f,求:ab下滑的最大速度.,,,,,例8：均勻直導(dǎo)線ab

12、，質(zhì)量為m，電阻為R，跨接在“n”形金屬架上，組成閉合電路?？蚣軆韶Q直平行金屬導(dǎo)線相距為L，位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，框架電阻不計，釋放ab使之由靜止滑下,若框架對導(dǎo)線ab的摩擦力為f，求：ab下滑的最大速度。,,,,,,,,,,,分析：,,,,,解:對直導(dǎo)線ab下滑過程受力分析如圖,,由牛頓第二定律得:,其中安培力大小為:,ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:,由閉合電路的歐姆定律可得:,聯(lián)立以上各表達(dá)式得:,當(dāng)a=0時,速度達(dá)到最大，

13、為:,例9: 1820年丹麥的物理學(xué)家　　　 發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場；之后，英國的科學(xué)家　　　經(jīng)過十年不懈的努力終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 ，并發(fā)明了世界上第一臺感應(yīng)發(fā)電機(jī)．,奧斯特,法拉第,例10:固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd，各邊長為L。其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲，其余3邊均為電阻可忽略的銅線。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有一與ab段的材料、粗細(xì)、長度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)體框上，如圖所示