电磁感应复习课件市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

电磁感应产生感应电流条件感应电动势大小感应电流方向现象综合应用楞次定律右手定则自感涡流用牛顿第二定律处理导体切割磁感线运动问题应用能转化合守恒定律处理电磁感应问题知识体系第1页电磁感应感应电流条件：闭合，磁通量改变闭和有电流感应电动势（电源）感生电动势动生电动势产生原因产生：产生：产生原因非静电力就是感生电场电场力对自由电荷作用非静电力做功非静电力就是磁场洛伦兹力对自由电荷作用非静电力做功导体切割磁感线运动产生动生电动势磁场改变时会在空间激发感应电场，闭合导体中自由电子在电场力作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。第2页一、法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律：电磁感应中感应电动势大小，即跟穿过这一电路磁通量改变率成正比，即：2、特例：当导体在匀强磁场中切割磁感线时，感应电动势表示式

E=BLv⊥3、注意：①产生感应电动势那部分导体相当于电源，该电源正负极由楞次定律来确定，注意电源内部电流是由负极流向正极.第3页二、感应电流(电动势)方向楞次定律aba相当于电源正极b相当于电源负极2、闭合电路磁通量改变而引发感应电流方向判断方法：

楞次定律1、闭合电路部分导体切割磁感线而引发感应电流方向判断方法：右手定则四指指向电源___极正第4页楞次定律1．内容：感应电流含有这么方向，即感应电流磁场总要妨碍引发感应电流磁通量改变2．适用范围：磁通量改变而产生感应电流方向判断3．判断步骤：

①明确闭合回路范围内磁场方向（原磁场）

②分析穿过闭合电路磁通量改变（增大、减小）

③依据楞次定律判断感应电流磁场方向（新磁场）

④利用安培定则判定感应电流方向“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”“妨碍但不阻止”第5页例1：线圈在长直导线电流磁场中，做如图运动：A向右平动；B向下平动；C绕轴转动(边bc向外)；D从纸面向纸外做平动，E向上平动(边bc上有个缺口)；则线圈中有感应电流是()答案：BCD经典题型一、感应电流产生条件判断第6页经典题型二、判断感应电流(感应电动势)方向例2：判断感应电流方向P向右滑动答案：从上往下看，先顺时针后逆时针;顺时针->逆时针->顺时针;ABCD

注：右手定则是楞次定律一个特殊利用。右手定则适合用于闭合电路一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流方向判断；而楞次定律适合用于一切电磁感应现象中感应电流方向判断，更含有普遍性.第7页楞次定律内涵：内容：感应电流总是反抗产生它那个原因。原因：（1）原磁通量改变（2）物体间相对运动（3）原电流改变（自感）例3、MN固定，PQ能够自由移动，当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)过程中，试判断PQ将怎样运动？磁铁加速度大小怎样？经典题型三、楞次定律应用【讨论】假如磁体是向上提起，则P、Q运动将怎样?或者说磁体已向下穿过了回路并在向下落，则P、Q运动怎样?且此时磁体加速度大小怎样?答案：将相互靠拢；加速度小于g第8页法拉第电磁感应定律综合利用习题(1)与闭合电路欧姆定律相结合(2)与牛顿运动定律、运动学相结合(3)与做功、能量转化相结合(4)与图像问题相结合第9页第一类问题：与闭合电路欧姆定律相结合例题1：如图，边长为L均匀正方形金属框架abcd总电阻为R，框架以速度v向右匀速平动，经过磁感强度为B匀强磁场。求以下三种情况ab之间电势差。(1)只有ab进入磁场。(2)线框全部进入磁场。(3)只有ab边离开磁场。(1)Uab=3BLv/4(2)Uab=BLv(3)Uab=BLv/4abcdv第10页处理问题方法、步骤：(1)找到“等效电源”，分清内外电路(2)必要时画出等效电路图(3)利用闭合电路欧姆定律进行相关计算第11页练习1、在移出过程中线框一边a,b两点间电势差绝对值最大是B第12页例题2、(见书P21.)100匝线圈（为了表示线圈绕向，图中只画了2匝）两端AB与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向磁场，线圈中磁通量在按图乙所表示规律改变。（1）按图乙所表示规律，电压表读数应该等于多少？（2）请在线圈位置上标出感应电场方向。（3）AB两端，哪端应该与电压表标+号接线柱连接？A端第13页练习2、如图，棒ab长为2L，轨道间距为L，匀强磁场为B，电阻为R。求ab棒转过90º时经过R电量。注：平均电流I与对应时间Δt乘积为经过R电量。第14页第二类问题：与牛顿运动定律相结合例题3、如图所表示导线框abcd固定在竖直平面内，bc段电阻为R，其它电阻不计，ef是一个不计电阻水平放置导体杆，杆长为l，质量为m，杆两端与导线框良好接触，又能无摩擦地滑动。整个装置放在磁感强度为B匀强磁场中，磁场方向与框面垂直，现在用一个恒力F竖直向上拉ef使其开始上升，分析ef运动过程并求ef最大速度。fabcdeF模型1：单杆受恒力作用模型mgF安总结：F外恒定，F安变大，a变小变加速运动到匀速为止。匀速时F外=F安，V到达最大值第15页练习3、水平放置于匀强磁场中光滑导轨上，有一根导体棒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运动情况，并求ab最大速度。abBR分析：ab在F作用下向右加速运动，切割磁感应线，产生感应电流，感应电流又受到磁场作用力f，画出受力图：Ff1a=(F-f)/mvE=BLvI=E/Rf=BILFf2Ff最终，当f=F时，a=0，速度到达最大，F=f=BIL=B2L2vm/Rvm=FR/B2L2vm称为收尾速度.又解：匀速运动时，拉力所做功使机械能转化为电阻R上内能。Fvm=I2R=B2L2v2

m/Rvm=FR/B2L2第16页练习4、如图光滑金属框架与水平面成α=30o角，匀强磁场B=0.5T，方向与框架平面垂直向上，金属导体ab长为L=0.1m，质量m=0.01kg，含有电阻为R=0.1Ω，其余电阻不计，则稳定后，ab导线最大速度是多少？)α)αabB)αFNmgFBv=2m/s思索：假如磁场竖直向上呢？第17页例题4、如图所表示，一水平放置平行导体框宽度L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T匀强磁场垂直于导轨平面方向向下，今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s速度向右匀速滑动时，试求：

（1）导体ab上感应电动势大小；

（2）要维持ab向右匀速运动作用在ab上水平外力多大，方向怎样；

（3）电阻R上产生焦耳热功率多大。第三类问题：与做功、能量转化相结合模型3第18页【解析】（1）导体ab垂直切割磁感线，产生电动势大小：

E=BLv=0.40×0.50×4.0V=0.80V

（2）导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流：

A导体ab所受安培力：F=BLI=0.40×0.50×4.0=0.8N，

因为ab匀速运动所以水平拉力F′=F=0.8N，方向水平向右（拉力必须平衡安培力维持ab向右匀速运动）

（3）R上焦耳热功率：W

或依据电磁感应现象中能量守恒关系得：P=Fv=0.8×0.4W=3.2W

第19页例题6、匀强磁场磁感应强度B=0.1T,宽度D=0.6m,由粗细均匀电阻丝制成正方形线框abcd边长L=0.20m,电阻R=2,以速度v=0.2m/s匀速经过该区域，以线框ab边刚好与磁场左边界重合时为t=0。(1)以逆时针电流为正，作I-t图象.(2)以x轴正向为正，作安培力F-t图象.第四类问题：与图像问题相结合第20页itFt第21页例7、如图所表示，在O点正下方有一个含有理想边界磁场，将铜环从A点由静止释放，向右摆至最高点B，不计空气阻力，则以下说法正确是（）A．A、B两点等高