高中物理 3.2 法拉第電磁感應(yīng)定律同步輔導(dǎo)與檢測(cè)課件 新人教版選修11.ppt

第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律 電磁感應(yīng) 麥克斯韋與法拉第有許多人曾在電磁學(xué)方面作出過(guò)貢獻(xiàn) 但技超群雄的還當(dāng)數(shù)英國(guó)的兩位科學(xué)家法拉第和麥克斯韋 法拉第生于1791年 自幼家境貧寒 靠自學(xué)成材 盡管他缺乏很好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 但卻靠自己的勤奮努力成了一位令人望塵莫及的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家 通過(guò)實(shí)驗(yàn) 他發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的密切聯(lián)系 得出了著名的電磁感應(yīng)定律 麥克斯韋生于1831年 從小受到良好的教育 他在法拉第等人研究成果的基礎(chǔ)上 創(chuàng)建了統(tǒng)一 完整的電磁學(xué)理論 以四個(gè)短方程精確地闡明了電和磁之間的關(guān)系 大部分電學(xué)定律都可以從麥克斯韋方程組派生出來(lái) 德國(guó)物理學(xué)家赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁波 證實(shí)了麥克斯韋理論的正確性 麥克斯韋和法拉第這兩位科學(xué)家年齡懸殊 出身迥異 但他們的科學(xué)成就相互成全彌補(bǔ) 共同開(kāi)創(chuàng)了電磁學(xué)的新時(shí)代 一 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 在閉合電路里 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于 二 法拉第電磁感應(yīng)定律1 內(nèi)容 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 跟穿過(guò)這一電路的 成 2 公式 一 電磁感應(yīng)電源二 1 磁通量的變化率正比2 e 磁通量 磁通量的變化量 與磁通量的變化率的比較 磁通量 的幾何意義是穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù) 磁通量的變化量 2 1表示磁通量變化的多少 并不涉及這種變化所經(jīng)歷的時(shí)間 磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢 當(dāng)磁通量 很大時(shí) 磁通量的變化量 可能很小 同理 當(dāng)磁通量的變化量 很大時(shí) 若經(jīng)歷的時(shí)間很長(zhǎng) 則磁通量的變化率也可能很小 磁通量 和磁通量的變化量 的單位是wb 磁通量變化率的單位是wb s 回路中有 不一定生電 回路中有 則一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 但要知道所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 還得看 即磁通量的變化率 下列說(shuō)法正確的是 a 磁通量越大 磁通量的變化量也越大 b 磁通量變化越大 磁通量的變化率也越大 c 磁通量變化率越大 磁通量變化得越快 d 磁通量等于零時(shí) 磁通量的變化率也為零 解析 的大小沒(méi)有直接關(guān)系 穿過(guò)一個(gè)平面的磁場(chǎng)通量大 磁通量的變化量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 a b錯(cuò) 磁通量的變化率表示穿過(guò)某一面積的磁通量變化的快慢 磁通量變化率越大 磁通量變化得說(shuō)越快 c正確 磁通量等于零時(shí) 磁通量可能正在變 此時(shí)磁通量的變化率不為零 d錯(cuò)誤 答案 c 變式遷移 1 以下說(shuō)法正確的是 a 磁場(chǎng)越強(qiáng) 磁通量的變化率越大b 回路的磁通量越大 磁通量的變化率越大c 回路匝數(shù)越多 磁通量的變化率越大d 回路磁通量變化越快 磁通量的變化率越大 解析 磁通量變化率 就是磁通量變化的快慢 與磁場(chǎng)強(qiáng)度大小本身 磁通量大小本身及線圈匝數(shù)無(wú)直接關(guān)系 答案 d 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 法拉第電磁感應(yīng)定律 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比 即e 1 若穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化 且線圈的匝數(shù)為n 則電動(dòng)勢(shì)表示式為e n 計(jì)算電動(dòng)勢(shì)e時(shí) 有以下幾種情況 e n s 面積不變 磁感應(yīng)強(qiáng)度變化 e n b 面積改變 磁感應(yīng)強(qiáng)度不變 穿過(guò)一個(gè)電阻為1 的單匝閉合線圈的磁通量始終保持每秒均勻的減少3wb 則 a 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少3v b 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是3v c 線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少3a d 線圈中的感應(yīng)電流不一定是3a 解析 依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)和磁通量的變化率成正比 而本題的磁通量的變化率是不變的 所以線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是不變的 所以a錯(cuò) 因電路中的電阻阻值不變 而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小也不變 即感應(yīng)電流的大小也不變 c錯(cuò) 根據(jù)e 3v b正確 則感應(yīng)電流 i e r 3a d也錯(cuò) 答案 b 變式遷移 2 a b兩個(gè)單匝閉合線圈 穿過(guò)a線圈的磁通量由零增加到3 103wb 穿過(guò)b線圈的磁通量由5 103wb 增加到6 103wb 則兩個(gè)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ea和eb的關(guān)系是 a ea ebb ea eb c ea ebd 無(wú)法確定 解析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e n 盡管a b兩線圈的匝數(shù)相同 磁通量變化 a b 但是由于變化所用時(shí)間未知 故無(wú)法比較它們的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小關(guān)系 答案 d 基礎(chǔ)鞏固 1 關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 下列說(shuō)法正確的是 a 穿過(guò)閉合回路的磁通量最大時(shí) 其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定最大b 穿過(guò)閉合回路的磁通量為零時(shí) 其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零c 穿過(guò)閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí) 其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零d 穿過(guò)閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí) 其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定不為零 解析 磁通量大小與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不存在內(nèi)在的聯(lián)系 故a b錯(cuò)誤 當(dāng)磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí) 閉合回路的磁通量一定改變 一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 有感應(yīng)電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 故c錯(cuò)d對(duì) 答案 d 能力提升 9 磁懸浮列車是一種沒(méi)有車輪的陸上無(wú)接觸式有軌交通工具 時(shí)速可達(dá)500km h 它是利用常導(dǎo)或超導(dǎo)電磁鐵與感應(yīng)磁場(chǎng)之間產(chǎn)生的相互作用力 使列車懸浮 做無(wú)摩擦的運(yùn)行 具有啟動(dòng)快 爬坡能力強(qiáng)等特點(diǎn) 有一種方案是在每節(jié)車廂底部安裝強(qiáng)磁鐵 磁場(chǎng)方向向下 并在兩條鐵軌之間平放一系列線圈 下列說(shuō)法中不正確的是 解析 由磁懸浮列車的原理可以看出 列車運(yùn)動(dòng)引起線圈磁通量發(fā)生變化 會(huì)引起線圈中產(chǎn)