新高中物理-第一章-4-法拉第电磁感应定律课件-粤教选修32(通用)

第一章电磁感应第一章电磁感应目标定位1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，并能应用于计算感应电动势的大小.2.能够运用E＝BLv或E＝BLvsinθ计算导体切割磁感线时的感应电动势.3.知道反电动势的定义和在生产中的应用．学案4法拉第电磁感应定律目标定位1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，并能应用于计算感应知识探究自我检测知识探究自我检测3一、法拉第电磁感应定律知识探究1.在图1所示实验中，以相同速度分别将一根和两根同向条形磁铁快速插入或拔出螺线管，灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同？可以得出什么结论？问题设计图1一、法拉第电磁感应定律知识探究1.在图1所示实验中，以相同速答案将一根条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度小；而以相同速度(即在保证磁通量变化所用时间相同的情况下)换用两根同向条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度大.由此可以得出结论：在磁通量变化所用时间相同时，感应电动势E的大小与磁通量的变化量ΔΦ有关，ΔΦ越大，E越大.答案将一根条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏2.在图1所示实验中，保证磁通量变化量相同，将两根同向条形磁铁快速或慢速插入螺线管，灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同？可以得出什么结论？答案将两根条件磁铁快速插入螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度大；将两根条形磁铁慢速插入螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度小.由此可以得出结论：在磁通量变化量相同时，感应电动势E的大小与磁通量的变化所用的时间Δt有关，Δt越小，E越大.2.在图1所示实验中，保证磁通量变化量相同，将两根同向条形磁3.结合上面2个实验，可以得到什么结论？答案实验表明：感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关.3.结合上面2个实验，可以得到什么结论？答案实验表明：感应要点提炼1.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比.2.公式：E＝n其中n为 ，ΔΦ总是取 值.一般用来求Δt时间内感应电动势的 .磁通量的变化率线圈匝数绝对平均值要点提炼1.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路3.对法拉第电磁感应定律的理解没有3.对法拉第电磁感应定律的理解没有斜率斜率(3)产生感应电动势的那部分导体相当于.如果电路没有闭合，这时虽然没有 ，但感应电动势依然存在.电源感应电流斜率斜率(3)产生感应电动势的那部分导体相当于二、导线切割磁感线时的感应电动势问题设计如图2所示，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，ab以速度v匀速切割磁感线，求回路中产生的感应电动势.图2二、导线切割磁感线时的感应电动势问题设计如图2所示，闭合电路答案设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，如图所示，这时线框面积的变化量为ΔS＝LvΔt穿过闭合电路磁通量的变化量为ΔΦ＝BΔS＝BLvΔt根据法拉第电磁感应定律得答案设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，如图所1.当导体平动切割磁感线时，即B、L、v两两垂直时(如图3所示)E＝BLv.2.公式中L指，即导体在与v垂直的方向上的投影长度.要点提炼图3垂直有效切割长度1.当导体平动切割磁感线时，即B、L、v两图4图4甲中的有效切割长度为：L＝ ；图乙中的有效切割长度为：L＝ ；图丙中的有效切割长度为：沿v1的方向运动时，L＝ ；沿v2的方向运动时，L＝.R图4图4甲中的有效切割长度为：L＝ ；R如图5所示，如果长为L的直导线的运动方向与直导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一个夹角θ(θ≠90°)，则此时直导线上产生的感应电动势表达式是什么？延伸思考图5如图5所示，如果长为L的直导线的运动方向与直导线本身是垂直的答案如图所示，可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1＝vsinθ和平行于磁感线的分量v2＝vcosθ.后者不切割磁感线，不产生感应电动势；前者切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BLv1＝BLvsinθ.答案如图所示，可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分典例精析一、法拉第电磁感应定律的理解例1下列几种说法中正确的是(

)A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大解析感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关系，它由磁通量的变化率决定，故选D.D典例精析一、法拉第电磁感应定律的理解例1下列几种说法中正确例2一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是______Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是_______V.例2一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁解析磁通量的变化量为ΔΦ＝ΔB·Ssinθ＝(0.5－0.1)×20×10－4×0.5Wb＝4×10－4Wb答案4×10－4

8×10－3

1.6解析磁通量的变化量为ΔΦ＝ΔB·Ssinθ答案4×10例3如图6甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两导轨间距d＝10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的电阻均为R＝1.0Ω.用长为L＝20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中，t＝0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响，整个过程丝线未被拉断.求：(1)0～2.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；图6例3如图6甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两解析答案1.0×10－3A顺时针由楞次定律可知电流方向为顺时针方向解析答案1.0×10－3A顺时针由楞次(2)t＝1.0s时，丝线的拉力大小.解析导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡由题图乙可知t＝1.0s时B＝0.1T则FT＝F安＝BId＝1.0×10－5N.答案1.0×10－5N(2)t＝1.0s时，丝线的拉力大小.解析导体棒在水平方三、公式E＝BLv的应用例4试写出如图7所示的各种情况下导线中产生的感应电动势的表达式[导线长均为l，速度为v，磁感应强度均为B，图(3)、(4)中导线垂直纸面].图7答案(1)E＝0

(2)E＝Blv

(3)E＝0(4)E＝Blvcosθ三、公式E＝BLv的应用例4试写出如图7所示的各种情况下导课堂要点小结课堂要点小结自我检测1.(对法拉第电磁感应定律的理解)如图8所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是(

)A.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变123图84自我检测1.(对法拉第电磁感应定律的理解)如图8所示，闭合1123解析由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确.答案AD4123解析由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁2.(公式的应用)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图9所示，则O～D过程中(

)A.线圈中O时刻感应电动势最大B.线圈中D时刻感应电动势最大C.线圈中O至D时间内的平均感应电动势为0.4VD.线圈中O至E时间内的平均感应电动势为0.4V123图942.(公式的应用)单匝矩形线圈123答案ABD4123答案ABD43.(公式E＝BLv的应用)如图10所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将(

)A.越来越大 B.越来越小C.保持不变 D.无法确定123图1043.(公式E＝BLv的应用)如图10所示，在竖直向下的匀强磁解析金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感应电动势保持不变.答案C1234解析金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂4.(E＝n的应用)如图11甲所示，环形线圈的匝数n＝1000匝，它的两个端点a和b间接有一理想电压表，线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示，线圈面积S＝100cm2，则Uab＝________，电压表示数为________V.123图11得：E＝1000×5×100×10－4V＝50V50V

5044.(E＝n的应用)如图11甲所示，环形线圈的匝9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2022/12/292022/12/29Thursday,December29,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。。2022/12/292022/12/292022/12/2912/29/20229:57:49AM11、以我独沈久，愧君相见频。。2022/12/292022/12/292022/12/29Dec-2229-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。。2022/12/292022/12/292022/12/29Thursday,December29,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202214、他乡生白发，旧国见青山。。29十二月20222022/12/292022/12/292022/12/2915、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202216、行动出成果，工作出财富。。2022/12/292022/12/2929December202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/299、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/292022/12/29Thursday,December29,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2022/12/292022/12/292022/12/2912/29/20229:57:49AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2022/12/292022/12/292022/12/29Dec-2229-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2022/12/292022/12/292022/12/29Thursday,December29,202213、不知香积寺，数里入云峰。。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。29十二月20222022/12/292022/12/292022/12/2915、楚塞三湘接，荆门九派通。。。十二月222022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2022/12/292022/12/2929December202217、空山新雨后，天气晚来秋。。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/299、杨柳散和风，青山澹吾虑。。2022/12/292022/12/29Thursday,December29,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/292022/12/292022/12/2912/29/20229:57:49AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/292022/12/292022/12/29Dec-2229-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/292022/12/292022/12/29Thursday,December29,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。29十二月20222022/12/292022/12/292022/12/2915、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。十二月222022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/292022/12/2929December202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/29MOMODAPOWERPOINTLoremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit.Fusceidurnablandit,eleifendnullaac,fringillapurus.Nullaiaculistemporfelisutcursus.感谢您的下载观看专家告诉9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2022/12/282022/第一章电磁感应第一章电磁感应目标定位1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，并能应用于计算感应电动势的大小.2.能够运用E＝BLv或E＝BLvsinθ计算导体切割磁感线时的感应电动势.3.知道反电动势的定义和在生产中的应用．学案4法拉第电磁感应定律目标定位1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，并能应用于计算感应知识探究自我检测知识探究自我检测35一、法拉第电磁感应定律知识探究1.在图1所示实验中，以相同速度分别将一根和两根同向条形磁铁快速插入或拔出螺线管，灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同？可以得出什么结论？问题设计图1一、法拉第电磁感应定律知识探究1.在图1所示实验中，以相同速答案将一根条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度小；而以相同速度(即在保证磁通量变化所用时间相同的情况下)换用两根同向条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度大.由此可以得出结论：在磁通量变化所用时间相同时，感应电动势E的大小与磁通量的变化量ΔΦ有关，ΔΦ越大，E越大.答案将一根条形磁铁快速插入或拔出螺线管时灵敏电流计指针的偏2.在图1所示实验中，保证磁通量变化量相同，将两根同向条形磁铁快速或慢速插入螺线管，灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同？可以得出什么结论？答案将两根条件磁铁快速插入螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度大；将两根条形磁铁慢速插入螺线管时灵敏电流计指针的偏转角度小.由此可以得出结论：在磁通量变化量相同时，感应电动势E的大小与磁通量的变化所用的时间Δt有关，Δt越小，E越大.2.在图1所示实验中，保证磁通量变化量相同，将两根同向条形磁3.结合上面2个实验，可以得到什么结论？答案实验表明：感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关.3.结合上面2个实验，可以得到什么结论？答案实验表明：感应要点提炼1.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比.2.公式：E＝n其中n为 ，ΔΦ总是取 值.一般用来求Δt时间内感应电动势的 .磁通量的变化率线圈匝数绝对平均值要点提炼1.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路3.对法拉第电磁感应定律的理解没有3.对法拉第电磁感应定律的理解没有斜率斜率(3)产生感应电动势的那部分导体相当于.如果电路没有闭合，这时虽然没有 ，但感应电动势依然存在.电源感应电流斜率斜率(3)产生感应电动势的那部分导体相当于二、导线切割磁感线时的感应电动势问题设计如图2所示，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，ab以速度v匀速切割磁感线，求回路中产生的感应电动势.图2二、导线切割磁感线时的感应电动势问题设计如图2所示，闭合电路答案设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，如图所示，这时线框面积的变化量为ΔS＝LvΔt穿过闭合电路磁通量的变化量为ΔΦ＝BΔS＝BLvΔt根据法拉第电磁感应定律得答案设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，如图所1.当导体平动切割磁感线时，即B、L、v两两垂直时(如图3所示)E＝BLv.2.公式中L指，即导体在与v垂直的方向上的投影长度.要点提炼图3垂直有效切割长度1.当导体平动切割磁感线时，即B、L、v两图4图4甲中的有效切割长度为：L＝ ；图乙中的有效切割长度为：L＝ ；图丙中的有效切割长度为：沿v1的方向运动时，L＝ ；沿v2的方向运动时，L＝.R图4图4甲中的有效切割长度为：L＝ ；R如图5所示，如果长为L的直导线的运动方向与直导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一个夹角θ(θ≠90°)，则此时直导线上产生的感应电动势表达式是什么？延伸思考图5如图5所示，如果长为L的直导线的运动方向与直导线本身是垂直的答案如图所示，可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1＝vsinθ和平行于磁感线的分量v2＝vcosθ.后者不切割磁感线，不产生感应电动势；前者切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BLv1＝BLvsinθ.答案如图所示，可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分典例精析一、法拉第电磁感应定律的理解例1下列几种说法中正确的是(

)A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大解析感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关系，它由磁通量的变化率决定，故选D.D典例精析一、法拉第电磁感应定律的理解例1下列几种说法中正确例2一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是______Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是_______V.例2一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁解析磁通量的变化量为ΔΦ＝ΔB·Ssinθ＝(0.5－0.1)×20×10－4×0.5Wb＝4×10－4Wb答案4×10－4

8×10－3

1.6解析磁通量的变化量为ΔΦ＝ΔB·Ssinθ答案4×10例3如图6甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两导轨间距d＝10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的电阻均为R＝1.0Ω.用长为L＝20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中，t＝0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响，整个过程丝线未被拉断.求：(1)0～2.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；图6例3如图6甲所示，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计，两解析答案1.0×10－3A顺时针由楞次定律可知电流方向为顺时针方向解析答案1.0×10－3A顺时针由楞次(2)t＝1.0s时，丝线的拉力大小.解析导体棒在水平方向上受丝线拉力和安培力平衡由题图乙可知t＝1.0s时B＝0.1T则FT＝F安＝BId＝1.0×10－5N.答案1.0×10－5N(2)t＝1.0s时，丝线的拉力大小.解析导体棒在水平方三、公式E＝BLv的应用例4试写出如图7所示的各种情况下导线中产生的感应电动势的表达式[导线长均为l，速度为v，磁感应强度均为B，图(3)、(4)中导线垂直纸面].图7答案(1)E＝0

(2)E＝Blv

(3)E＝0(4)E＝Blvcosθ三、公式E＝BLv的应用例4试写出如图7所示的各种情况下导课堂要点小结课堂要点小结自我检测1.(对法拉第电磁感应定律的理解)如图8所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是(

)A.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变123图84自我检测1.(对法拉第电磁感应定律的理解)如图8所示，闭合1123解析由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确.答案AD4123解析由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁2.(公式的应用)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图9所示，则O～D过程中(

)A.线圈中O时刻感应电动势最大B.线圈中D时刻感应电动势最大C.线圈中O至D时间内的平均感应电动势为0.4VD.线圈中O至E时间内的平均感应电动势为0.4V123图942.(公式的应用)单匝矩形线圈123答案ABD4123答案ABD43.(公式E＝BLv的应用)如图10所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将(

)A.越来越大 B.越来越小C.保持不变 D.无法确定123图1043.(公式E＝BLv的应用)如图10所示，在竖直向下的匀强磁解析金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感应电动势保持不变.答案C1234解析金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂4.(E＝n的应用)如图11甲所示，环形线圈的匝数n＝1000匝，它的两个端点a和b间接有一理想电压表，线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示，线圈面积S＝100cm2，则Uab＝________，电压表示数为________V.123图11得：E＝1000×5×100×10－4V＝50V50V

5044.(E＝n的应用)如图11甲所示，环形线圈的匝9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2022/12/292022/12/29Thursday,December29,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。。2022/12/292022/12/292022/12/2912/29/20229:57:49AM11、以我独沈久，愧君相见频。。2022/12/292022/12/292022/12/29Dec-2229-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。。2022/12/292022/12/292022/12/29Thursday,December29,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202214、他乡生白发，旧国见青山。。29十二月20222022/12/292022/12/292022/12/2915、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/292022/12/292022/12/2912/29/202216、行动出成果，工作出财富。。2022/12/292022/12/2929December202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2022/12/292022/12/292022/12/292022/12/299、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/292022/12/29Thursday,December29,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2022/12/292022/12/292022/12/2912/29/20229:57:49AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。