2019年高考物理总复习 第十章 电磁感应 第2课时 法拉第电磁感应定律 自感和涡流课件 教科版

用心 爱心 专心 法拉第电磁感应定律复习课·教案

一、教学目标

1．在物理知识方面要求．

(1)通过复习，进一步理解感生电动势的概念，明确感生电动势的作用；

(2)在复习巩固的基础上，熟练掌握法拉第电磁感应定律．

2．通过本节复习，培养学生运用物理知识，分析和解决一些实际问题的能力．

二、重点、难点分析

1．重点是对法拉第电磁感应定律的进一步理解和运用；

2．难点是法拉第电磁感应定律的综合运用．

三、教具

投影片(或小黑板)．

四、主要教学过程

(一)复习引入新课

1．叙述法拉第电磁感应定律的内容．

2．写出其表达式． 用心 爱心 专心

ε=BLv

的区别和联系．

由图1所示，讲清图中各示意，引导学生共同推导．

设在Δt时间内，导体MN以速度v切割磁感线，移动距离为d=vΔt，设MN长为L，这一过程中，回路磁通量变化为

ΔФ=Ф2-Ф1

=B(s+d)L-BsL

=BLd．

根据法拉第电磁感应定律，

说明：

上述推导需条件：磁感应强度B、导线切割速度v与长度L三者互相垂直，若上述三垂直中只有二垂直，而v与B不垂直，设夹角为θ，再请全体学生推导ε的计算式．教师指点方法：将v分解，其中与磁感线平行的速度分量没有作用，有效切割速度为vsinθ(图2)，因此得：

ε=BLvsinθ． 用心 爱心 专心

指出上式中当θ=90°时，ε=BLvsin90°=BLv．

5．关于ε=BLvsinθ的意义．

(1)sinθ的意义是把公式中的B、L、v转化为两两垂直：

①vsinθ=v⊥，是将切割磁感线的速度v分解为垂直于B和L的有效分量；

②Bsinθ=B⊥，是将磁感应强度B分解为垂直于v和L的有效分量；

③Lsinθ=L⊥，是将导体长L等价成垂直于B和v的有效长度．

在上述分解和转化的方法是等价的，所得结果完全相同．

(2)在上式中，若速度v是即时速度，则电动势ε即为即时电动势；若速度v是平均速度，则电动势ε即为平均电动势．

第二节 法拉第电磁感应定律练习

1．(单选)关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( )

A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大

B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零

C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零

D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零

解析：磁通量大小与感应电动势大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错D对．

答案：D

2．(多选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒均匀地减少2 Wb，则该线圈中的感应电动势( )

A．大小不变 B．随时间均匀变化

C．减少了20 V D．等于20 V

解析：由感应电动势的表达式E＝nΔΦΔt可计算出多匝线圈的电动势的大小．磁通量均匀变化意味着变化率恒定．

答案：AD

3．(单选)穿过一个电阻为1 Ω的单匝线圈的磁通量发生变化：在Δt1时间内是每秒均匀地减小2 Wb，在Δt2时间内是每秒均匀地增大2 Wb.则( )

A．线圈中产生的感应电动势在Δt2时间内比在Δt1时间内大2 V

B．线圈中产生的感应电动势在Δt1时间内和在Δt2时间内一定都大于2 V

C．线圈中产生的感应电动势一直是2 V

D．线圈中产生的感应电流的大小前后两段时间不相等

解析：根据法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt＝2 V，则I＝ER＝2 A．故本题只选C.

答案：C

4．(单选)闭合圆形金属环放在匀强磁场中，金属环所在平面与磁场垂直．当磁感应强度均匀增加时，产生的感应电动势为E1，若用同样的材料制成半径为前者2倍的圆形金属环，同样放在该磁场中，则感应电动势为( )

A．2E1 B．E1

C．4E1 D.2E1

解析：由法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt可知，当环的半径变成2倍时，面积变成4倍，ΔΦ就是同种情况下的4倍，所以E变成4倍，即C正确．

1 2014届高三物理复习能力提升：第12章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律

Word版含解析

考点内容 要求 考纲解读

电磁感应现象，磁通量，法拉第电磁感应定律，楞次定律 Ⅱ 1.本章考查的重点内容有：感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算，电磁感应现象与其它知识相联系的综合题及图象问题．

2．本章试题的特点是：题型全面，选择题、填空题、计算题都可涉及，尤其是难度大、涉及知识点多、综合能力强，多以中档以上题目出现．

3．本章的综合试题是高考的热点，主要类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等．此外日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛应用的问题也要引起重视. 导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则 Ⅱ

自感现象 Ⅰ

日光灯 Ⅰ

说明：(1)导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于L垂直于B、v的情况．

(2)在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低.

第1课时 电磁感应现象 楞次定律

考纲解读1.知道电磁感应现象产生的条件.2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向．

1．[对磁通量的考查]如图1所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过

ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向

上平移时，穿过圆面积的磁通量将 ( )

A．逐渐变大 图1

B．逐渐减小

C．始终为零

D．不为零，但始终保持不变

答案 C

解析 穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影

2 响磁通量的变化．故C正确．

2．[对电磁感应现象发生条件的考查]试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里能否产生感应电流？

1 专题十 第2讲

知识巩固练

1．如图甲所示，100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连．线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是( )

A．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150 V

B．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0 V

C．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150 V

D．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0 V

【答案】B 【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，故A应该与理想电压表的正接线柱相连．由法拉第电磁感应定律得E＝nΔΦΔt＝100×0.15－0.10.1 V＝50.0 V，电压表的示数为50.0 V，故B正确．

2．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0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( )

A．W1

B．W1

C．W1>W2，q1＝q2

D．W1>W2，q1>q2

【答案】C 【解析】第一次用0.3 s时间拉出，第二次用0.9 s时间拉出，两次速度比为3∶1，由E＝BLv，两次感应电动势比为3∶1，两次感应电流比为3∶1，由于F安＝BIL，两次安培力比为3∶1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3∶1，根据功的定义W＝Fx，所以W1∶W2＝3∶1；根据电量q＝IΔt，感应电流I＝ER，感应电动势E＝ΔΦΔt，得q＝ΔΦR，所以q1∶q2＝1∶1，故W1＞W2，q1＝q2.故C正确． 2 3．(2021年龙岩二模)如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成θ角．金属杆以ω 的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程中金属杆与导轨始终接触良好，金属杆单位长度的电阻为r.则在金属杆转动的过程中( )