高中物理 3.2 法拉第电磁感应定律同步辅导与检测课件 新人教版选修11.ppt

第二节法拉第电磁感应定律 电磁感应 麦克斯韦与法拉第有许多人曾在电磁学方面作出过贡献 但技超群雄的还当数英国的两位科学家法拉第和麦克斯韦 法拉第生于1791年 自幼家境贫寒 靠自学成材 尽管他缺乏很好的数学基础 但却靠自己的勤奋努力成了一位令人望尘莫及的实验物理学家 通过实验 他发现了电与磁之间的密切联系 得出了著名的电磁感应定律 麦克斯韦生于1831年 从小受到良好的教育 他在法拉第等人研究成果的基础上 创建了统一 完整的电磁学理论 以四个短方程精确地阐明了电和磁之间的关系 大部分电学定律都可以从麦克斯韦方程组派生出来 德国物理学家赫兹通过实验发现了电磁波 证实了麦克斯韦理论的正确性 麦克斯韦和法拉第这两位科学家年龄悬殊 出身迥异 但他们的科学成就相互成全弥补 共同开创了电磁学的新时代 一 感应电动势 现象中产生的电动势叫做感应电动势 在闭合电路里 产生感应电动势的那部分导体相当于 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 成 2 公式 一 电磁感应电源二 1 磁通量的变化率正比2 e 磁通量 磁通量的变化量 与磁通量的变化率的比较 磁通量 的几何意义是穿过某一面积的磁感线的条数 磁通量的变化量 2 1表示磁通量变化的多少 并不涉及这种变化所经历的时间 磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢 当磁通量 很大时 磁通量的变化量 可能很小 同理 当磁通量的变化量 很大时 若经历的时间很长 则磁通量的变化率也可能很小 磁通量 和磁通量的变化量 的单位是wb 磁通量变化率的单位是wb s 回路中有 不一定生电 回路中有 则一定会产生感应电动势 但要知道所产生的感应电动势的大小 还得看 即磁通量的变化率 下列说法正确的是 a 磁通量越大 磁通量的变化量也越大 b 磁通量变化越大 磁通量的变化率也越大 c 磁通量变化率越大 磁通量变化得越快 d 磁通量等于零时 磁通量的变化率也为零 解析 的大小没有直接关系 穿过一个平面的磁场通量大 磁通量的变化量不一定大 磁通量的变化率也不一定大 a b错 磁通量的变化率表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢 磁通量变化率越大 磁通量变化得说越快 c正确 磁通量等于零时 磁通量可能正在变 此时磁通量的变化率不为零 d错误 答案 c 变式迁移 1 以下说法正确的是 a 磁场越强 磁通量的变化率越大b 回路的磁通量越大 磁通量的变化率越大c 回路匝数越多 磁通量的变化率越大d 回路磁通量变化越快 磁通量的变化率越大 解析 磁通量变化率 就是磁通量变化的快慢 与磁场强度大小本身 磁通量大小本身及线圈匝数无直接关系 答案 d 感应电动势的大小 法拉第电磁感应定律 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 即e 1 若穿过线圈的磁通量发生变化 且线圈的匝数为n 则电动势表示式为e n 计算电动势e时 有以下几种情况 e n s 面积不变 磁感应强度变化 e n b 面积改变 磁感应强度不变 穿过一个电阻为1 的单匝闭合线圈的磁通量始终保持每秒均匀的减少3wb 则 a 线圈中的感应电动势一定是每秒减少3v b 线圈中的感应电动势一定是3v c 线圈中的感应电流一定是每秒减少3a d 线圈中的感应电流不一定是3a 解析 依据法拉第电磁感应定律可知 感应电动势与匝数和磁通量的变化率成正比 而本题的磁通量的变化率是不变的 所以线圈中的感应电动势的大小是不变的 所以a错 因电路中的电阻阻值不变 而感应电动势的大小也不变 即感应电流的大小也不变 c错 根据e 3v b正确 则感应电流 i e r 3a d也错 答案 b 变式迁移 2 a b两个单匝闭合线圈 穿过a线圈的磁通量由零增加到3 103wb 穿过b线圈的磁通量由5 103wb 增加到6 103wb 则两个电路中产生的感应电动势ea和eb的关系是 a ea ebb ea eb c ea ebd 无法确定 解析 根据法拉第电磁感应定律知 感应电动势e n 尽管a b两线圈的匝数相同 磁通量变化 a b 但是由于变化所用时间未知 故无法比较它们的感应电动势的大小关系 答案 d 基础巩固 1 关于感应电动势的大小 下列说法正确的是 a 穿过闭合回路的磁通量最大时 其感应电动势一定最大b 穿过闭合回路的磁通量为零时 其感应电动势一定为零c 穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时 其感应电动势一定为零d 穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时 其感应电动势一定不为零 解析 磁通量大小与感应电动势大小不存在内在的联系 故a b错误 当磁通量由不为零变为零时 闭合回路的磁通量一定改变 一定有感应电流产生 有感应电流就一定有感应电动势 故c错d对 答案 d 能力提升 9 磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具 时速可达500km h 它是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生的相互作用力 使列车悬浮 做无摩擦的运行 具有启动快 爬坡能力强等特点 有一种方案是在每节车厢底部安装强磁铁 磁场方向向下 并在两条铁轨之间平放一系列线圈 下列说法中不正确的是 解析 由磁悬浮列车的原理可以看出 列车运动引起线圈磁通量发生变化 会引起线圈中产