高中物理魯科版 (2019)選擇性必修 第二冊第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律公開課課件ppt

這是一份高中物理魯科版 (2019)選擇性必修 第二冊第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律公開課課件ppt，共23頁。PPT課件主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，感應(yīng)電動勢，磁通量的變化率，磁場強弱，運動速度，線圈匝數(shù)，磁通量大小，電磁感應(yīng)定律，當(dāng)線圈為n匝時，拓展思考等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.通過電動勢的概念分析,知道感應(yīng)電動勢的概念。2.理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。3.會計算導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢。4.能夠運用法拉第電磁感應(yīng)定律定量計算感應(yīng)電動勢的大小。
如圖所示,將條形磁鐵從同一高度插入線圈的實驗中。(1)快速插入和緩慢插入時磁通量的變化量ΔΦ相同嗎?指針偏轉(zhuǎn)角度相同嗎?(2)指針偏轉(zhuǎn)角度取決于什么?要點提示 (1)磁通量的變化量相同,但磁通量變化的快慢不同,快速插入比緩慢插入時指針偏轉(zhuǎn)角度大。(2)指針偏轉(zhuǎn)角度大小取決于 的大小。
1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里,若閉合回路中有感應(yīng)電流,則必然存在電動勢。這種在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢被稱為感應(yīng)電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,若閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流,電路就一定有感應(yīng)電動勢;如果電路斷開,這時雖然沒有感應(yīng)電流,但感應(yīng)電動勢依然存在。
想一想：產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的電路一定是閉合的嗎?
提示：不一定,感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件是:穿過電路的磁通量發(fā)生變化。這里不要求閉合,無論電路閉合與否,只要磁通量變化了,就一定有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。當(dāng)閉合電路中磁通量發(fā)生變化時,會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。
思考：穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？
猜想感應(yīng)電流的大小跟這些因素有關(guān)
4.磁場方向與導(dǎo)體運動方向
1. 內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。
當(dāng)電動勢單位為V,磁通量單位為Wb，時間單位為s時，K的取值為1.
2.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解
問題1：磁通量大,磁通量變化一定大嗎?
問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎?
磁通量的變化率和磁通量大小、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,等于零)，磁通量的變化率不一定大(小,等于零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小)。
穿過回路的磁感線的條數(shù)多少
穿過回路的磁通量變化了多少
穿過回路的磁通量變化的快慢
(1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則
(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則
(3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初
應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況
例 如圖所示，在水平桌面上固定有寬度為d、電阻可忽略的U形導(dǎo)軌；均勻磁場的方向垂直于U形導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化關(guān)系為B=B0（1+kt），式中B0、k為大于零的常量。在與導(dǎo)軌左端相距l(xiāng)處放置一垂直于導(dǎo)軌的光滑導(dǎo)體棒，并用外力將其固定。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，阻值為R，與導(dǎo)軌接觸良好。（1）求回路中感應(yīng)電流的大小；（2）在t=t0時撤去外力，求撤去外力瞬間導(dǎo)體棒所受安培力的大小。
三、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢
穿過回路的磁通量的變化為：
若導(dǎo)體斜切磁感線，即導(dǎo)體運動方向與導(dǎo)體本身垂直，但跟磁感應(yīng)強度方向有夾角,則得到的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式是怎樣的？
例 ［多選］如圖所示，一導(dǎo)線彎成閉合線圈，以速度v向左勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外。線圈總電阻為R，從線圈進(jìn)入磁場開始到完全進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是（　?。??A. 感應(yīng)電流一直沿順時針方向B. 線圈受到的安培力先增大，后減小C. 感應(yīng)電動勢的最大值E=BrvD. 穿過線圈某個橫截面的電荷量為
1.下列關(guān)于感應(yīng)電動勢大小的說法中，正確的是（　?。〢. 線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B. 線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C. 線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大D. 線圈放在磁感應(yīng)強度越強的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
2.一個由電阻均勻的導(dǎo)線繞制成的閉合線圈放在勻強磁場中，如圖所示，線圈平面與磁場方向成60°角，磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，用下列哪種方法可使感應(yīng)電流增加一倍（　?。〢. 把線圈匝數(shù)增加一倍B. 把線圈面積增加一倍C. 把線圈半徑增加一倍D. 改變線圈與磁場方向的夾角
3.一飛機在南半球上空做飛行表演。當(dāng)它自東向西方向做飛行表演時，飛機左右兩機翼端點哪一點電勢高（　　）A. 飛機右側(cè)機翼電勢低，左側(cè)電勢高B. 飛機右側(cè)機翼電勢高，左側(cè)電勢低C. 兩機翼電勢一樣高D. 條件不足，無法判斷
解析：當(dāng)飛機在南半球飛行時，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向上，由于感應(yīng)電動勢的方向與感應(yīng)電流的方向是相同的，由低電勢指向高電勢， 由右手定則可知，在南半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機的左側(cè)機翼電勢低，右側(cè)機翼電勢高。
4.［多選］如圖所示，有一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，一半徑為r的金屬圓環(huán)放置在磁場中，金屬圓環(huán)所在的平面與磁場垂直。金屬桿Oa一端在O點，另一端a擱在環(huán)上，金屬桿Oa可繞環(huán)的圓心O旋轉(zhuǎn)，另一金屬桿Ob一端固定在O點，另一端b固定在環(huán)上。已知Oa桿以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，所有接觸點接觸良好，Ob不影響Oa的轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（　?。〢. 流過Oa的電流方向為O指向aB. 流過Oa的電流方向為a指向OC. Oa旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為Bωr2D. Oa旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為1/2Bωr2