高二物理选修(3-2)电磁感应复习课课件

电磁感应复习课（一）一、磁通量Φ1.定义：穿过某一面积的磁感线条数．Φ=B⊥S=BS⊥=Bscosα（1）单位:韦伯Wb（2）S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积Badbcα2.说明：大小:

磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量Φ（3）磁通量虽然是标量，却有正负之分如果穿过某个面的磁通量为Ф，将该面转过180°，那么穿过该面的磁通量就是-Ф．例：两个圆环a和b，Sa＜Sb，它们套在同一磁铁的中央，试比较穿过环a、b的磁通量的大小？

若从上往下看，如图乙所示，

Φ=Φ出－Φ进，，得Φa＞Φb。（4）磁通量与线圈的匝数无关（5）磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1①S、α不变，B改变，这时ΔΦ=ΔB.Ssinα②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS.Bsinα例1：下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是（

）A．Wb/m2

B．N/A·mC．kg/A·s2

D．kg/C·m公式运用

电磁感应产生感应电流的条件感应电流的方向感应电流大小二、电磁感应1．产生感应电流的条件：①电路要闭合②穿过电路的磁通量要发生变化

——产生感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于电源。例2：如图所示，下列几种运动中，可使线圈A中产生感应电流的是(

)A．ab杆向右匀速运动B．ab杆向右匀加速运动C．ab杆向右匀减速运动D．ab杆由静止开始向右运动的瞬间感应电流产生条件（2）楞次定律的理解：（1）内容：2.楞次定律：感应电流总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化是感应电流的磁场或安培力阻碍的是原来磁通量的变化阻碍的理解增反减同来拒去留増缩减扩注：1.如图所示，固定在水平面内的两光滑平行金属导轨M、N，两根导体棒中P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（）A．P、Q将互相靠拢B．P、Q将互相远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g例与练楞次定律2.如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？例与练楞次定律3.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向左运动.则PQ所做的运动可能是A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动例与练V加速B感B增加F楞次定律4.如图所示,一个电感很大的线圈通过电键与电源相连,在其突出部分的铁芯上套有一个很轻的铝环,关于打开和闭合电键时将会发生的现象,有以下几种说法,其中判断正确的是()：A.闭合电键瞬间,铝环会竖直向上跳起；B.打开电键瞬间,铝环会增大对线圈的压力；C.闭合电键瞬间,铝环会增大对线圈的压力；D.打开电键瞬间,铝环会竖直向上跳起.例与练AB楞次定律3.法拉第电磁感应定律

（1）表述：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．

（2）公式：E=nΔΦ/ΔtE=BLv1.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则()AB

A.线圈中0时刻感应电动势最大

B.线圈中D时刻感应电动势为0C.线圈中D时刻感应电动势最大

D.线圈中0至D时间内平均感应电动势为1.4V例与练法拉第电磁感应定律2.直接写出图示各种情况下导线两端的感应电动势的表达式(B.L.ν.θ.R已知)①E=BlVsinθ;

例与练②E=2BRV;

③E=BRV3.如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是（）A．Bdv/（Rsinθ）B．Bdv/RC．Bdvsinθ/RD．Bdvcosθ/R例与练一、电磁感应与电路规律结合的一般问题第一步：确定电源。第二步：分析电路结构，画等效电路图。第三步：利用电路规律求解。电磁感应的应用1.两光滑平行金属导轨间距d=0.6m，两端接R1=10Ω，R2=2.5Ω的电阻，匀强磁场B=0.2T，电阻为1.0Ω的导体杆MN以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时，(1)MN杆产生的电动势大小多少，哪一端电势较高？(2)用电压表测MN两点间电压时，电表的示数为多少？(3)通过电阻R1的电流为多少？通过电阻R２的电流为多少？(4)杆所受的安培力的大小为多少？方向怎样？电路问题2.如图,光滑导轨宽0.4m,ab金属棒长0.5m,磁场均匀变化,如图所示,金属棒ab的电阻为1Ω,导轨电阻不计,棒距离导轨最左端1.0m,自t=0开始，求：（1）1s末回路中的电动势，（2）1s末棒ab受安培力大小，（3）0～1s通过ab棒的电量。电量问题公式E1=nΔΦ/Δt与E2=BLvsinθ的区别与联系（1）研究对象不同：

E=nΔΦ/Δt——回路

E=BLvsinθ——磁场中运动的一段导体。（2）物理意义不同：E=nΔΦ/Δt—Δt内的平均值，

E=BLvsinθ——瞬时值；（3）E=nΔΦ/Δt——整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势。整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。（4）E=BLvsinθ和E=nΔΦ/Δt本质上是统一。前者是后者的一种特殊情况。感应电量的计算

设在△t内通过导线截面的电量为q，则根据及E=n△Φ/△t，得：如果是单匝线圈（n=1），则：上式中n为线圈的匝数，△Ф为磁通量的变化量，R为闭合电路的总电阻。注意：与发生磁通量变化的时间无关。3.有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t2－t1时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？例与练电量问题4.水平放置于匀强磁场B中的光滑导轨，宽为L，放有一根长为1.2L导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab的受力情况和运动情况，并求ab的最大速度。baBR

FθBRba光滑abRK力学问题5.水平放置于匀强磁场B中的光滑导轨，导轨间距为L，有一根长为1.2L导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，ab的最大速度为Vm，则稳定后电阻R上消耗的电功率为多少？baBR

F在达到最大速度时位移恰好为S，则电阻R上产生的热量为多少？克服安培力做的功就等于电路产生的电能能量转化问题7.在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L，质量m的金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图.金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时：(1)开始下滑的加速度为多少?(2)框内感应电流的方向怎样？(3)金属杆下滑的最大速度是多少?QBPCDAmgIF例与练例：MN和PQ间宽度为L，匀强磁场强度为B，方向垂直于导轨平面，导轨左端接有阻值为R的电阻，其它部分电阻不计．导轨右端接一电容为C的电容器，长为2L的金属棒放在导轨上与导轨垂直且接触良好，现将金属棒以a端为轴，以角速度ω

沿导轨平面顺时针旋转900角，求这个过程中通过电阻R的总电量是多少？（设导轨长度比2L长得多）电路问题电量问题例8：如图所示,竖直放置的光滑平行金属导轨,相距L,导轨一端接有一个电容器,电容量为C,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B,质量为m的金属棒ab可紧贴导轨自由滑动.现让ab由静止下滑,不考虑空气阻力,也不考虑任何部分的电阻。问金属棒做什么运动？力学问题例9：如图，框与水平面成37°，宽L=0.4m