人教版高中物理选修32第四章《电磁感应》单元复习ppt课件.pptx

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1、电磁感应单元复习三门中学 刘堂锦Part one知识梳理目录第1部分：电磁感应现象的发现第2部分：电磁感应的规律第4部分：电磁感应现象及应用第3部分：电磁感应的本质现象规律本质应用电磁感应电磁感应电磁感应电磁感应互互互互感感感感自自自自感感感感涡流涡流涡流涡流思维导图奥斯特发现“电流的磁效应”法拉第发现“电磁感应现象”发现史磁通量的变化感应电动势感应电流条件结果结果三种情况1.S不变，B变化2.B不变，S变化3.B和S同时变化S变化B变化产生产生闭合闭合回路回路涡流电磁阻尼和电磁驱动Part two典型问题（一）电荷量q问题【例例1】如图甲所示，有一面积为如图甲所示，有一面积为S1=120cm

2、2的金的金属环，电阻为属环，电阻为R0.1，环中面积为，环中面积为S2=100cm2的圆形区域内存在垂直于金属环平面向里的匀强的圆形区域内存在垂直于金属环平面向里的匀强磁场，磁场，磁场的变化规律如图乙磁场的变化规律如图乙所示，在所示，在0.1s到到0.2s时间内，通过金属环的电荷量是多少？时间内，通过金属环的电荷量是多少？由法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律由闭合电路的欧姆定律由闭合电路的欧姆定律通过金属环截面的电荷量通过金属环截面的电荷量 解析：解析：0.10.2（一）电荷量q问题【例例2】如图所示，一边长为如图所示，一边长为a，电阻为，电阻为R的单匝的单匝线框线框ABCD在外力作用下以

3、速度在外力作用下以速度v向右匀速进入磁向右匀速进入磁感应强度为感应强度为B的匀强磁场。在这一过程中，通过的匀强磁场。在这一过程中，通过导线框的电荷量是多少？导线框的电荷量是多少？解析：解析：ABCD线框进入磁场产生的感应电动势线框进入磁场产生的感应电动势由闭合电路的欧姆定律由闭合电路的欧姆定律通过金属环截面的电荷量通过金属环截面的电荷量（一）电荷量q问题【变式变式1】如图所示，一边长为如图所示，一边长为a，电阻为，电阻为R的的n匝线框匝线框ABCD在外力作用下以速度在外力作用下以速度v向右匀速进入向右匀速进入磁感应强度为磁感应强度为B的匀强磁场。在这一过程中，通的匀强磁场。在这一过程中，通过导

4、线框的电荷量是多少？过导线框的电荷量是多少？解析：解析：ABCD解析：解析：线框进入磁场产生的感应电动势线框进入磁场产生的感应电动势由闭合电路的欧姆定律由闭合电路的欧姆定律通过金属环截面的电荷量通过金属环截面的电荷量（一）电荷量q问题【变式变式2】如图所示，一边长为如图所示，一边长为a，电阻为，电阻为R的单的单匝线框匝线框ABCD在外力作用下向右进入磁感应强度在外力作用下向右进入磁感应强度为为B的匀强磁场。在这一过程中，通过导线框的的匀强磁场。在这一过程中，通过导线框的电荷量是多少？电荷量是多少？解析：解析：ABCD通过金属环截面的电荷量通过金属环截面的电荷量 电流的平均值电流的平均值解得：解

5、得：（一）电荷量q问题【变式变式3】如图所示，一半径为如图所示，一半径为a，电阻为，电阻为R的圆的圆形线框在外力作用下以速度形线框在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应向右匀速进入磁感应强度为强度为B的匀强磁场。在这一过程中，通过导线的匀强磁场。在这一过程中，通过导线框的电荷量是多少？框的电荷量是多少？解析：解析：通过金属环截面的电荷量通过金属环截面的电荷量（一）电荷量q问题【拓拓展展1】如如图图甲甲所所示示，一一个个电电阻阻为为R面面积积为为S的的矩矩形形导导线线框框abcd，水水平平放放置置在在匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度为为B，方方向向与与ad边边垂垂直直并并与

6、与线线框框平平面面成成45角角，OO分分别别是是ab和和cd边边的的中中点点。现现将将线线框框右右半半边边ObcO绕绕OO逆逆时时针针旋旋转转90到到图图乙乙所所示示位位置置。在在这这一一过过程程中中，导导线线中中通通过过的的电电荷荷量量是是多多少？少？解析：解析：（一）电荷量q问题总结归纳电荷量q的计算（一）电荷量q问题【拓拓展展2】如如图图所所示示，放放在在绝绝缘缘水水平平面面上上的的两两条条平平行行导导轨轨MN和和PQ之之间间宽宽度度为为L，置置于于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，B的的方方向向垂垂直直于于导导轨轨平平面面，导导轨轨左左端端接接有有阻阻值值为为R的的电

7、电阻阻，其其他他部部分分不不计计，导导轨轨右右端端接接一一电电容容为为C的的电电容容器器。长长为为2L的的金金属属棒棒a放放在在导导轨轨PQ上上与与导导轨轨垂垂直直且且接接触触良良好好，设设导导轨轨长长度度比比2L长长得得多多，现现将将金金属属棒棒以以a端端为为轴轴以以角角速速度度沿沿导导轨轨平平面面顺顺时时针针旋旋转转90角角，在在这这一一过过程程中中通通过过电电阻阻R的的总总电电荷荷量是多少？量是多少？解析：解析：金属棒从金属棒从b转到转到f的过程的过程 金属棒转到金属棒转到f的瞬间的瞬间 电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量总电荷量总电荷量（二）焦耳热Q问题【例例3】如图甲所示，有一面积

8、为如图甲所示，有一面积为S1=120cm2的金的金属环，电阻为属环，电阻为R0.1，环中面积为，环中面积为S2=100cm2的圆形区域内存在垂直于金属环平面向里的匀强的圆形区域内存在垂直于金属环平面向里的匀强磁场，磁场，磁场的变化规律如图乙磁场的变化规律如图乙所示，在所示，在10s时间内，时间内，金属环产生的焦耳热是多少？金属环产生的焦耳热是多少？0.10.2由法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律由闭合电路的欧姆定律由闭合电路的欧姆定律解析：解析：金属环产生的焦耳热金属环产生的焦耳热（二）焦耳热Q问题【例题例题4】如图所示，如图所示，磁感应强度为磁感应强度为B的的匀匀强磁场强磁场竖直向上穿过

9、水平放置的竖直向上穿过水平放置的固定固定金属框架，框架宽金属框架，框架宽为为L，右端接有电阻，右端接有电阻R，一根质量为，一根质量为m、电阻、电阻为为r的的金属棒金属棒以初速度以初速度v0沿框架向左运动，沿框架向左运动，金属棒在整金属棒在整个运动过程中，电阻个运动过程中，电阻R上产生的热量上产生的热量是多少是多少?解析：解析：（二）焦耳热Q问题【变式变式】如图所示，如图所示，磁感应强度为磁感应强度为B的的匀匀强磁场强磁场竖直向上穿过水平放置的竖直向上穿过水平放置的固定固定金属框架，框架宽金属框架，框架宽为为L，右端接有电阻，右端接有电阻R，一根质量为，一根质量为m、电阻、电阻为为r的的金属棒金属棒以初速度以初速度v0沿框架向左运动，棒与框架的沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为过任一截面的电量为q，求：，求：电阻电阻R上产生的热量上产生的热量。解析：解析：通过棒的电荷量通过棒的电荷量 棒的位移棒的位移 能量守恒能量守恒解得：解得：（二）焦耳热Q问题总结归纳QI2Rt焦耳热Q的计算动能定理+（Q=E电=WF安）能量守恒：QE其他I恒定I变化（二）焦耳热Q问题（二）焦耳热Q问题（二）焦耳热Q问题谢谢