沪科版高中物理选修(3-2)第1章《法拉第电磁感应定律的应用》ppt课件

变化
实验 3
闭合电路中磁感应强度 B④ 变化 ，闭 合电路的面积 S⑤
不变
总结 实验 1 是通过导体相对磁场运动改变磁通量； 实验 2 是磁体即磁场运动改变磁通量； 实验 3 通过改变电流从而改变磁场强弱，进而改变磁通量，所以可以将产生感应电流的条 件描述为“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 ”.
(3)B 与 S 不垂直时： Φ＝BS⊥， S⊥为平面在垂直磁场方向上的 投影面 积，在应用时可将 S 投影到与 B 垂直 的方向上，如图 2 所示 Φ＝
BSsinθ .
(4)磁通量与线圈的匝数 无关 . 图2
5
2.磁通量的变化量 ΔΦ (1)当 B 不变，有效面积 S 变化时，ΔΦ＝ B·ΔS (2)当 B 变化，S 不变时，ΔΦ＝ (3)B 和 S 同时变化，则 ΔΦ＝ .
8
[要点提炼]
1.产生感应电流的条件：穿过 闭合 电路的 磁通量 发生变化. 2.特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做 切割磁感线 运动.在利用“切割”来讨论和判 断有无感应电流时，应该注意： (1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割.如图 6 所示，甲、乙两 图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线.
答案 (1)BSsin θ －BScos θ (2)－BS(cos θ＋sin θ)
二、产生感应电流的分析判断及实验探究
例2
如图 8 所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面
垂直.导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒 ab、cd，与导轨接触良好.这两 条金属棒 ab、cd 的运动速度分别是 v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过， 则可能 A.v1＞v2 B.v1＜v2 C.v1＝v2 D.无法确定 ( AB )

(3)公式 E＝k·ΔΔΦt ，k 为比例常数，当 E、Δ Φ 、
Δ t 均取国际单位时，k＝1，所以有 E＝ΔΔΦt .
(4)若线圈有 n 匝，则相当于 n 个相同的电动势
ΔΦ Δt
串联，所以整个线圈中电动势为
E＝nΔΔΦt
.
例1 (2012·渭南市高二检测)一个200匝、面 积20 cm2的线圈，放在匀强磁场中，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，则在此过程中，穿过 线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通 量的平均变化率是________Wb/s，线圈中平 均感应电动势的大小是________V.
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1．3 探究感应电动势的大小
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1.了解探究感应电动势大小的方法． 2．理解法拉第电磁感应定律．(重点) 3．掌握感应电动势计算的两种方法．(重点) 4．能利用法拉第电磁感应定律分析实际问题． (难点)
新知初探·自主学习
一、探究感应电动势的大小 1.感应电动势和电源 在电磁感应现象中产生的电动势叫做__感__应___ __电__动__势____ ． 产 生 感 应 电 动 势 的 那 部 分 导 体 相当于__电__源___．
设磁场的变化率为Δ Δ
Bt ，a
的半径为
r，则
b
的
半径为 2r，线圈导线单位长度电阻为 R0. 线圈 a 的电阻为 Ra＝2π rR0，线圈 b 的电阻为 Rb＝4π rR0.因此有 Rb＝2Ra.(2 分) 当线圈 a 在磁场中时，a 相当于电源，根据法
拉第电磁感应定律，电动势为
Ea＝ΔΔ
B tπ
4.该式适用于导体平动时，即导体上各点的速

，并固定在纸面内，回路的ab边置于垂直纸
面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有
垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向， 图2
其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示.用F表示ab边受到
的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化
的图像是 (
)
解析
T 由题图乙可知 0～2 时间内，磁感应强度随时间线性
感应强度增大，根据楞次定律可知，a线圈中所产生的感
应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定
则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；
由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增
大，线圈a中的磁通量应变大，B错误；
根据楞次定律可知，线圈 a 有缩小的趋势，线圈 a 对
水平桌面的压力增大，C错误，D正确.
第1章
电磁感应与现代生活
学案10 章末总结
网络构建
专题整合
自我检测
网络构建
产生感应电流的条件：电路闭合且磁通量 变化 电 磁 感 应
电磁感
应现象
能量转化：其他形式的能转化为电能或电能的 转移
内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的
磁场总要 阻碍 引起感应电流的磁通量的变化
电 磁 感 应 楞次定律 (感应电流 的方向) 理解 感应电流总要阻碍 磁通量 的变化,感应电
答案 D
二、电磁感应中的图像问题 1.图像问题有两种：一是给出电磁感应过程，选出或 画出正确图像；二是由给定的有关图像分析电磁感 应过程，求解相应的物理量.
2.基本思路是：(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应
电动势大小 .(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电
流的方向.
例2 将一段导线绕成图2甲所示的闭合电路

B )
磁通量减小
磁通量增加 学习目标 测
如图 6 所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中， 将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是 ( A.向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反 B.向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向 C.向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向
弯曲的四指 伸直的大拇指
一、探究感应电流的方向 1. 相反 阻碍 2.相同 阻碍
二、楞次定律
感应电流 阻碍 磁通量的变化
三、电磁感应中的能量转化
1.阻碍 磁场力 机械 电
2.进入 导体运动 感应电流 学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结
自我检测
一、楞次定律
[问题设计] 1.用如图 1 所示的装置探究感应电流的方向．
感应电流
的方向，即 感应电动势 的方
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
一、对楞次定律的理解
例1
关于楞次定律，下列说法中正确的是
( D )
A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱 C.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
B )
√
D.将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
三、右手定则
如图 4 所示，导体棒 ab 向右做切割磁感线运动.
图4
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向. (2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向 呢？(提示：研究电流 I 的方向、原磁场 B 的方向、导体棒运动的速度 v 的方向三者之间 的关系)