物理浙江選修32課件第四章電磁感應(yīng)第3課時(shí).pptx

第3課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律,研究選考把握考情,知識(shí)點(diǎn)一電磁感應(yīng)定律,基礎(chǔ)梳理,1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在_現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那一部分導(dǎo)體相當(dāng)于_，導(dǎo)體本身的電阻相當(dāng)于_。當(dāng)電路斷開時(shí)，無感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的_成正比。,電磁感應(yīng),電源,電源內(nèi)阻,變化率,要點(diǎn)1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解,要點(diǎn)精講,【例1】有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計(jì)方案是在每節(jié)車廂底部安裝磁鐵(磁場(chǎng)方向向下)，并在兩條鐵軌之間沿途平放一系列線圈，下列說法正確的是()A.當(dāng)列車運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化B.列車的速度越快，通過線圈的磁通量變化越快C.列車運(yùn)行時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與列車速度無關(guān),解析列車運(yùn)動(dòng)時(shí)安裝在每節(jié)車廂底部的磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使通過線圈的磁通量發(fā)生變化，列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，由于通過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過線圈的磁通量的變化率成正比，與列車的速度有關(guān)，由以上分析可知，選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。答案ABC名師點(diǎn)睛磁通量的變化率/t決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定最大；磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。,D.穿過線圈的磁通量等于0，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就一定為0,【跟蹤訓(xùn)練1】關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說法中正確的是()A.穿過線圈的磁通量越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大B.穿過線圈的磁通量的變化量越大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大,答案C,要點(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,【例2】單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若線圈所圍面積里的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1所示，則(),圖1A.線圈中0時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.線圈中t1時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.線圈中0至t1時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4VD.線圈中t1至t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小,解析單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取決于磁通量的變化率，而磁通量的變化率在t圖象中實(shí)際上是圖線上各點(diǎn)切線的斜率，0時(shí)刻斜率最大，t1時(shí)刻斜率最小，因此0時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，而t1時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0。從0到t1時(shí)刻，所用時(shí)間為0.005s，磁通量改變了2103Wb，則磁通量的變化率為0.4Wb/s，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V。從t1至t2時(shí)間內(nèi)，圖線的斜率逐漸增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也逐漸增大。故正確選項(xiàng)為A、C。答案AC,答案B,【跟蹤訓(xùn)練2】如圖2所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(),圖2,知識(shí)點(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，如圖3所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E_。,基礎(chǔ)梳理,圖3,Blv,要點(diǎn)精講,(1)在公式EBlv中，l是指導(dǎo)體棒的有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體棒在垂直于速度v方向上的投影長(zhǎng)度，如圖4所示的幾種情況中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是EBlv。,圖4(2)公式中的v應(yīng)理解為導(dǎo)線和磁場(chǎng)間的相對(duì)速度，當(dāng)導(dǎo)線不動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，也有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。(3)該公式可看成法拉第電磁感應(yīng)定律的一個(gè)推論，通常用來求導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著v的變化，E也相應(yīng)變化；若v為平均速度，則E也為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,【例3】如圖5所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，邊界MN與線框的邊成45角，E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn)。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是(),圖5,A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大解析當(dāng)P點(diǎn)開始進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，R點(diǎn)也開始進(jìn)磁場(chǎng)，這是因?yàn)镻R連線與MN平行，這時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為最大，等于RS。所以，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電流也最大，選項(xiàng)B正確。答案B,【例4】如圖6所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是(),圖6,答案CD,知識(shí)點(diǎn)三反電動(dòng)勢(shì),1.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生_，它的作用是_線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為_。2.若電動(dòng)機(jī)工作時(shí)由于機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒有了_，線圈中電流會(huì)很大，可能會(huì)把電動(dòng)機(jī)_，這時(shí)應(yīng)立即_，進(jìn)行檢查。,基礎(chǔ)梳理,反電動(dòng)勢(shì),阻礙,其他形式能,反電動(dòng)勢(shì),燒毀,切斷電源,即學(xué)即練,關(guān)于反電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是()A.只要線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)B.只要穿過線圈的磁通量變化，就產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)C.電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈內(nèi)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)D.反電動(dòng)勢(shì)就是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)解析反電動(dòng)勢(shì)是與電源電動(dòng)勢(shì)相反的電動(dòng)勢(shì)，其作用是削弱電源的電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)的前提是必須有電源存在，故C正確。答案C,1.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說法正確的是()A.穿過閉合電路的磁通量最大時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定最大B.穿過閉合電路的磁通量為零時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零C.穿過閉合電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.穿過閉合電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的大小與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不存在內(nèi)在的聯(lián)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí)，閉合電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)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D,2.如圖7所示，閉合開關(guān)S，兩次將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時(shí)0.2s，第二次用時(shí)0.4s，并且兩次條形磁鐵的起始和終止位置相同，則(),A.第一次線圈中的磁通量變化較快B.第一次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大C.第二次電流表G的最大偏轉(zhuǎn)角較大D.若斷開S，電流表G均不偏轉(zhuǎn)，故兩次線圈兩端均無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),圖7,解析兩次線圈的磁通量變化相同，第一次時(shí)間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，選項(xiàng)A正確；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也大，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；斷開開關(guān)，電流表不偏轉(zhuǎn)，可知感應(yīng)電流為零，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AB,3.為了利用海洋資源，海洋工作者有時(shí)根據(jù)水流切割地磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來測(cè)量海水的流速。假設(shè)海洋某處的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直分量為0.5104T，水平分量為0.3104T。水流是南北流向，將兩個(gè)電極一東一西豎直插入此處海水中。若兩電極相距10m，與兩電極相連的靈敏電壓表讀數(shù)為0.3mV，則海水的流速大小為()A.6m/sB.60cm/sC.1m/sD.10cm/s解析海水南北流動(dòng)，將切割豎直分量的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，UB豎直lv，解得速度v0.6m/s60cm/s。答案B,4.在圖8中，EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，R為電阻，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿。有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面。若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB(),圖8A.勻速滑動(dòng)時(shí)，I10，I20B.勻速滑動(dòng)時(shí)，I10，I20C.加速滑動(dòng)時(shí)，I10，I20D.加速滑動(dòng)時(shí)，I10，I20,解析導(dǎo)體橫桿水平運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)整個(gè)電路，可把導(dǎo)體橫桿AB看做電源，等效電路如下圖所示。當(dāng)導(dǎo)體橫桿勻速滑動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E不變，故I10，I20。當(dāng)導(dǎo)體橫桿加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E不斷變大，電容器不斷充電，故I10，I20。,答案D,5.如圖9所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B