法拉第电磁感应定律—新教材人教版高中物理选择性必修第二册教学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,2020/12/1 Tuesday,0,2.,法拉第电磁感应定律,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,2.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律新教材人教版高中物,1,法拉第电磁感应定律新教材人教版高中物理选择性必修第二册教学ppt课件,2,必备知识,自我检测,一、电磁感应定律,1,.,感应电动势,(1),定义,:,在,电磁感应,现象中产生的电动势。,(2),感应电动势与感应电流的关系,产生感应电动势的部分导体相当于,电源,闭合导体回路中有感应电动势就有感应电流,若导体回路不闭合,则没有,感应电流,但仍有,感应电动势,。,2,.,法拉第电磁感应定律,(1),内容,:,闭合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。,必备知识自我检测一、电磁感应定律,3,必备知识,自我检测,二、导线切割磁感线时的感应电动势,1,.,导线垂直于磁场运动,B,、,l,、,v,两两垂直时,如图所示,E=,Blv,。,2,.,导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为,时,如图所示,E=,Blv,sin,。,必备知识自我检测二、导线切割磁感线时的感应电动势2.导线的运,4,必备知识,自我检测,1,.,正误判断。,(1),在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流。,(,),解析,:,不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势,;,有感应电动势不一定存在感应电流,(,要看电路是否闭合,),有感应电流一定存在感应电动势。,答案,:,(2),穿过某电路的磁通量变化量越大,产生的感应电动势就越大。,(,),解析,:,感应电动势的大小取决于磁通量的变化率,而与,、,的大小没有必然的联系。,答案,:,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,必备知识自我检测1.正误判断。法拉第电磁感应定律新教材人教,5,必备知识,自我检测,(3),闭合电路置于磁场中,当磁感应强度很大时,感应电动势可能为零,;,当磁感应强度为零时,感应电动势可能很大。,(,),解析,:,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量的变化率而不是磁通量的大小,所以上述两种情况均有可能。,答案,:,(4),线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大。,(,),解析,:,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量的变化率成正比,所以磁通量变化越快,感应电动势越大。,答案,:,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,必备知识自我检测(3)闭合电路置于磁场中,当磁感应强度很大时,6,必备知识,自我检测,2,.,穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加,2 Wb,则,(,),A.,线圈中感应电动势每秒增加,2 V,B.,线圈中感应电动势每秒减少,2 V,C.,线圈中感应电动势始终为,2 V,D.,线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于,2 V,答案,:,C,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,必备知识自我检测2.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均,7,必备知识,自我检测,3,.,如图所示,在磁感应强度为,B,、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆,MN,在平行金属导轨上以速度,v,向右匀速滑动,MN,中产生的感应电动势为,E,1,;,若磁感应强度增大为,2,B,其他条件不变,MN,中产生的感应电动势变为,E,2,。通过电阻,R,的电流方向及,E,1,与,E,2,之比分别为,(,),A.,c,a,2,1,B.,a,c,2,1,C.,a,c,1,2 D.,c,a,1,2,解析,:,由右手定则判断可得,电阻,R,上的电流方向为,a,c,由,E=Blv,知,E,1,=Blv,E,2,=,2,Blv,则,E,1,E,2,=,1,2,故选项,C,正确。,答案,:,C,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,必备知识自我检测3.如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面,8,探究一,探究二,随堂检测,法拉第电磁感应定律,情境探究,如图所示,我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。,(1),在实验中,电流表指针偏转原因是什么,?,(2),电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系,?,(3),在图中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同,?,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律新,9,探究一,探究二,随堂检测,要点提示,:,(1),穿过闭合电路的,变化,产生,E,感,产生,I,感,。,(2),由闭合电路欧姆定律,I=,知,当电路的总电阻一定时,E,感,越大,I,感,越大,指针偏转程度越大。,(3),磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同,即电流表指针偏转程度不同。,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测要点提示:(1)穿过闭合电路的变化产,10,探究一,探究二,随堂检测,知识归纳,探究一探究二随堂检测知识归纳,11,探究一,探究二,随堂检测,探究一探究二随堂检测,12,探究一,探究二,随堂检测,2,.,对法拉第电磁感应定律的理解,探究一探究二随堂检测2.对法拉第电磁感应定律的理解,13,探究一,探究二,随堂检测,实例引导,例,1,(,多选,),如图甲所示线圈的匝数,n=,100,横截面积,S=,50 cm,2,线圈总电阻,r=,10,沿轴向有匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化,则在开始的,0,.,1 s,内,(,),A.,磁通量的变化量为,0,.,25 Wb,B.,磁通量的变化率为,2,.,5,10,-,2,Wb/s,C.,a,、,b,间电压为零,D.,在,a,、,b,间接一个理想电流表时,电流表的示数为,0,.,25 A,探究一探究二随堂检测实例引导,14,探究一,探究二,随堂检测,答案,:,BD,探究一探究二随堂检测答案:BD,15,探究一,探究二,随堂检测,规律方法,综合法拉第电磁感应定律和楞次定律,对于面积一定的线圈,不管磁场的方向如何变化,只要磁感应强度,B,随时间均匀变化,产生感应电动势的大小和方向均保持不变。所以在,B,-,t,图像中,如果图像为一条直线,不管图线在时间轴上方还是下方,整个过程感应电动势和感应电流均为恒量。,探究一探究二随堂检测规律方法综合法拉第电磁感应定律和楞次定律,16,探究一,探究二,随堂检测,变式训练,1,一个面积,S=,4,10,-,2,m,2,、匝数,n=,100,的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度,B,的大小随时间变化的规律如图所示,由图可知,(,),A.,在开始的,2 s,内穿过线圈的磁通量变化率为,8 Wb/s,B.,在开始的,2 s,内穿过线圈的磁通量变化量等于零,C.,在开始的,2 s,内线圈中产生的感应电动势等于,8 V,D.,在第,3 s,末的感应电动势为零,答案,:,C,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测变式训练1一个面积S=410-2 m2,17,探究一,探究二,随堂检测,导线切割磁感线时的电动势,情境探究,1,.,如图甲所示,闭合电路一部分导体,ab,处于匀强磁场中,磁感应强度为,B,ab,的长度为,l,ab,以速度,v,匀速切割磁感线,求回路中产生的感应电动势。,2,.,若将轨道一端抬高,如图乙所示,直导线,ab,仍与磁场垂直,但速度与磁感线方向有一个夹角,(,90,),则此时直导线上产生的感应电动势表达式是什么,?,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测导线切割磁感线时的电动势法拉第电磁感应定,18,探究一,探究二,随堂检测,要点提示,:,1,.,设在,t,时间内导体棒由原来的位置运动到,a,1,b,1,如图丙所示,这时线框面积的变化量为,S=lv,t,穿过闭合电路磁通量的变化量为,=B,S=Blv,t,2,.,设在,t,时间内导体棒由原来的位置运动到,a,1,b,1,如图丁所示,这时线框面积的变化量为,S=lv,t,穿过闭合电路磁通量的变化量为,=B,S,sin,=Blv,t,sin,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测要点提示:1.设在t时间内导体棒由原来,19,探究一,探究二,随堂检测,知识归纳,1,.,对公式,E=Blv,sin,的理解,(1),当,B,、,l,、,v,三个量方向相互垂直时,E=Blv,;,当有任意两个量的方向平行时,E=,0,。,(2),式中的,l,应理解为导线切割磁感线时的有效长度。,若切割磁感线的导线是弯曲的,则应取其与,B,和,v,方向都垂直的等效线段的长度来计算。如图中线段,ab,的长即为导线切割磁感线的有效长度。,(3),公式中的,v,应理解为导线和磁场的相对速度,当导线不动而磁场运动时,也有电磁感应现象产生。,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测知识归纳(3)公式中的v应理解为导线和磁,20,探究一,探究二,随堂检测,2,.,导体棒转动切割磁感线时的感应电动势,如图所示,长为,l,的导体棒,ab,以,a,为圆心,以角速度,在磁感应强度为,B,的匀强磁场中匀速转动,其感应电动势可从两个角度推导。,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测2.导体棒转动切割磁感线时的感应电动势法,21,探究一,探究二,随堂检测,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测法拉第电磁感应定律新教材人教版高中物理,22,探究一,探究二,随堂检测,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测法拉第电磁感应定律新教材人教版高中物理,23,探究一,探究二,随堂检测,实例引导,例,2,如图所示,MN,、,PQ,为两条平行放置的金属导轨,左端接有定值电阻,R,金属棒,ab,斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,磁感应强度为,B,的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为,l,金属棒与导轨间夹角为,60,以速度,v,水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒中的电流为,(,),法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,法拉第电磁感应定律,新教材人教版高中物理选择性必修第二册课件,探究一探究二随堂检测实例引导法拉第电磁感应定律新教材人教版,24,探究一,探究二,随堂检测,答案,:,B,规律方法,导体不是垂直切割磁感线,(,即,v,与,B,有一夹角,),时,可将导体的速度沿垂直于磁感线和平行于磁感线两个方向分解,其中平行