2019高中物理 第三章 電磁感應現(xiàn)象 3.2 法拉第電磁感應定律課件 新人教版選修1 -1.ppt

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二 法拉第電磁感應定律 讀一讀 辨一辨 一 感應電動勢閱讀教材第51 52頁 感應電動勢 部分 知道什么是感應電動勢 知道影響感應電動勢大小的因素 1 什么是感應電動勢 產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體在電路中所起的作用是什么 答案 在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢 產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體在電路中相當于電源 2 如何判斷感應電動勢的大小呢 答案 讓產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體和其他元件組成一個簡單的回路 根據(jù)感應電流的大小判斷感應電動勢的大小 感應電流越大 感應電動勢就越大 讀一讀 辨一辨 3 在電磁感應現(xiàn)象中 感應電動勢的大小跟什么因素有關呢 答案 跟磁通量的變化率 即磁通量變化的快慢 有關 大 產(chǎn)生的感應電動勢也就越大 讀一讀 辨一辨 二 法拉第電磁感應定律閱讀教材第52 53頁 法拉第電磁感應定律 部分 熟記法拉第電磁感應定律的內容 會用E 和E n計算感應電動勢 1 什么是磁通量的變化率 其物理意義是什么 答案 單位時間內穿過回路的磁通量的變化量叫作磁通量的變化率 用表示 其物理意義是描述磁通量變化的快慢 2 法拉第電磁感應定律的內容是什么 答案 電路中感應電動勢的大小 跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比 3 法拉第電磁感應定律的表達式是怎樣的 讀一讀 辨一辨 1 思考辨析 1 閉合電路中感應電動勢的大小與線圈匝數(shù)無關 答案 2 閉合電路中感應電動勢的大小跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比 解析 感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比 答案 3 穿過閉合電路的磁通量均勻變化 回路中的感應電流也在均勻變化 答案 讀一讀 辨一辨 2 探究討論 2 電磁感應現(xiàn)象中的電能是如何產(chǎn)生的 電能的產(chǎn)生過程中遵循能量守恒嗎 答案 在電磁感應現(xiàn)象中 無論是導體切割磁感線運動 還是把磁鐵插入線圈或從線圈中拔出 都是消耗了機械能才獲得了電能 在轉化過程中遵守能量守恒 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究一區(qū)分磁通量 磁通量的變化量和磁通量的變化率如圖所示 通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面 第一次將金屬框由位置 平移到位置 第二次將金屬框繞cd邊翻轉到位置 設先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為 1和 2 則 1等于 2嗎 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 要點提示設線框在位置 時的磁通量為 在位置 時的磁通量為 直線電流產(chǎn)生的磁場在位置 處比在位置 處要強 則 將線框從位置 平移到位置 磁感線是從線框的同一面穿過的 所以 1 將線框從位置 繞cd邊轉到位置 磁感線分別從線框的正反兩面穿過 所以 2 以原來穿過為正 則后來從另一面穿過的為負 所以有 1 2 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 1 區(qū)分磁通量 磁通量的變化量和磁通量的變化率 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 2 當磁通量 很大時 磁通量的變化量 可能很小 同理 當磁通量的變化量 很大時 若經(jīng)歷的時間很長 則磁通量的變化率也可能很小 磁通量的變化率的大小與磁通量 的大小和磁通量的變化量 的大小均無決定關系 3 磁通量的變化量 與電路中感應電動勢的有無相聯(lián)系 穿過電路的 0是電路中存在感應電動勢的前提 而磁通量的變化率 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 溫馨提示 的大小沒有直接關系 即 1 穿過一個平面的磁通量大 磁通量的變化量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 2 穿過一個平面的磁通量的變化量大 磁通量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 3 穿過一個平面的磁通量的變化率大 磁通量和磁通量的變化量都不一定大 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 例題1 下列說法正確的是 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 磁通量的變化率也為零解析 穿過一個平面的磁通量大 磁通量的變化量不一定大 磁通量的變化率也不一定大 所以A B均錯誤 磁通量的變化率表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢 磁通量變化率越大 磁通量變化得就越快 故C正確 磁通量等于零時 磁通量可能正在變 此時磁通量的變化率可以不為零 故D錯誤 答案 C 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 題后反思搞清楚磁通量 磁通量的變化量 磁通量的變化率之間的區(qū)別 知道它們之間的大小無直接關系是處理問題的關鍵 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 變式訓練1一個200匝 面積200cm2的圓形線圈放在勻強磁場中 磁場的方向與線圈平面垂直 磁感應強度在0 05s內由0 1T增加到0 5T 在此過程中 穿過線圈的磁通量變化量是 磁通量的變化率是 解析 磁通量的變化 2 1 B2S B1S 0 5 0 1 0 02Wb 8 10 3Wb 答案 8 10 3Wb0 16Wb s 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 探究二對法拉第電磁感應定律的理解利用法拉第電磁感應定律求出的感應電動勢是平均值還是瞬時值 如何結合 t圖象求解感應電動勢 要點提示在高中階段 利用公式E n求出的電動勢是在 t時間內的平均感應電動勢 也是整個閉合電路的總電動勢 只有當 t 0時 它所表達的才是瞬時感應電動勢 法拉第電磁感應定律中磁通量的變化率可以從分析 t圖象上某點切線的斜率求解 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 1 感應電動勢的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率 而與 的大小 的大小沒有必然聯(lián)系 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 例題2 一個正方形的金屬框 電阻R 0 2 垂直放在勻強磁場中 此時穿過線圈的磁通量為0 015Wb 若磁場在0 05s內消失 求線框中的感應電流為多大 原來穿過線框的磁通量為 1 0 015Wb經(jīng) t 0 05s磁通量變?yōu)?2 0磁通量的變化量 2 1 0 015Wb根據(jù)法拉第電磁感應定律 線框中感應電動勢的大小為 答案 1 5A 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 歸納總結計算感應電動勢大小的步驟 1 明確磁通量的變化量及所用的時間 2 運用法拉第電磁感應定律求解 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 變式訓練2導學號66824050如圖為穿過某線圈的磁通量隨時間變化的 t圖象 已知線圈匝數(shù)為10匝 則0 2s線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為V 2 6s線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為V 6 8s線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為V 解析 0 2s 1 2Wb 2 6s 2 0 E2 0 6 8s 3 2Wb 2Wb 4Wb 答案 10020 12345 1 對 和的理解 下列說法正確的是 A 磁通量大 磁通量變化量一定大B 磁通量變化大 磁通量變化率一定大C 磁通量為零 磁通量的變化率為零D 磁通量為零 磁通量的變化率不一定為零解析 磁通量對應一個狀態(tài) 而磁通量變化對應一個過程 所以磁通量變化的大小與磁通量的大小無直接關系 選項A錯 同理磁通量變化 的大小與變化的具體過程有關 包括變化的快慢以及變化的時間 而磁通量的變化率只描述磁通量變化的快慢 所以只有選項D正確 答案 D 12345 A 穿過線圈的磁通量 越大 感應電動勢E一定越大B 穿過線圈的磁通量的改變量 越大 感應電動勢E一定越大C 穿過線圈的磁通量的變化率越大 感應電動勢E一定越大D 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化的時間 t越小 感應電動勢E一定越大解析 根據(jù)法拉第電磁感應定律可知 感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 C對 磁通量大或者磁通量的變化量大 磁通量的變化率都不一定大 故A B錯 當磁通量的變化量一定時 時間越短 磁通量的變化率才越大 故D錯 答案 C 12345 3 多選 對電磁感應現(xiàn)象的理解 關于感應電動勢和感應電流 下列說法中正確的是 A 只有當電路閉合 且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時 電路中才有感應電動勢B 只有當電路閉合 且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時 電路中才有感應電流C 不管電路是否閉合 只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化 電路中就有感應電動勢D 不管電路是否閉合 只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化 電路中就有感應電流 12345 解析 電磁感應現(xiàn)象的實質就是當穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化時 線路中產(chǎn)生感應電動勢 如果電路閉合 就有感應電流 如果電路不閉合 就只有感應電動勢而沒有感應電流 答案 BC 12345 4 t圖象的應用 穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關系如圖所示 在下列幾段時間內 線圈中感應電動勢最小的是 A 0 2sB 2 4sC 4 5sD 5 10s解析 圖象斜率的絕對值越小 表明磁通量的變化率越小 感應電動勢也就越小 顯然 5 10s圖線斜率的絕對值最小 答案 D 12345 5 E n的應用 一個邊長L 1m的單匝正方形線框放在勻強磁場中 穿過它的磁通量在0 05s內由3 10 2Wb增加到8 10 2Wb 則穿過線框磁通量的變化量為Wb 線框中產(chǎn)生的感應電動勢的大小為V 解析 8 10 2 3 10 2 Wb 5 10 2Wb 答案 5 10 21