高中物理 第4章 电磁感应 第4节 法拉第电磁感应定律课件 新人教版选修32

第四章电磁感应电磁感应第四节法拉第电磁感应定律第四节法拉第电磁感应定律知道感应电动势的概念，理解决定感应电动势大小的因素知道感应电动势的概念，理解决定感应电动势大小的因素知道反电动势的概念，了解反电动势的作用知道反电动势的概念，了解反电动势的作用掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用 据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得部分成功，航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处，由航天飞机发射一颗卫星，携带一根长20 km的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。 卫星悬绳发电的实验原理是什么？发电电压大小跟哪些因素有关呢？1 1知识自主梳理知识自主梳理2 2重点难点突破重点难点突破3 3考点题型设计考点题型设计4 4易错案例剖析易错案例剖析5 5课堂知识结构课堂知识结构6 6随堂巩固提升随堂巩固提升7 7课课 时时 作作 业业知识自主梳理知识自主梳理 1感应电动势 (1)在_现象中产生的电动势。 (2)产生感应电动势的那部分导体相当于_。 (3)在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有_；回路断开时，虽然没有感应电流，但_依然存在。 2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_成正比。电磁感应定律电磁感应定律知知 识识 点点 1电磁感应电磁感应 电源电源 感应电动势感应电动势 感应电动势感应电动势 变化率变化率 导体切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时的感应电动势知知 识识 点点 2Blv 1垂直切割垂直切割导体棒垂直于磁场运动，导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时如图所示，两两垂直时如图所示，E_。2非垂直切割非垂直切割导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为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，时，如图所示，E_。Blvsin 1定义 电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的_电源电动势作用的电动势。 2作用 _线圈的转动。反电动势反电动势知知 识识 点点 3削弱削弱 阻碍阻碍 重点难点突破重点难点突破一、对法拉第电磁感应定律的理解一、对法拉第电磁感应定律的理解 1对公式EBlvsin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，EBlv；当有任意两个量的方向平行时，E0。 (3)式中的l应理解为导体切割磁感线时的有效长度。 如图所示，导体切割磁感线的情况应取与B和v垂直的等效直线长度，即ab的长度。二、导线切割磁感线时的感应电动势二、导线切割磁感线时的感应电动势 答案：感应电动势大小保持不变 解析：抛出后金属棒做平抛运动，棒速度方向是沿轨道的切线方向，棒切割磁感线产生感应电动势，因为棒竖直下落的分速度不切割磁感线，所以不产生电动势，只有水平速度垂直切割磁感线，而水平速度不变，因而感应电动势保持不变。 1题型特点 在电磁感应现象中，闭合电路中磁通量发生变化(或部分导体切割磁感线)，在回路中将产生感应电动势和感应电流。在题目中常涉及电流、电压、电功等的计算，还可能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析。 2解题思路 (1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路。 (2)用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向。三、电磁感应现象中的电路问题三、电磁感应现象中的电路问题 (3)画出等效电路图。注意分清内外电路。 (4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电功等公式联立求解。 特别提醒(1)电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电势。 (2)求解电路中通过的电荷量时，一定要用平均电动势。 (1)甲图电路中哪部分相当于电源？a、b两点哪点电势高？ (2)乙图电路中哪部分相当于电源？a、b两点哪点电势高？ 答案：(1)导线ab相当于电源，a端电势高(2)线圈ab相当于电源，b端电势高 解析：(1)导线ab向右切割磁感线，产生感应电动势。导线ab相当于电源，a是电源的正极。 (2)当磁铁靠近线圈时，线圈中磁通量增加，产生感应电动势，线圈ab相当于电源，b是电源的正极。考点题型设计考点题型设计题型题型1法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律的应用A 题型题型2运动导体切割磁感线产生的电动势运动导体切割磁感线产生的电动势AC 点评：此类题一般采用解析式法，推导感应电动势、感应电流及功率、焦耳热的表达式。求出导体棒切割磁感线的有效长度和三角形的周长很重要，并且注意切割磁感线的有效长度、回路总电阻是随时间变化的。AD 题型题型3探究探究应用应用 (1)火车的加速度； (2)火车在t1t2时间内的平均速度和安装在火车首节车厢下面的磁铁产生的匀强磁场长度。D 易错案例剖析易错案例剖析易错分析：易错分析：对解答本题的易错角度及错误原因分析如下：对解答本题的易错角度及错误原因分析如下：课堂知识结构课堂知识结构随堂巩固提升随堂巩固提升课课 时时 作作 业业