新教材高中物理《电磁感应》教学ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电磁感应章节复习,电磁感应章节复习,电磁感应现象,产生感应电流的条件,感应电动势的大小,磁通量,楞次定律,感应电流（电动势）的方向,右手定则,应用,电磁感应现象产生感应电流的条件 感应电动势的大小 磁通量 楞,1.,磁通量,:,注意,:,如果面积,S,与,B,不垂直,如图所示,则应以,B,乘以在垂直磁场方向上的投影面积,S,即,=BS,=BSsin,1,）定义,:,磁感应强度,B,与垂直磁场的回路面积,S,的乘积,.,公式为,=BS,物理意义,:,它表示穿过某一面积的磁感线条数,1.磁通量: 注意:如果面积S与B不垂直,如图所示,则应以B,2,）磁通密度,:,垂直穿过单位面积的磁感线条数,即磁感应强度大小,B=/S,3,）合磁通,:,若通过一个回路中有方向相反的磁场,则不能直接用公式,=BS,求,应考虑相反方向抵消以外所剩余的磁通量,亦即此时的磁通是合磁通,1.,磁通量,:,2）磁通密度:垂直穿过单位面积的磁感线条数,3）合磁通:若通,2,）磁通密度,:,3,）合磁通,:,是指穿过磁场中某一面的末态磁通量,2,与初态磁通量,1,的差值,.,=,2,-,1,4,）磁通量的变化量,():,1.,磁通量,:,2）磁通密度:3）合磁通:是指穿过磁场中某一面的末态磁通,与磁感应强度,B=0.8T,垂直的线圈面积为,0.05m,2,线圈的磁通量多大,?,若这个线圈绕有,50,匝时,磁通量有多大,?,线圈位置如转过,53,时磁通量多大,?,课堂练习,与磁感应强度B=0.8T垂直的线圈面积为0.05m2,线圈的,如图所示,螺线管置于闭合金属圆环的轴线上,当螺线管中通过的电流强度逐渐减小时,问穿过闭合金属圆环的磁通量是增大还是减小,?,课堂练习,I,如图所示,螺线管置于闭合金属圆环的轴线上,当螺线管中通过的电,2.,电磁感应现象,1,）产生感应电流条件,:,穿过闭合回路的磁通量发生变化，即,0,2,）引起磁通量变化的常见情况,（,1,）闭合电路的部分导体做切割磁感,线运动,（,2,）线圈在磁场中转动,（,3,）磁感应强度,B,变化,（,4,）线圈的面积变化,2.电磁感应现象1）产生感应电流条件:穿过闭合回路的磁通量发,2.,电磁感应现象,1,）产生感应电流条件,:,2,）引起磁通量变化的常见情况,3,）产生感应电动势条件,无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势,.,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,2.电磁感应现象1）产生感应电流条件:2）引起磁通量变化的常,线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运动,: A.,向右平动,B.,向下平动,C.,绕轴转动,(ad,边向外,),D.,从纸面向纸外作平动,E.,向上平动,(E,线圈有个缺口,),判断线圈中有没有感应电流,?,课堂练习,线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运动: A.向右平动,3.,感应电流方向的判断,1,）右手定则,:,伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向,2,）楞次定律,:,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化,增反减同,来拒去留,增缩减扩,3.感应电流方向的判断1）右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余,如图所示，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导线框,ABCD,和两导线在同一平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动在运动过程中，导线框中感应电流的方向,( ),A,沿,ABCD,方向不变,B,由,ABCD,方向变成,ADCB,方向,C,沿,ADCB,方向不变,D,由,ADCB,方向变成,ABCD,方向,课堂练习,如图所示，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导,如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用手拿着静止在磁铁上端面相平处,松手后铜环下落,.,在下落到和下端面相平的过程中,以下说法正确的是,:, A.,环中感应电流方向从上向下俯视为先顺时针后逆时针,B.,环中感应电流方向从上向下俯视为先逆时针后顺时针,C.,悬线上拉力先增大后减小,D.,悬线上拉力一直大于磁铁重力,课堂练习,N,S,如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用手拿着静止在,如图所示,一电子以初速度,v,沿金属板平行方向飞入,MN,极板间,若突然发现电子向,M,板偏转,则可能是,(),A,电键,S,闭合瞬间,B,电键,S,由闭合到断开瞬间,C,电键,S,是闭合的,变阻器滑片,P,向左迅速滑动,D,电键,S,是闭合的,变阻器滑片,P,向右迅速滑动,课堂练习,如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若,如图（,a,），圆形线圈,P,静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈,Q,，,P,和,Q,共轴,.Q,中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（,b,）所示,.P,所受的重力为,G,，桌面对,P,的支持力为,N,，则,A.t,1,时刻,N,G,B.t,2,时刻,N,G,C.t,3,时刻,N,G,D.t,4,时刻,N=G,如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的,两个线圈平行放置,线圈,a,、,b,通有如图所示的电流时,欲使线圈,b,中的电流瞬时增大,可以采取下列哪些方法,?,A.,保持线圈相对位置不变,增加线圈,a,中的电流,B.,保持线圈,a,中的电流不变,将线圈,a,向右平移,C.,保持线圈,a,中的电流不变,将线圈,a,向上平移,D.,保持线圈,a,中的电流不变,将线圈,a,绕水平的、,通过圆心的轴线转动,两个线圈平行放置,线圈a、b通有如图所示的电流时,欲使线圈b,二、法拉第电磁感应定律,二、法拉第电磁感应定律,一、法拉第电磁感应定律,1.,内容,:,电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,对于,n,匝线圈有,导线切割磁感线产生感应电动势的大小,E=BL,v,sin,（,是,B,与,v,之间的夹角）,一、法拉第电磁感应定律1.内容:电路中感应电动势的大小，跟穿,单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则,( ),课堂练习,A,线圈中,0,时刻感应电动势最大,B,线圈中,D,时刻感应电动势为零,C,线圈中,D,时刻感应电动势最大,D,线圈中,0,到,D,时间内平均感应电动势为,0.4V,单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围,o a,v,如图磁感应强度为,B,的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长,L,的金属棒,oa,以,o,为轴在该平面内以角速度,逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。,2.,转动产生的感应电动势,转动轴与磁感线平行,一、法拉第电磁感应定律,o av如图磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸,线圈的转动轴与磁感线垂直,如图矩形线圈的长、宽分别为,L,1,、,L,2,所围面积为,S,向右的匀强磁场的磁感应强度为,B,线圈绕图示的轴以角速度,匀速转动,结论,:,感应电动势与线圈的形状和转动轴的具体位置无关（但是轴必须与,B,垂直）,一、法拉第电磁感应定律,2.,转动产生的感应电动势,感应电动势的最大值为,E=nBS,线圈的转动轴与磁感线垂直如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L,如图所示,矩形线圈同,n=50,匝导线组成,ab,边长,L,1,=0.4m,bc,边长,L,2,=0.2m,在,B=0.1T,的匀强磁场中,以两短边中点的连线为轴转动,=50rad/s,求,:,(1),线圈从图甲位置转过,180,o,过程中的平均电动势,(2),线圈从图乙位置转过,30,o,时的瞬时电动势,a,b,c,d,a,b,c,d,甲,乙,若以,ab,边为轴转动呢,?,课堂练习,如图所示,矩形线圈同n=50匝导线组成,ab边长L1=,3.,电磁感应中的能量守恒,只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合,一、法拉第电磁感应定律,3.电磁感应中的能量守恒只要有感应电流产生，电磁感应现象中总,如图所示，矩形线圈,abcd,质量为,m,，宽为,d,，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为,d,，线圈,ab,边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？,课堂练习,如图所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖直平面内由静,二、感应电量的计算,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。,通过导线截面的电量为,q,上式中,n,为线圈的匝数,为磁通量的变化量,R,为闭合电路的总电阻,结论,:,感应电量与发生磁通量变化量的时间无关,二、感应电量的计算 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电,如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用,0.3s,时间拉出，外力所做的功为,W,1,，通过导线截面的电量为,q,1,；第二次用,0.9s,时间拉出，外力所做的功为,W,2,，通过导线截面的电量为,q,2,，则（ ）,A.,B.,C.,D.,课堂练习,如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置,三、电磁感应图象,三、电磁感应图象,电磁感应图象,电磁感应中常涉及磁感应强度,B,、磁通量,、感应电动势,E,和感应电流,I,随时间,t,变化的图象，即,B-t,图象，,-t,图象，,E-t,图象和,I-t,图象。在图象中，物理量的方向是通过正负值来反映的。分析图象问题常需右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律，有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析,电磁感应图象电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动,如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率,v,运动，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么图中的哪一个图线正确地表示回路中电流对时间的函数关系？,A,B,C,D,课堂练习,I,t,0,I,t,0,I,t,0,I,t,0,如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场,A,B,C,D,课堂练习,I,t,0,I,t,0,I,t,0,I,t,0,ABCD课堂练习It0It0It0It0,如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线,abcd,构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线,abcd,所围区域内磁场的磁感应强度按图乙所示哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力。,如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围,新教材高中物理电磁感应教学ppt课件,一闭合线圈放在匀强磁场里，若通过线圈平面的磁感应强度随时间的变化如图甲所示，则线圈的感应电动势为图乙中哪个图象所示？（线圈面积不变）,一闭合线圈放在匀强磁场里，若通过线圈平面的磁感应强度随时间的,新教材高中物理电磁感应教学ppt课件,如图甲中,A,是一边长为,L,的正方形线框，电阻为,R,，今维持线框以恒定的速度,v,沿,x,轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场,B,区域，若以,x,轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力,F,随时间,t,的变化图线在图乙中正确的是,( ),甲,乙,如图甲中A是一边长为L的正方形线框，电阻为R，今维持线框以恒,新教材高中物理电磁感应教学ppt课件,四、电磁感应与力学规律 的综合应用,四、电磁感应与力学规律 的综合应用,电磁感应中的动力学问题,解决这类问题的关键在于通过受力分析确定运动状态来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等,基本思路：,确定电源,(,E,r,),受力分析,运动状态的分析,临界状态,感应电流,运动导体所受的安培力,电磁感应中的动力学问题解决这类问题的关键在于通过受力分析确定,如图所示，导线,MN,可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导轨位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻是,R,，将,MN,由静止开始释放后的一段时间内，,MN,运动的加速度可能是,( ),A.,保持不变,B.,逐渐减少,C.,逐渐增大,D.,先增大后减小,例题,如图所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导轨位于水,如图所示，竖直平行导轨间距,L=20cm,，导轨顶端接有一电键,S,导体捧,ab,与导轨接触良好且无,摩擦，,ab,的电阻,R=0,4,，质,量,m=10g,，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度,B=1T,当导体棒由静止释放,0,8s,后，突然闭合电键，不计空气阻力设导轨足够长求,ab,棒的最大速度和最终速度的大小,(g,取,10m,s,2,),如图所示，竖直平行导轨间距,如图所示，磁场与水平面垂直，导轨电阻不计，宽为,L,。质量为,m,，电阻为,R,的直导线,AB,与导轨垂直放置，并可以在导轨上无摩擦地自由滑动，当导线从静止开始下滑的过程中，最大加速度和最大速度是多少？（设导轨足够长， 且与水平面夹角为,）,例题,如图所示，磁场与水平面垂直，导轨电阻不计，宽为L。质量为m，,如图所示,AB,、,CD,是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为,L,导轨平面与水平面的夹角为,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为,B,在导轨的,AC,端连接一个阻值为,R,的电阻,一根质量为,m,、垂直于导轨放置的金属棒,ab,从静止开始沿导轨下滑,求此过程中,ab,棒的最大速度,.,已知,ab,与导轨间的动摩擦因数为,导轨和,金属棒的电阻都不计,.,课堂练习,如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,（,1,）电磁感应中的动态分析，是处理电磁感应问题的关键，要学会从动态分析的过程中来选择是从动力学方面，还是从能量方面来解决问题。,（,2,）在分析运动导体的受力时，常画出平面示意图和物体受力图。,方法总结,（1）电磁感应中的动态分析，是处理电磁感应问题的关键，要学会,如图，,A,线圈接一灵敏电流计，,B,线框放在匀强磁场中，,B,线框的电阻不计，具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动，今用一恒力,F,向右拉,CD,由静止开始运动，,B,线框足够长，则通过电流计中的电流方向和大小变化是,( ),A.G,中电流向上，强度逐渐增强,B.G,中电流向下，强度逐渐增强,C.G,中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零,D.G,中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零,课堂练习,如图，A线圈接一灵敏电流计，B线框放在匀强磁场中，B线框的电,如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距,L=0.20m,电阻,R=1.0,有一导体杆静止放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度,B=0.50T,的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下,现用一外力,F,沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力,F,与时间,t,的关系如图乙所示,求杆的质量,m,和加速度,a.,课堂练习,如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L,光滑轨道间距,L=0.20m,电阻,R=1.0,磁感强度,B=0.50T,求杆的质量,m,和加速度,a.,课堂练习,光滑轨道间距L=0.20m,电阻R=1.0, 磁感强度B=,五、电磁感应处理方法举例,五、电磁感应处理方法举例,围绕着这两种产生的原因，具体的问题可分为下面三类：,可将电动势的产生分为两类：,一类是感生电动势，即是由于闭合线圈中的磁通量发生变化所引起的,另一类是动生电动势，即由导体棒在磁场中切割磁感线，导体棒的电荷由于受到洛沦兹力的作用而发生定向移动，从而在导体棒的两端产生电势差。,围绕着这两种产生的原因，具体的问题可分为下面三类：可将电动势,一、,B,变化，,S,不变,1,如图所示，一个,50,匝的线圈的两端跟,R=99,的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中线圈的横截面积是,20cm,2,，电阻为,1,，磁感应强度以,100T,s,的变化率均匀减小在这一过程中通过电阻,R,的电流为多大,?,一、B变化，S不变 1如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R,二、,B,不变，,S,变化,2,如图所示，在竖直向下的磁感应强度为,B,的匀强磁场中，有两根水平放置相距,L,且足够长的平行金属导轨,AB,、,CD,，在导体的,AC,端连接一阻值为,R,的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒,ab,，质量为,m,，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计，若用恒力,F,沿水平向右拉棒运动，,求金属棒的最大速度,二、B不变，S变化2如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的,三、,B,变，,S,亦变,3,如图所示，两根平行金属导轨固定往水平桌面上，每根导轨每米的电阻为,r,0,=0.10/m,导轨的端点,P,、,Q,用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离,l=0.20m,，有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度,B,与时间,t,的关系为,B=kt,比例系数,k=0.020T,s,，,三、B变，S亦变3如图所示，两根平行金属导轨固定往水平桌面,三、,B,变，,S,亦变,3,如图所示，两根平行金属导轨固定往水平桌面上，每根导轨每米的电阻为,r,0,=0.10/m,导轨的端点,P,、,Q,用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离,l=0.20m,，有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度,B,与时间,t,的关系为,B=kt,比例系数,k=0.020T,s,，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在,t=0,时刻，金属杆紧靠在,P,、,Q,端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在,t=0.60s,时金属杆所受的安培力,三、B变，S亦变3如图所示，两根平行金属导轨固定往水平桌面,在处理有关电磁感应的问题时,最基础的处理方法还是对物理进行,受力分析,和,运动情况的分析,。在对物体进行受力分析时，由于电磁感应现象，多了一个安培力的作用，这一点是不能忽视的。,方法总结,在处理有关电磁感应的问题时,最基础的处理方法还是对物理进行受,1.,中国古代海洋小说的产生和发展，从时间的向度来看，有着悠久的历史；从内容和品质的维度来看，却并不是呈现为鲜明的向前发展的进步性，而是出现经常性回复或几种形态并存的倾向。,2.,自从古代朝廷采用科举考试选拔人才以来，,“,金榜题名,”,与,“,名落孙山,”,始终结伴而行。于是，针对考生开发的,“,补习班,”,便应运而生。,3.,书,院除了要求学生熟读,“,四书五经,”,，还锻炼学生们写八股文的能力，熟悉八股文的格律、步骤等。唐朝和宋朝的科举考试，策问一科是学生们的重点复习对象。,4,文章通过对比，论证了只有完成由传统经济模式到新动能模式的转型升级，中国经济才有无可限量的未来这一观点。,5.,文艺高峰的出现，除客观社会环境外，创作主体至关重要。政治清明、经济繁荣、文化昌盛，为文艺家勇攀文艺高峰创设良好客观条件，但伟大杰出作品的产生依然有赖于文艺家自身努力，换句话说，创作主体高度决定文艺高度。,6,改革开放以来，我国农业从传统走向现代，从单一走向多元，生产技术装备不断升级，农产品产量快速增长都得益于科技对农业的支撑。,7,小说结尾聚焦于父亲与林掌柜的三举杯，这一情景极具仪式感，既是雪夜酒叙情节的收束，也是全文的升华，带给读者无限遐想。,8,作者指出人之所以能适应人生境遇的种种变化，就是因为这些变化是在相当长的时间里达到的。,9,时间之所以让人感到渺茫和不可思议，是因为和空间相比，时间既无法把握，又无法挽留。,10,这篇散文语言优美、细腻，文采飘逸、富有想象力，字里行间流露出浓浓的文学韵味，让人回味无穷。,11.,另一种水声，是流水声，细弱又清亮。它来自幽暗的捞纸房某个角落，水从一只装满纸浆的槽缸里溢出来，匍匐进地面。几近难以察觉的流水声，被无边的寂静扩大了。水声泠泠，像由远及近的银铃声从云霄洒落大地。,感谢观看，欢迎指导！,1.中国古代海洋小说的产生和发展，从时间的向度来看，有着悠久,