成才之路物理3-2电磁感应课件与练习4-4要点教程文件.ppt

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1、第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2成才之路物理3-2电磁感应课件与练习4-4要点第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2知道感知道感应电动势应电动势的概念，的概念，理解决定感理解决定感应电动势应电动势大小大小的因素的因素知道反知道反电动势电动势的概念，了的概念，了解反解反电动势电动势的作用的作用掌握不同条件下感掌握不同条件下感应电动应电动势势的表达式及其的表达式及其应应用用第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2分分别别给给门门的的四四角角钉钉上上大大钉钉子子，用用电电线线沿沿着着4个个钉钉子子绕绕制制一一个个几几十

2、十匝匝的的大大线线圈圈，如如图图所所示示线线圈圈的的两两端端连连在在一一个个电电流表上开流表上开门门、关、关门时门时能不能能不能发发出出电电来？来？试试试试看！看！如果如果发电发电效果不明效果不明显显，想一想，想一想，应该应该怎怎样样改改进进？第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-21重重新新做做一一下下探探究究电电磁磁感感应应现现象象的的实实验验，会会发发现现当当磁磁铁铁插插入入线线圈圈的的快快慢慢不不相相同同时时，灵灵敏敏电电流流计计指指针针偏偏角角_，插插入入速速度度越越快快，指指针针偏偏角角_，说说明感明感应电应电流流_2实实验验

3、证证明明，电电路路中中感感应应电电动动势势的的大大小小，跟跟穿穿过过这这一一电电路的路的_成正比成正比3电电动动机机转转动动时时，线线圈圈中中也也会会产产生生感感应应电电动动势势，这这个个感感应应电电动动势势总总要要_电电源源电电动动势势的的作作用用，我我们们把把这这个个电动势电动势称称为为_电动势电动势答案：答案：1.不相同；越大；越大不相同；越大；越大2.磁通量的磁通量的变变化率化率3削弱；反削弱；反第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(1)感感应应电电动动势势：在在电电磁磁感感应应现现象象中中产产生生的的电电动动势势叫叫做做感应

4、电动势感应电动势(2)感感应应电电动动势势与与感感应应电电流流：感感应应电电动动势势是是形形成成感感应应电电流流的的必必要要条条件件，有有感感应应电电动动势势不不一一定定存存在在感感应应电电流流(要要看看电电路是否闭合路是否闭合)，有感应电流一定存在感应电动势，有感应电流一定存在感应电动势.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(1)表述：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路表述：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的磁通量的变化率成正比第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2注意：注意：产产生感生感应电动势应电动势的那部分的那部分导导体相当于体相当

5、于电电源，感源，感应电动势应电动势即即该电该电源的源的电动势电动势物理量物理量单单位位物理意物理意义义磁通量磁通量Wb表示某表示某时时刻或某位置刻或某位置时时穿穿过过某某一面一面积积的磁感的磁感线线条数的多少条数的多少磁通量的磁通量的变变化量化量Wb表示在某一表示在某一过过程中穿程中穿过过某一面某一面积积磁通量磁通量变变化的多少化的多少磁通量的磁通量的变变化率化率Wb/s表示穿表示穿过过某一面某一面积积的磁通量的磁通量变变化的快慢化的快慢第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2特别提醒：特别提醒：穿过一个平面的磁通量大，磁通量的变化量不一定大，穿过一个平面的磁通量大，磁通量的变化量不一

6、定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化量大，磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；化量大，磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化率大，磁通量和磁通量的变穿过一个平面的磁通量的变化率大，磁通量和磁通量的变化量都不一定大化量都不一定大.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(2010南京六中期中南京六中期中)下列几种下列几种说说法中正确的是法中正确的是()A线线圈圈中中磁磁通通量量变变化化越越大大，线线圈圈中中产产生生的的感感应应电电动动势势一定越大一定越大B线线圈中磁通量越大，圈中磁

7、通量越大，产产生的感生的感应电动势应电动势一定越大一定越大C线线圈圈放放在在磁磁场场越越强强的的位位置置，产产生生的的感感应应电电动动势势一一定越大定越大D线线圈圈中中磁磁通通量量变变化化越越快快，线线圈圈中中产产生生的的感感应应电电动动势势越大越大答案：答案：D第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2解析：解析：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率是表征磁通量变化快慢的物理量，磁通量磁通量的变化率是表征磁通量变化快慢的物理量，磁通量变化越快，磁通量变化率越大，感应电动势越大，变化越快，磁通量变化率越大，感应电动势越大，D选项选

8、项对；感应电动势大小与磁通量变化的大小、磁通量的大小对；感应电动势大小与磁通量变化的大小、磁通量的大小及线圈所在处的磁场强弱均无直接关系，及线圈所在处的磁场强弱均无直接关系，ABC选项错选项错.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(1)公式公式EBLvsin(2)说说明明：B为为匀匀强强磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度的的大大小小若若非非匀匀强强磁磁场场，但但是是导导线线上上各各点点所所在在处处的的B均均相相同同时时，该该公公式式也可使用也可使用L是导线的有效切割长度是导线的有效切割长度v是导线上各点的运动速度是导线上各点的运动速度为为v与与B间的夹角间的夹角特特殊殊情情况况，90

9、(B与与v垂垂直直)时时，公公式式简简化化为为EBLv.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2特别提醒：特别提醒：若磁场本身在变化的同时，电路中还有一部分导体切若磁场本身在变化的同时，电路中还有一部分导体切割磁感线运动，则上述两种情况都同时存在，应分别分析，割磁感线运动，则上述两种情况都同时存在，应分别分析，总电动势等于感生电动势和动生电动势的和或差总电动势等于感生电动势和动生电动势的和或差.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2在在赤赤道道正正上上方方，有有一一导导体体棒棒东东西西放放置置，放放手手后后让让其其自自由下落，下

10、列由下落，下列说说法正确的是法正确的是()A东东端端电势电势高高B西端西端电势电势高高C中点中点电势电势高高 D各点各点电势电势一一样样答案：答案：A解解析析：地地磁磁场场的的磁磁感感线线由由南南向向北北，放放手手后后导导体体棒棒做做自自由由落落体体运运动动，据据右右手手定定则则知知，东东端端为为感感应应电电动动势势的的正正极极，东端电势高东端电势高.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2发发电电机机是是把把机机械械能能转转化化为为电电能能的的装装置置，而而电电动动机机是是把把电能转化为机械能的装置，例如初中学过的直流电动机电能转化为机械能的装置，例如初中学过的直流电动机由由于于电电

11、动动机机转转动动时时，线线圈圈要要切切割割磁磁感感线线，也也会会产产生生感感应应电电动动势势，这这个个电电动动势势总总是是要要削削弱弱电电源源电电动动势势的的作作用用，我我们把这个电动势称为反电动势们把这个电动势称为反电动势第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2解析：解析：磁通量的变化是由于面积变化引起的，关键是磁通量的变化是由于面积变化引起的，关键是算出面积变化，再由算出面积变化，再由BS，算出磁通量变化量，算出磁通量变化量第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2点评：点评：计算

12、计算通常有以下几种方法：通常有以下几种方法：方方法法一一：磁磁通通量量的的变变化化是是由由面面积积变变化化引引起起的的，BS.方方法法二二：磁磁通通量量的的变变化化是是由由磁磁场场变变化化引引起起的的：BS.方方法法三三：磁磁通通量量的的变变化化是是由由于于面面积积和和磁磁感感应应强强度度间间的的角度变化引起的，根据定义求：角度变化引起的，根据定义求：末末初初第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(2010绵绵阳阳南南山山中中学学高高二二期期中中)在在如如图图甲甲所所示示的的电电路路中中，螺螺线线管管匝匝数数n1500匝匝，横横截截面面积积S20 cm2.螺螺线线管管导导线线电电阻阻

13、r1.0，R14.0，R25.0，C30F.在在一一段段时时间间内内，穿穿过过螺螺线线管管的的磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度B按按如如图图乙乙所所示示的的规规律律变变化化，则则电电容容器器上上极极板板带带_电电，电电容容器器的的带带电电量量为为_C.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2答案：答案：负，负，1.8105解析：解析：因磁场在增强，由楞次定律可推知电容器上极因磁场在增强，由楞次定律可推知电容器上极板带负电，由法拉第电磁感应定律得：板带负电，由法拉第电磁感应定律得：第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2 如如图图，

14、金金属属三三角角形形导导轨轨COD上上放放有有一一根根金金属属棒棒MN，拉拉动动MN，使使它它以以速速度度v向向右右匀匀速速平平动动若若导导轨轨和和金金属属棒棒都都是是粗粗细细相相同同的的均均匀匀导导体体，电电阻阻率率相相同同，则则在在MN运运动动过过程程中中闭闭合合电电路的路的()A感感应电动势应电动势保持不保持不变变B感感应电应电流逐流逐渐渐增大增大C感感应电动势应电动势逐逐渐渐增大增大D感感应电应电流保持不流保持不变变第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2解析：解析：设设MN从从O点开始运动，则点开始运动，则ONvt，MNvttan.答案：答案：CD第四章第四章 电磁感应电磁感

15、应人教物理选修3-2(2010长长春春外外国国语语学学校校高高二二检检测测)一一根根导导体体棒棒ab在在水水平平方方向向的的匀匀强强磁磁场场中中自自由由下下落落，并并始始终终保保持持水水平平方方向向且且与与磁磁场场方向垂直如方向垂直如图图所示，所示，则则有有()AUab0BUaUb，Uab保持不保持不变变CUaUb，Uab越来越大越来越大DUaUa，由由UabEBlv及及棒棒自自由由下下落落时时v越越来越大，可知来越大，可知Uab越来越大，越来越大，D项正确项正确.第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2 把把总总电电阻阻为为2R的的均均匀匀电电阻阻丝丝焊焊接接成成一一半半径径为为a的

16、的圆圆环环，水水平平固固定定在在竖竖直直向向下下的的磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中，如如下下图图所所示示，一一长长度度为为2a，电电阻阻等等于于R，粗粗细细均均匀匀的的金金属属棒棒MN放放在在圆圆环环上上，它它与与圆圆环环始始终终保保持持良良好好的的电电接接触触，当当金金属棒以恒定速度属棒以恒定速度v向右移向右移动经过环动经过环心心O时时，求：，求：第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(1)棒两端的棒两端的电压电压UMN.(2)在在圆环圆环和金属棒上消耗的和金属棒上消耗的总热总热功率功率解析：解析：(1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为把切割磁感线的金属棒

17、看成一个具有内阻为R，电动势为，电动势为E的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示出等效电路如图所示等效电源电动势为等效电源电动势为EBlv2Bav第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2点评：点评：此类问题与直流电路相联系，解这类问题时应此类问题与直流电路相联系，解这类问题时应该画出等效电路图，把电磁感应转化为电路问题，再根据该画出等效电路图，把电磁感应转化为电路问题，再根据直流电路知识进行求解直流电路知识进行求解第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2如如图图所所示示，在在

18、磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中，设设导导体体棒棒Oa可可以以以以点点O为为中中心心转转动动，而而另另一一端端a刚刚好好搭搭在在光光滑滑的的半半圆圆形形金金属属导导轨轨上上，Oa长长为为l且且以以角角速速度度匀匀速速转转动动，在在Ob间间接入一阻接入一阻值为值为R的的电电阻，不阻，不计计其他其他电电阻阻试试求求(1)Oa中中产产生的感生的感应电动势应电动势；(2)流流过过R上的上的电电流；流；(3)所需外力的功率所需外力的功率第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2 有有一一种种高高速速磁磁悬悬浮浮列列车车的的设设计计方

19、方案案是是在在每每节节车车厢厢底底部部安安装装磁磁铁铁(磁磁场场方方向向向向下下)，并并在在两两条条铁铁轨轨之之间间平平放放一一系系列列线线圈圈请请探究：探究：(1)当当列列车车运运行行时时，通通过过线线圈圈的的磁磁通通量量会会不不会会发发生生变变化化？(2)列列车车的速度越快，通的速度越快，通过线过线圈的磁通量圈的磁通量变变化越快化越快吗吗？第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(3)为为了了测测量量列列车车通通过过某某一一位位置置的的速速度度，有有人人在在磁磁悬悬浮浮列列车车所所经经过过的的位位置置安安装装了了电电流流测测量量记记录录仪仪(测测量量记记录录仪仪未未画画出出)如如图

20、图所所示示，记记录录仪仪把把线线圈圈中中产产生生的的电电流流记记录录下下来来假假设设磁磁铁铁的的磁磁感感应应强强度度在在线线圈圈中中为为B.线线圈圈的的匝匝数数为为n，磁磁体体宽宽度度与与线线圈圈宽宽度度相相同同，且且都都很很小小为为l，线线圈圈总总电电阻阻为为R(包包括括引引线线电电阻阻)，你你能能否否根根据据记记录录仪仪显显示示的的电电流流I，求求出出列列车车所所经经过过位置的速度？位置的速度？第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2解解析析：(1)当当列列车车运运行行时时，通通过过线线圈圈的的磁磁通通量量会会发发生生变变化化(2)列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快列车速度越快

21、，通过线圈的磁通量变化越快(3)能能第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2由于受地球信由于受地球信风带风带和盛西和盛西风带风带的影响，在海洋中形成的影响，在海洋中形成一种河流称一种河流称为为海流海流中海流海流中蕴蕴藏着巨大的藏着巨大的动动力力资资源据源据统统计计，世界大洋中所有海流的，世界大洋中所有海流的发电发电能力达能力达109kW.早在早在19世世纪纪，法拉第就曾法拉第就曾设设想，利用磁想，利用磁场场使海流使海流发电发电因因为为海水中含有海水中含有大量的大量的带电带电离子，离子，这这些离子随海流做定向运些离子随海流做定向运动动，如果有足，如果有足够够的磁的磁场场能使能使这这些些带

22、电带电离子向相反方向偏离子向相反方向偏转转，便有可能，便有可能发发出出电电来目前，日本的一些科学家将来目前，日本的一些科学家将计计划利用海流建造一划利用海流建造一座容量座容量为为1500kW的磁流体的磁流体发电发电机如机如图图所示所示为为一磁流体一磁流体发发电电机的原理示意机的原理示意图图，上、下两，上、下两块块金属板金属板MN水平水平第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2放置浸没在海水里，金属板面放置浸没在海水里，金属板面积积均均为为S1103m2，板，板间间相相距距d100m，海水的，海水的电电阻率阻率2.5m，在金属板之，在金属板之间间加一加一匀匀强强磁磁场场，磁感，磁感应应强

23、强度度B0.1T，方向由南向北，海水从，方向由南向北，海水从东东向西以速度向西以速度v5m/s流流过过两金属板之两金属板之间间，将在两板之，将在两板之间间形成形成电势电势差求：差求：第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2(1)由由金金属属板板和和海海水水流流动动所所构构成成的的电电源源的的电电动动势势E及及其其内内电电阻阻r各各为为多少？多少？(2)若若用用此此发发电电装装置置给给一一电电阻阻为为20的的航航标标灯灯供供电电，则则在在8h内航内航标标灯所消耗的灯所消耗的电电能能为为多少？多少？第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2第四章第四章 电磁感应电磁感应人教物理选修3-2此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢