感应电动势与电磁感应定律课件1-鲁科版

,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,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,第,2,节 感应电动势与电磁感应定律,第2节 感应电动势与电磁感应定律,课标定位,学习目标：,1.,知道感应电动势的概念,2,理解法拉第电磁感应定律内容和数学表达式,3,知道公式,E,Blv,的推导过程及其与一般表达式之间的区别,4,会用电磁感应定律解决有关问题,课标定位学习目标：1.知道感应电动势的概念,重点难点：,1.,理解电磁感应定律的内容及应用,2,感应电动势和感应电流的区别与联系,易错问题：,1.,由于对公式,E,Blv,的前提条件不理解，存在乱套公式的现象,2,由于对法拉第电磁感应定律理解不到位，易出现由,的大小判断电动势大小的现象,重点难点：1.理解电磁感应定律的内容及应用,基础知识梳理,一、感应电动势,1,感应电动势：电磁感应现象都伴随着,的转化，在,现象中产生的电动势产生感应电动势的那部分导体相当于,2,感应电动势与感应电流的关系,(1),在电磁感应现象中，闭合电路中有,，有,；电路断开时，没有,，有,能量,电磁感应,电源,感应电动势,感应电流,感应电流,感应电动势,基础知识梳理一、感应电动势能量电磁感应电源感应电动势感应电流,(2),感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组成,，感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的,二、电磁感应定律,1,影响感应电动势的因素,电路中产生的感应电动势的大小与电路中的磁通量,有关，即与,有关,磁通量的变化率在数值上等于,磁通量的变化量，它是表示磁通量,的物理量,无关,本质,变化的快慢,磁通量的变化率,单位时间内,变化快慢,(2)感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组成,思考,思考,2,法拉第电磁感应定律,(1),内容：电路中感应电动势的大小，与穿过这一电路的,成正比,(2),表达式：对单匝线圈,E,，,k,为比例系数，国际单位制中,k,1.,上式可简化,为 ，对,n,匝线圈,E,.,磁通量变化率,2法拉第电磁感应定律磁通量变化率,(3),单位：在国际单位制中，感应电动势,E,的单位是,，磁通量,的单位是,，磁通量变化量,的单位是,，时间,t,的单位是,3,导体切割磁感线时的感应电动势,(1),导体在匀强磁场中运动，如图,1,2,1,所示，,B,、,l,、,v,两两垂直时，,E,.,伏特,韦伯,韦伯,秒,Blv,(3)单位：在国际单位制中，感应电动势E的单位是,(2),导体的运动方向与导体本身垂直，但与磁感线方向夹角为,时,(,如图,1,2,2),，,E,.,图,1,2,1,图,1,2,2,Blv,sin,(2)导体的运动方向与导体本身垂直，但与磁感线方向夹角为时,2.,切割类产生的电动势,E=Blv,在任何情况下都适用吗？,【,思考,提示,】,不只有在,B,、,l,、,v,两两相互垂直的情况下适用,思考,2.切割类产生的电动势E=Blv在任何情况下都适用吗？思考,一、对法拉第电磁感应定律的理解,1,感应电动势与磁通量、磁通量变化量及磁通量变化率的关系,核心要点突破,一、对法拉第电磁感应定律的理解核心要点突破,2,电量与磁通量变化量、时间和电阻的关系,2电量与磁通量变化量、时间和电阻的关系,感应电动势与电磁感应定律课件1-鲁科版,特别提醒,特别提醒,二、对公式,E,Blv,sin,的理解,1,该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体运动速度为,v,时的瞬时电动势，若,v,为平均速度，则,E,为平均电动势,2,当,B,、,l,、,v,三个量方向相互垂直时，即,90,时，,E,Blv,；当有任意两个量的方向平行时，即,0,时，,E,0.,二、对公式EBlvsin的理解,3,式中的,l,应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导线不和磁场垂直，,l,应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，如图,1,2,3,所示，则应取,B,和,v,垂直的等效直线长度，即,ab,的弦长,图,1,2,3,3式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导线不和,图,1,2,4,图124,5,切割磁感线的导体中产生感应电动势，等效为电源；导轨和电阻上不产生感应电动势，等效于外电路,三、感应电动势与感应电流的比较,项目,感应电动势,E,感应电流,I,定义,在电磁感应现象中产生的电动势,在电磁感应现象中产生的电流,物理意义,反映在电磁感应过程中把其他形式的能转化成电能的本领大小,电荷定向移动形成的现象,产生条件,磁通量发生变化，与电路是否闭合无关,电路闭合，磁通量发生变化,5切割磁感线的导体中产生感应电动势，等效为电源；导轨和电阻,项目,感应电动势,E,感应电流,I,大小决定因素,与穿过电路的磁通量变化的快慢有关,(,成正比,),感应电动势及电路的组成,因果关系,在电磁感应现象中，感应电动势是本质，感应电流是表象,数量关系,遵循闭合电路欧姆定律，即,I,E,/,R,项目感应电动势E感应电流I大小决定因素与穿过电路的磁通量变化,一个,200,匝、面积为,20 cm,2,的线圈放在磁场中，磁场方向与线圈平面成,30,角，若磁感应强度在,0.05 s,内由,0.1 T,增加到,0.5 T,，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化率是,_ Wb/s,；线圈中的感应电动势为,_ V.,课堂互动讲练,类型一,例,1,一个200匝、面积为20 cm2的线圈放在磁场中，磁场方向与,【,思路点拨,】,磁通量的变化率跟线圈的匝数无关，即每一匝的磁通量变化率都相等；但整个线圈的感应电动势则跟线圈的匝数有关，即跟匝数成正比,【,解析,】,磁通量的变化量,BS,sin 30,(0.5,0.1)2010,4,0.5 Wb,410,4,Wb,，,【思路点拨】磁通量的变化率跟线圈的匝数无关，即每一匝的磁通,【,答案,】,810,3,1.6,【答案】81031.6,【,易误警示,】,本题磁通量变化率的计算中，易出现,n,B,S,的错误，要明确磁通量及磁通量的变化都与线圈匝数无关，感应电动势的大小和匝数成正比,【易误警示】本题磁通量变化率的计算中，易出现nB,1.,如图,1,2,5,所示，矩形线圈面积为,S,，线圈平面垂直于磁感应强度为,B,的范围足够大的匀强磁场放置若在时间,t,内将线圈绕,bc,轴翻转,180,，则线圈中产生的平均感应电动势是多大？,变式拓展,图,1,2,5,1.如图125所示，矩形线圈面积为S，线圈平面垂直于磁感,感应电动势与电磁感应定律课件1-鲁科版,如图,1,2,6,所示，导体棒,ab,长,L,，沿倾角为,的斜导轨以速度,v,下滑，匀强磁场磁感应强度为,B,.,(1),若磁感应强度,B,的方向垂直于斜导轨向上，导体棒,ab,中产生的感应电动势为多大？,(2),若磁感应强度,B,的方向竖直向上，导体棒,ab,中产生的感应电动势为多大？,类型二,公式,E,Blv,sin,的理解及应用,例,2,如图126所示，导体棒ab长L，沿倾角为的斜导轨以速度,【,思路点拨,】,这是导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题，使用公式,E,BLv,sin,进行计算比较方便，但要注意各种情况中夹角,的分析,图,1,2,6,【思路点拨】这是导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题，,【,解析,】,(1),当磁感应强度,B,的方向垂直于斜轨时，导体棒,ab,的速度方向与,B,是垂直的，即,v,与,B,的夹角,90,，则可将感应电动势直接写为,E,1,BLv,，,图,1,2,7,【解析】(1)当磁感应强度B的方向垂直于斜轨时，导体棒ab,(2),法一：当磁感应强度,B,竖直向上时，此时,v,与,B,的夹角,90,，我们可直接套用公式写出此时的感应电动势,E,2,BLv,sin(90,),BLv,cos,.,法二：将棒的速度,v,分解为垂直于,B,和平行于,B,的两个分量，只有垂直于,B,的速度分量,v,v,cos,才对产生感应电动势有贡献，所以感应电动势,E,2,BLv,BLv,cos,.,【,答案,】,(1),BLv,(2),BLv,cos,.,(2)法一：当磁感应强度B竖直向上时，此时v与B的夹角9,【,点评,】,当应用公式,E,Blv,sin,进行电动势大小的计算时，一定要结合具体物理情况分析,B,、,l,、,v,三者的关系若,B,和,v,不相互垂直，分解是比较好的方法,【点评】当应用公式EBlvsin进行电动势大小的计算时,2,如图,1,2,8,所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为,Blv,的是,(,),变式拓展,图,1,2,8,2如图128所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动,A,乙和丁,B,甲、乙、丁,C,甲、乙、丙、丁,D,只有乙,解析,：,选,B.,甲、乙、丁三图中，,B,、,v,、,l,两两垂直，且,l,为有效切割长度，产生的电动势都为,E,Blv,，丙图中,E,Blv,sin,.,A乙和丁 B甲、乙、丁,把总电阻为,2,R,的均匀电阻丝焊接成一半径为,a,的圆环，水平固定在竖直向下、磁感应强度为,B,的匀强磁场中，如图,1,2,9,所示一长度为,2,a,、电阻等于,R,、粗细均匀的金属棒,MN,放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当棒以恒定速度,v,向右移动，经过圆心,O,时，求：金属棒上电流的大小及棒两端的电压,类型三,电磁感应中的电路问题,例,3,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在,【,思路点拨,】,首先要明确其等效电路，可知棒两端的电压为闭合回路的外电压求出感应电动势后，由闭合电路欧姆定律即可求棒上的电流和棒两端的电压,【思路点拨】首先要明确其等效电路，可知棒两端的电压为闭合回,【,点评,】,准确分析电路的结构是解答该类问题的关键，要明确哪部分是电路中的电源，哪部分是外电路,【点评】准确分析电路的结构是解答该类问题的关键，要明确哪部,3.,如图,1,2,10,所示，在磁感应强度为,0.2 T,的匀强磁场中，有一长为,0.5 m,、电阻为,1.0,的导体,AB,在金属框架上以,10 m/s,的速度向右滑动，,R,1,R,2,2.0,，其他电阻不计，求流过,AB,的电流,I,.,变式拓展,图,1,2,10,3.如图1210所示，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场,答案,：,0.5 A,答案：0.5 A,有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。,一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。,生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。,读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。,最聪明的人是最不愿浪费时间的人。,有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。,