2013届高考物理总复习课件：第三讲：探究感应感应电动势的大小.ppt

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1、一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的过这一电路的_成正比成正比.这这就是法拉第电磁感应定律就是法拉第电磁感应定律.2.表达式表达式:E=_3.导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小E=_.磁通量的变化率磁通量的变化率BLvsin想一想想一想磁通量的变化率和匝数有关吗？磁通量的变化率和匝数有关吗？要要 点点 探探 究究讲讲 练练 互互 动动要点一要点一法拉第法拉第电电磁感磁感应应定律的理解定律的理解物理量物理量单单位位物理意物理意义义计计算公算公式式磁通量磁通

2、量Wb表示某表示某时时刻或某刻或某位置位置时时穿穿过过某一某一面面积积的磁感的磁感线线条条数的多少数的多少BS (2012渭南市高二检测渭南市高二检测)一个一个200匝、面匝、面积积20 cm2的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成与线圈平面成30角若磁感应强度在角若磁感应强度在0.05 s内内由由0.1 T增加到增加到0.5 T，则在此过程中，穿过线圈，则在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是的磁通量的变化量是_Wb；磁通量的；磁通量的平均变化率是平均变化率是_Wb/s，线圈中平均感，线圈中平均感应电动势的大小是应电动势的大小是_V.例例1【答案答案】4

3、10481031.6【误误区警示区警示】此此类问题类问题易出易出现现两点两点错误错误：(1)计计算磁通量算磁通量时时忘忘记记磁磁场场方向和平面的方向和平面的夹夹角；角；(2)计计算算电动势电动势大小大小时时，易忘，易忘记记匝数匝数变式训练变式训练一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一间内，

4、再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个过程中，线框中感应电动势的比半先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为值为()学案导引学案导引1.公式公式EBlvsin的使用范围是什么？的使用范围是什么？2.公式公式EBlvsin中各符号的物理意义是什么中各符号的物理意义是什么？要点二要点二公式公式EBlvsin的理解的理解及应用及应用1.该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体运动速度为论，通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电时的瞬时电动势，若动势，若v为平均速度，则为平均速度，则E为平均电动势为平均电动势2.当当B、l、v三个量方向相互垂直

5、时三个量方向相互垂直时,EBlv；当；当有任意两个量的方向平行时，有任意两个量的方向平行时，E0.3.式中的式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长应理解为导线切割磁感线时的有效长度度(1)导线不和磁场垂直，导线不和磁场垂直，l应是导体在垂直应是导体在垂直磁场方向的投影长度；磁场方向的投影长度；(2)切割磁感线的导线切割磁感线的导线是弯曲的，如图所示，则应取与是弯曲的，如图所示，则应取与B和和v垂直的等垂直的等效直线长度，即效直线长度，即ab的弦长的弦长5.公式中的公式中的v应理解为导线和磁场的相对速度，应理解为导线和磁场的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象当导线不动而磁场运动

6、时，也有电磁感应现象产生产生(1)切割磁感线的导体中产生感应电动势，该部切割磁感线的导体中产生感应电动势，该部分导体等效为电源，电路中的其余部分等效于分导体等效为电源，电路中的其余部分等效于外电路外电路(2)对于一个闭合电路，关键要明确电路的连对于一个闭合电路，关键要明确电路的连接结构，分清哪部分相当于电源，哪些组成外接结构，分清哪部分相当于电源，哪些组成外电路，以及外电路中的串、并联关系电路，以及外电路中的串、并联关系(3)一般考查一般考查B、l、v互相垂直的情况，即互相垂直的情况，即sin1的情况的情况 (2012咸阳高二咸阳高二检测检测)如图所示，如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨为光滑

7、金属导轨(金金属导轨电阻忽略不计属导轨电阻忽略不计)，MN、PQ相距相距L50 cm，导体棒，导体棒AB在两轨道间的电阻为在两轨道间的电阻为r1,且且可以在可以在MN、PQ上滑动，定值电阻上滑动，定值电阻R13,R26,整个装置放在磁感应强度为整个装置放在磁感应强度为B例例21.0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力轨平面，现用外力F拉着拉着AB棒向右以棒向右以v5 m/s速度做匀速运动速度做匀速运动求：求：(1)导体棒导体棒AB产生的感应电动势产生的感应电动势E和和AB棒棒上的感应电流方向；上的感应电流方向；(2)导体棒导体棒AB两端的电压

8、两端的电压UAB.【思思路路点点拨拨】解解此此题题要要注注意意AB棒棒是是电电源源，利用公式利用公式EBlv结结合合电电路路结结构分析求解构分析求解【答案答案】(1)2.5 VBA方向方向(2)1.7 V【规规律律方方法法】(1)确确定定哪哪部部分分电电路路产产生生感感应应电电动动势势，产产生生感感应应电电动动势势的的那那部部分分电电路路相相当当于于电电源；源；(2)判判断断出出感感应应电电动动势势的的方方向向，然然后后分分清清内内、外外电电路，画出等效路，画出等效电电路路图图互互动动探究探究上例中，整个回路产生的总热功率为多少？上例中，整个回路产生的总热功率为多少？电电磁感磁感应应中的中的电

9、电路路问题问题经经典案例典案例(12分分)如右如右图图所示，用相同的均匀所示，用相同的均匀导线导线制成的两个制成的两个圆环圆环a和和b，已，已知知b的的半半径径是是a的的两两倍倍，若若在在a内内存存在在着着随随时时间间均均匀匀变变化化的的磁磁场场，b在在磁磁场场外外，M、N两两点点间间的的电势电势差差为为U；若；若该该磁磁场场存在于存在于b内，内，a在磁在磁场场热热 点点 示示 例例创创 新新 拓拓 展展外外，M、N两两点点间间的的电电势势差差为为多多少少？(M、N在在连连接接两两环环的的导导线线的的中中点点，该该连连接接导导线线的的长长度度不不计计)【思思路路点点拨拨】此此类类问问题题侧侧重

10、重于于简简单单电电磁磁感感应电应电路的分析与路的分析与计计算，算，应应注意两点：注意两点：(1)处处在在磁磁场场变变化化的的区区域域内内的的线线圈圈相相当当于于电电源源,磁磁场场外部的外部的线线圈是外圈是外电电路路(2)感感应电动势应电动势和路端和路端电压电压的区的区别别【答案答案】2U【规规律律方方法法】对对于于电电磁磁感感应应现现象象中中的的闭闭合合电电路路问问题题,与与直直流流电电路路的的分分析析方方法法基基本本相相同同具具体思路如下：体思路如下：(1)画出等效画出等效电电路路图图(2)根据根据闭闭合合电电路的欧姆定律路的欧姆定律进进行行电电路分析路分析本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放