（浙江专用）高中物理 第四章 电磁感应章末整合提升课件 新人教选修32.ppt

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1、章末整合提升章末整合提升2021/8/11 星期三1电磁电磁感应感应 磁通量磁通量切割磁感切割磁感线线楞次定律楞次定律右手定右手定则则2021/8/11 星期三2电磁电磁感应感应 BLv有效切割有效切割有效切割有效切割自感自感驱动驱动2021/8/11 星期三3突破一安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合突破一安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合在在研研究究电电磁磁感感应应现现象象时时，经经常常用用到到右右手手螺螺旋旋定定则则、左左手手定定则则、右右手手定定则则及及楞楞次次定定律律等等规规律律。要要想想灵灵活活运运用用“三三定定则则一一定定律律”，就必须明确这些规律的区别与联系。

2、，就必须明确这些规律的区别与联系。“三定则一定律三定则一定律”应用于不同的现象应用于不同的现象2021/8/11 星期三4基本基本现现象象应应用的定用的定则则或定律或定律运运动电动电荷、荷、电电流流产产生的磁生的磁场场右手螺旋定右手螺旋定则则磁磁场对场对运运动电动电荷、荷、电电流的作用力流的作用力左手定左手定则则电电磁感磁感应应导线导线切割磁感切割磁感线线右手定右手定则则闭闭合回路磁通量合回路磁通量变变化化楞次定律楞次定律2021/8/11 星期三5图图12021/8/11 星期三6A01 s内内ab、cd导线导线互相排斥互相排斥B1 s2 s内内ab、cd导线导线互相吸引互相吸引C2 s3

3、s内内ab、cd导线导线互相吸引互相吸引D3 s4 s内内ab、cd导线导线互相排斥互相排斥解解析析根根据据左左手手定定则则，可可判判定定等等离离子子气气流流中中的的正正离离子子向向上上极极板板M偏偏转转，负负离离子子向向下下极极板板N偏偏转转，所所以以ab中中电电流流方方向向是是由由a向向b的的。在在02 s内内，线线圈圈A内内磁磁场场方方向向向向左左，磁磁感感应应强强度度增增大大，由由楞楞次次定定律律可可知知感感应应电电流流方方向向是是由由c向向d的的，根根据据ab、cd内内电电流流的的流流向向关关系系，可可知知两两导导线线相相互互吸吸引引，A错错、B正正确确；在在2 s4 s内内，线线圈

4、圈A内内磁磁场场方方向向向向左左，磁磁感感应应强强度度减减小小，由由楞楞次次定定律律可可知知感感应应电电流流的的方方向向是是由由d向向c的的，根根据据电电流流的的流流向向关关系系可可知知两两导导线线相相互互排排斥斥，C错误错误、D正确。正确。答案答案BD2021/8/11 星期三7题后反思在电流的磁效应中由安培定则可确定磁场的方向；题后反思在电流的磁效应中由安培定则可确定磁场的方向；在电磁感应中由右手定则或楞次定律可确定感应电流的方向；在电磁感应中由右手定则或楞次定律可确定感应电流的方向；左手定则适用于带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力和通电左手定则适用于带电粒子在磁场中运动受到的洛伦兹力和通

5、电导线在磁场中受到的安培力的方向判定。导线在磁场中受到的安培力的方向判定。2021/8/11 星期三8图图22021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10答案答案A2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13图图32021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15答案答案D2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17【跟踪跟踪训练训练2】一矩形一矩形线线圈位于一随圈位于一随时间时间t变变化的匀化的匀强强磁磁场场内，内，磁磁场场方向垂直方向垂直线线圈所在的平面圈所在的平面(纸纸面面)向里，如向里，如图图4甲所示，

6、磁甲所示，磁感感应应强强度度B随随时间时间t的的变变化化规规律如律如图图乙所示。以乙所示。以I表示表示线线圈中圈中的感的感应电应电流，以流，以图图甲甲线线圈上箭圈上箭头头所示方向的所示方向的电电流流为为正，正，则则下下图图中的中的It图图正确的是正确的是()图图42021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19答案答案A2021/8/11 星期三20【例例3】如如图图5所示，一个由所示，一个由导导体做成的矩形体做成的矩形线线圈，以恒定速率圈，以恒定速率v运运动动，从无，从无场场区区进进入匀入匀强强磁磁场场区，磁区，磁场宽场宽度大于矩形度大于矩形线线圈的圈的宽宽度度da，然后出来，若

7、取逆，然后出来，若取逆时针时针方向的方向的电电流流为为正方向，那么正方向，那么下列下列图图中能正确地表示回路中的中能正确地表示回路中的电电流与流与时间时间的函数关系的是的函数关系的是()图图52021/8/11 星期三212021/8/11 星期三22解解析析根根据据楞楞次次定定律律，线线圈圈进进入入磁磁场场的的过过程程，穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量增增加加，产产生生逆逆时时针针方方向向的的感感应应电电流流，因因为为速速度度恒恒定定，所所以以电电流流恒恒定定，故故A、D错错误误；离离开开磁磁场场时时，穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量减减少少，所以产生顺时针方向的电流，所以产生顺时针方向的电

8、流，B错误，故选错误，故选C。答案答案C题题后后反反思思电电磁磁感感应应中中常常涉涉及及感感应应电电流流i随随时时间间t变变化化的的图图象象，即即it图象，在图象中一定要注意以下两点：图象，在图象中一定要注意以下两点：(1)首首先先利利用用楞楞次次定定律律确确定定电电流流的的方方向向问问题题，特特别别是是由由一一种种状状态态过渡到另一种状态时，电流的方向是否变化是考查的重点。过渡到另一种状态时，电流的方向是否变化是考查的重点。(2)电电流流的的大大小小问问题题则则涉涉及及电电磁磁感感应应定定律律，特特别别是是动动生生电电动动势势中中两两垂直，等效长度都是考查的重点。两两垂直，等效长度都是考查的

9、重点。2021/8/11 星期三23图图62021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25答案答案A2021/8/11 星期三26突破三电磁感应的电路问题突破三电磁感应的电路问题1电磁感应中电路问题电磁感应中电路问题(1)电电源源：磁磁通通量量发发生生变变化化的的回回路路或或切切割割磁磁感感线线的的导导体体相相当当于于电源。电源。(2)电电路路：内内电电路路是是磁磁通通量量变变化化的的回回路路或或切切割割磁磁感感线线的的导导体体，外电路由电阻、电容器等电学元件组成。外电路由电阻、电容器等电学元件组成。2021/8/11 星期三272解决解决电电磁感磁感应应中中电电路路问题问题的一般

10、步的一般步骤骤(1)用用法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律和和楞楞次次定定律律(右右手手定定则则)确确定定感感应应电电动势动势的大小和方向。的大小和方向。(2)画等效画等效电电路路图图。(3)运运用用闭闭合合电电路路的的欧欧姆姆定定律律、串串并并联联电电路路的的性性质质、电电功功率率等等公式求解。公式求解。2021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29图图72021/8/11 星期三302021/8/11 星期三312021/8/11 星期三322021/8/11 星期三33图图82021/8/11 星期三342021/8/11 星期三352021/8/11 星期三36突破四电

11、磁感应的动力学问题突破四电磁感应的动力学问题1导导体体中中的的感感应应电电流流在在磁磁场场中中将将受受到到安安培培力力作作用用，所所以以电电磁磁感感应应问问题题往往往往与与力力学学问问题题联联系系在在一一起起，处处理理此此类类问问题题的的基基本本方方法：法：(1)用用法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律和和楞楞次次定定律律求求感感应应电电动动势势的的大大小小和和方向。方向。(2)求回路中的电流强度的大小和方向。求回路中的电流强度的大小和方向。(3)分析研究导体受力情况分析研究导体受力情况(包括安培力包括安培力)。(4)列动力学方程或平衡方程求解。列动力学方程或平衡方程求解。2021/8/11

12、星期三372021/8/11 星期三383两种运两种运动动状状态态的的处处理思路理思路(1)达达到到稳稳定定运运动动状状态态后后，导导体体匀匀速速运运动动，受受力力平平衡衡，应应根根据据平衡条件平衡条件合外力合外力为为零，列式分析平衡零，列式分析平衡态态。(2)导导体体达达到到稳稳定定运运动动状状态态之之前前，往往往往做做变变加加速速运运动动，处处于于非非平衡平衡态态，应应根据牛根据牛顿顿第二定律或第二定律或结结合功能关系分析非平衡合功能关系分析非平衡态态。2021/8/11 星期三39图图92021/8/11 星期三402021/8/11 星期三412021/8/11 星期三422021/8

13、/11 星期三432021/8/11 星期三44图图102021/8/11 星期三452021/8/11 星期三462021/8/11 星期三472021/8/11 星期三48突破五电磁感应中的能量问题突破五电磁感应中的能量问题1电磁感应现象中的能量转化：电磁感应现象中的能量转化：(1)与与感感生生电电动动势势有有关关的的电电磁磁感感应应现现象象中中，磁磁场场能能转转化化为为电电能能，若若电电路路是是纯纯电电阻阻电电路路，转转化化过过来来的的电电能能将将全全部部转转化化为为电电路路的的内能。内能。(2)与与动动生生电电动动势势有有关关的的电电磁磁感感应应现现象象中中，通通过过克克服服安安培培力

14、力做做功功，把把机机械械能能或或其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能。克克服服安安培培力力做做多多少少功功，就就产产生生多多少少电电能能。若若电电路路是是纯纯电电阻阻电电路路，转转化化过过来来的的电能将全部转化为电路的内能。可简单表述如下：电能将全部转化为电路的内能。可简单表述如下：2021/8/11 星期三492电电磁感磁感应现应现象中的能量守恒：象中的能量守恒：(1)能能量量守守恒恒定定律律是是自自然然界界中中的的一一条条基基本本规规律律，电电磁磁感感应应现现象当然也不例外。象当然也不例外。电电磁磁感感应应现现象象中中，从从磁磁通通量量变变化化的的角角度度来来看看，感感应应电电流流

15、总总要阻碍原磁通量的要阻碍原磁通量的变变化；化；从从导导体体和和磁磁体体相相对对运运动动的的角角度度来来看看，感感应应电电流流总总要要阻阻碍碍它它们们的相的相对对运运动动。(2)电电磁磁感感应应现现象象中中的的“阻阻碍碍”正正是是能能量量守守恒恒的的具具体体体体现现，在在这这种种“阻碍阻碍”的的过过程中，其他形式的能程中，其他形式的能转转化化为电为电能。能。2021/8/11 星期三503求解求解电电磁感磁感应现应现象中能量守恒象中能量守恒问题问题的一般思路：的一般思路：(1)分析回路，分清分析回路，分清电电源和外源和外电电路。路。在在电电磁磁感感应应现现象象中中，切切割割磁磁感感线线的的导导

16、体体或或磁磁通通量量发发生生变变化化的的回回路路将将产产生生感感应应电电动动势势，该该导导体体或或回回路路就就相相当当于于电电源源，其其余余部分相当于外部分相当于外电电路。路。(2)分分析析清清楚楚有有哪哪些些力力做做功功，明明确确有有哪哪些些形形式式的的能能量量发发生生了了转转化。如：化。如：做功情况做功情况能量能量变变化特点化特点滑滑动动摩擦力做功摩擦力做功有内能有内能产产生生重力做正功重力做正功重力重力势势能必然减少，且能必然减少，且WGEp克服重力做功克服重力做功重力重力势势能必然增加，且能必然增加，且WGEp2021/8/11 星期三51(3)根据能量守恒列方程求解。根据能量守恒列方

17、程求解。克服安克服安培力做培力做功功必然有其他形式的能必然有其他形式的能转转化化为电为电能，并能，并且克服安培力做多少功，就且克服安培力做多少功，就产产生多少生多少电电能能安培力安培力做正功做正功电电能能转转化化为为其他形式的能，安培力做其他形式的能，安培力做多少功就有多少多少功就有多少电电能能转转化化为为其他形式其他形式的能的能2021/8/11 星期三52图图112021/8/11 星期三53答案答案2mgh2021/8/11 星期三542021/8/11 星期三55图图122021/8/11 星期三562021/8/11 星期三572021/8/11 星期三58图图132021/8/11 星期三592021/8/11 星期三602021/8/11 星期三612021/8/11 星期三62图图142021/8/11 星期三632021/8/11 星期三64答案答案AD2021/8/11 星期三65演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三662021/8/11 星期三67