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高二物理选修3《电磁感应》ppt

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电磁感应(20张ppt)

电磁感应(20张ppt)
（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。
生成智慧之果
三、感应电流产生的条件应用
2．如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲）， 然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？ 为什么？
生成智慧之果
三、感应电流产生的条件应用
3、 如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在什么时候 有感应电流？什么时候没有感应电流？为什么？
孙正林 泰州市第三高级中学
开启智慧之门
一、电磁感应的探索历程 1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导 线周围的小磁针发生偏转，从而发现电流的磁 效应．
开启智慧之门
2．法拉第发现“磁生电” 1831年，英国物理学家法拉第发现
了电磁感应现象．
电源
G
开启智慧之门
奥斯特梦圆 : “电”生“磁” (机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系： “磁”生“电” （成功总是属于那些坚持不懈的人）
探究智慧之源
二、探究感应电流产生的条件
实验1：
如何才能在回路中 产生感应电流？
实验操作 表针是否摆动
导体棒左移 是 导体棒右移 是 导体棒不动 否 导体棒上移 否 导体棒下移 否
结论：闭合回路的部分导体在磁场
中切割磁感线
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁 从线圈中拔出
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁从线圈中拔出
磁铁的运 指针是
动
否摆动
N极插入线 圈
是
N极停在线 否 圈中
N极从线圈 中抽出
是
磁铁的运 指针是
动
否摆动
S极插入线 圈
是
S极停在线

高二物理人教版选修3-2课件：第四章 电磁感应

高二物理人教版选修3-2课件：第四章 电磁感应

拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运
动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电
阻，重力加速度为g.下列选项正确的是 ( )
1
2
P＝2mgvsin θ
v 2 3
当导体棒速度达到 时加速度大小 为 sin θ
P＝3mgvsin θ
g 2
4
四．在导体棒速度达到2v以后匀速 运动的过程中，R上产生
定则 右手定则、左手定则、安培定则的区别
法拉第电磁 感应电 定义：在电磁感应现象中产生的电动势
感应定律(感 动势 应电动势的
产生的条件： 磁通量 发生变化
大小)
磁通量的变化率：单位时间内磁通量的变化
法拉第电磁感应定律(感应电动势的大小)
法拉第电磁 感应定律
ΔΦ
E＝n Δt ，适合求E的平均值
切割 E＝ Blv ，适合求E的瞬时值 公式 条件：B、l、v三者互相垂直
自感现象及 互感现象
其应用(特殊
的电磁感应
自感现象
现象)
定义： 自身电流 发生变化而产生的电磁 感应现象
自感电动势：总是阻碍 自身电流 的变化
自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数，
自感现象
以及是否有铁芯等因素有
自感现象及
关
其应用(特殊 的电磁感应
应用和防止 定义：块状金属在变化的磁场中产生的环形
现象)
03 利 用 好 导 体达到稳定 状态时的平衡 方程，往往是 解答该 类问题的突破口.
例4 如图4所示，相距为L的两条足够长的光滑
平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定
值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强
度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度

人教版高中物理《电磁感应》优秀PPT课件

人教版高中物理《电磁感应》优秀PPT课件

磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感
应电动势
分析磁通量的变化： ΔS=LvΔt
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为：
× × a× × × ×a ×
×××××
G×
×
×
v
×
×
×
×
× × b× × × b
E Φ BLvt BLv
t
t
第十一页，共17页。
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁 感线)如图：
5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接有R=3.
V2 v 求线圈中的感应电动势。
②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或某个位置对应. 1、导线运动方向和磁感线平行时, E=0 (2)①求出的是整个回路的感应电动势；
θ为v与B夹角
现使ab以v=10m／s的速度向右做匀速运动.
量是多少?
WF=0.1J Q=0.1J
M
a
N
R
B
rv
第十七页，共17页。
P
b
Q
第三页，共17页。
2.感应电动势的大小跟哪些因素有关？
（1）部分导体切割磁感线
实验现象：
①导体棒快速运动时，电流表 指针偏转角度大，表明电路中 的电流大，说明产生的感应电 动势大。
②导体棒慢速运动时，电流表指 针偏转角度小，表明电路中的电 流小，说明产生的感应电动势小。
第四页，共17页。
（2）条形磁铁插入螺旋管
人教版高中物理选修3—2
第一页，共17页。
问题1：什么叫电磁感应现象？
利用磁场产生电流的现象
问题2：产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路 （2）磁通量变化

高中物理选修3-2第四章电磁感应-8.电磁感应单元复习(课件)(69张)-PPT优秀课件

高中物理选修3-2第四章电磁感应-8.电磁感应单元复习(课件)(69张)-PPT优秀课件

（3）导体平动切割时L用垂直于v 的有效长度；转动切 割时，速度v用切割部分的平均速度．
（ 4）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速 转动时产生的最大电动势
Em =nBωS, n是线圈匝数。
（5）导体棒以端点为轴,在垂直于磁感 应线的匀强磁场中匀速转动时,
E 1 Bωl 2 2
（6）产生感应电动势的那部分导体相当于电源
4、自感电动势的方向
自感电动势的方向总是阻碍导体中电流的变化（增 反减同）。即电流增大时，自感电动势阻碍电流增大 ；当电流减小时，阻碍电流减小，因此自感电动势总 是起着延缓电流变化的作用。自感现象中引起自感电 动势产生的电流变化，只能是逐渐变化而不可能发生 突变，即通过线圈中的电流不能突变 。
四、感应电动势的大小
（反4之），可Φ以=推0导时出, △电Φ量/△的t计为算最式大值q。IΔtE RΔtnΔR Φ
2、导体切割磁感线运动时
E = BLv sinθ．
（1）式中θ为导体运动速度v与磁感应强度B的夹角。此
式只适用于匀强磁场，若是非匀强磁场则要求L很短。
（2）v 恒定时，产生的E恒定；v发生变化时，求出的E 是与v对应的瞬时值；v为某段时间的平均速度时，求出 的E为该段时间内的感应电动势的平均值.
D．0~T/2时间内线框受安培力的合力向右，
T/2~T时间内线框受安培力的合力向左
A组能力训练题9 9、如图所示，线圈的直流电阻为10Ω， R=20Ω，线
圈的自感系数较大，电源的电动势为6 V,内阻不计．
则在闭合S瞬间，通过L的电流为__0___A，通过R的电
F
（2）电阻R上消耗的最大功率。
a b
解：（1）当F=F安时,ab杆可能达到最大速度vmax

高中物理选修3-2 第四章电磁感应-4.法拉第电磁感应定律(课件)(共79张PPT)

高中物理选修3-2 第四章电磁感应-4.法拉第电磁感应定律(课件)(共79张PPT)

E=BLvsinθ，（θ指v与B的夹角）
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷的公式， 需要注意：
（1）在公式E=BLv中，B,L,v三者两两垂直，导线的长 度L应为有效长度
（2）导线运动方向和磁感线平行时，E=0
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ=BΔS=BLvΔt 据法拉第电磁感应定律，得
E ΔΦ BLv Δt
C
N N1
v
D
M 图4.4-1
M1
问题： 当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ, 感应电动势可用上面的公式计算吗？
如图4.4-2所示，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,
导线的运动方向与导线本身是垂直的，但导体棒与磁感
N 答：有，因磁通量有变化
G ②有感应电流，是谁充当电源？
答：由恒定电流中学习可知，对比可知左图 中的虚线框部分相当于电源。 S
③上图中若电路是断开的，
N
有无感应电流电流？有无感 G 应电动势？
G
Er
答：电路断开,肯定无电流,但有电动势。
问题3、产生感应电动势的条件是什么？ 答：回路中的磁通量发生变化．
Δt 当线圈和磁场的夹角θ变化时则
E BS Δ(cosθ) Δt
三、导线切割磁感线时的感应电动势
如图4.4-1所示电路，闭合电路一部分导体MN处于匀强 磁场中，磁感应强度为B，MN的长度为L,以速度v匀速 切割磁感线，求产生的感应电动势?
解析： 设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到M1N1,这时线 框面积的变化量为ΔS=LvΔt
2、探究影响感应电动势大小的因素
（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关?
（2）探究要求：
①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录

人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应4.2 探究感应电流的产生条件教学课件 (共18张PPT)

人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应4.2 探究感应电流的产生条件教学课件 (共18张PPT)
高中物理选修3-2第四章： 电磁感应
§4.2 探究感应电流 产生的条件
实验仪器超市
实验探究
1.当闭合电路的一 部分做切割磁感线 运动时，电路中会 产生感应电流吗？
实验探究
2、向线圈 中插入 （或抽出） 磁铁是否 会产生感 应电流？
实验探究
3、模拟法拉第的实验探究：开关闭合或 断开以及闭合开关时移动滑动变阻器是 否会产生感应电流？
小结：
实验探究 分析论证 归纳结论 解决问题
在我们生活中有哪 些电磁感应现象？
知识拓展：
知识拓展：电吉他原理简图
N S N 线圈
S
金属琴弦 磁铁
连接扩音器
课后探究： 作业Biblioteka 《学案》》P6-P8知识应用
1．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下， 线框中是否产生感应电流？ （1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲） （2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）
（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。
没有
没有
有
知识应用
2．如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲）， 然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？ 为什么？
分析论证
1、B不变，S变
分析论证
2、磁铁插入 S不变，B由弱变强（B变） 磁铁抽出 S不变，B由强变弱（B变）
分析论证： 3、①闭合电键：大S不变，B由弱变强
②断开电键：大S不变，B由强变弱
③迅速移动滑片：大S不变，但穿过 线圈的B发生了变化
归纳：
1、B不变，S变 2、磁铁插入 S不变，B由弱变强（B变）
磁铁抽出 S不变，B由强变弱（B变） 3、①闭合电键：大S不变，B由弱变强

高中物理选修3-2第四章《电磁感应》.ppt

高中物理选修3-2第四章《电磁感应》.ppt

E=BLVsinθ
a
θ
v b
练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B 中，以速度V向右匀速运动时，E=？
E=2BRV
×××
×××
× ×Ｏ ×
×××
× R× ×
×××
×× ××
× Ｖ×
×× ×× ××
问题：公式 ① E n 与公式 ②E BLvsin
的区别和联系？t
区别：1、一般来说， ①求出的是平均感应电动势，E和 某段时间或者某个过程对应，而②求出的是瞬时感 应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。
E k （注意单位） t t
若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联， 总电动势为：
E n t
注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应 电流的方向另行判断。
问题讨论：磁通量大，磁通量变化一定大吗？ 磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？
磁通量的变化率和磁通量、磁通量的 变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率 不一定为零;磁通量的变化大，磁通量的变
观察.讨论.归纳 3、结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通
量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生 4、产生感应电流的条件：
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
建议:让学生利用实验器材探究出如何操作能产生大 一些的感应电流?
4.3 法拉第电磁感应定律
（一）知识与技能 1．知道什么叫感应电动势。 2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、 ΔΦ / Δt 。 3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLvsinθ如何推得。 5．会用和E=BLvsinθ解决问题。 6. 了解反电动势的概念 （二）过程与方法 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问 题的方法。 （三）情感、态度与价值观 1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析， 找出共性与个性的辩证唯物主义思想。 2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 教学重点:法拉第电磁感应定律。 教学难点:1.区别Φ、ΔΦ、 ΔΦ / Δt 。２．区别平均电动势与瞬时电动势。3.反电 动势

人教版高二物理选修3-2 4.4 法拉第电磁感应定律(课件) (共32张ppt)

人教版高二物理选修3-2 4.4 法拉第电磁感应定律(课件) (共32张ppt)

体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一
条形磁铁从高处下落接近回路时： ( AD
)
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
【例2】今有一“［”形导体框架,宽度为L,垂直于框架
平面有一匀强磁场,其磁感应强度随时间变化的规律
为B=B0+kt，一导体棒沿框架向右以速度v0做匀速直 线运动，如图所示，若从t=0开始计时，且t=0时导 体棒恰和框架左边重合，试求时间t时回路中产生的
属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接
触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图所示，请在此图中画出ab杆下滑过程
中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v
时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最
消耗的最大功率
（2）外力F的最大值
（3）金属棒滑过导轨OCA过程中，
整个回路产生的热量。
P2

1W 3
F 1.5N
Q 1.25J
变式7、如图所示，固定的水平金属导轨，间距为L，左端接有阻 值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质 量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的
D．4：1
返回
电磁感应与图象的综合
【例9】一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，
磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图所示
.磁感应强度B随t的变化规律，如图所示.以I表示线圈
中的感应电流，以图中线圈上箭头所示方向的电流为正
，则下图中的I－t图中

人教版高二物理选修3-2：4.4法拉第电磁感应定律课件

人教版高二物理选修3-2：4.4法拉第电磁感应定律课件
高二物理选修3-2 第四章电磁感应 第4节法拉第电磁感应定律
感应电动势
1．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电 流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没 有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。
2．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就相当于电源。电源内部的电流方 向由电源负极流到电源正极。电源外部的电流方向由电源正 极流出，从电源负极流入。
(1)I=0.2A (2)E=0 (3)Q=5.76J
磁感线，产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
4．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）若B、L、v三者相互垂直时，感应电动势E=BLv
（2）若B、L、v有二者相互垂直，第三者与其中一者夹角为 θ时，感应电动势E=BLvsinθ
（3）若B、L、v三者间两两夹角分别为θ1和θ2时，感应电动 势E=BLvsinθ1sinθ2 （4）若切割磁感线是N匝线圈，且B、L、v三者相互垂直时， 感应电动势E=NBLv
9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中， 如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时 间均匀变化，下列方法可使感应电流增加一倍的是（ C ） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
10．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n=1000，线圈面积 S=200cm2，线圈电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻， 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应 强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）前4s内通过电阻R的感应电流 （2）前5s内的感应电动势 （3）前6s内电阻R产生的热量
圈的n倍，即 E n t

高二物理选修3《电磁感应》ppt

高二物理选修3《电磁感应》ppt
A
上一张
下一张
பைடு நூலகம்
三、感应电流的方向:右手定则及楞次定律
1.用右手定则确定感应电流的方向
(1)大拇指的方向是导体相对磁场的切割磁感线的运动方向，即有可能是导体运动而磁场未动，也可能是导体未动而磁场运动． (2)四指表示电流方向，对切割磁感线的导体而言也就是感应电动势的方向，切割磁感线的导体相当于电源，在电源内部电流从电势低的负极流向电势高的正极． (3)右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者的相互垂直关系．
上一张
下一张
几种情况的感应电动势的计算： 1．对n匝线框构成的回路由于磁感应强度的变化产生的感应电动势 (1)当线圈平面与磁场方向垂直时感应电动势的大小 (2)当线圈平面与磁场方向夹角为θ时感应电动势的大小 上一张 下一张
2．导体在磁场中运动产生的感应电动势
02
(2)导线的切割方向与磁场方向成θ角:
A
上一张
下一张
1
2
3
”
【解析】此题可用几种方法判断，可以用右手定则来确定，线圈整体在磁场中做平行切割磁感线时，无感应电流，但有感应电动势.当其某一边出磁场时其对边则以切割磁感线的形式出现，用右手定则可一一判定两种情况下框中的感应电流方向是相同的.用楞次定律也可以，判断通过线圈中的磁通以及其方向，再判断磁通是否发生了变化，得以判断线圈中是否有感应电流以及感应电流的方向.
上一张
下一张
例5. 如图所示，在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动？
解：无论条形磁铁的哪个极为N极，也无论是顺时针转动还是逆时针转动，在转动90°过程中，穿过闭合电路的磁通量总是增大的（条形磁铁内、外的磁感线条数相同但方向相反，在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大。而该位置闭合电路所围面积越大，总磁通量越小，所以为阻碍磁通量增大金属棒ab将向右移动。

人教版高二物理选修3-2第四章4.4 法拉第电磁感应定律(共20张PPT)

人教版高二物理选修3-2第四章4.4 法拉第电磁感应定律(共20张PPT)
8
二、导线切割磁感线(动生电动势)
N 匀强磁场B，长为l 的 C 导体棒在t时刻位于MN， v l 此时速度为v。经过Δt 时 间，运动到M1N1位置，位 D M 移为Δx。 在Δt内，磁通量变化量为ΔΦ=BlΔx t 时刻的动生电动势为 N1
M1
Δ Φ Bl Δ x Δ x E = lim = Bl v = lim = Bl lim Δ t Δ t Δt→0 Δt Δt→0 Δt→0
Δ Φ ΔΦ E = lim E = lim n 或 Δt→0 Δt Δt→ 体在恒定磁场中运动导致磁通量变化， 产生的感应电动势称为动生电动势； ②导体不动，因磁场变化导致磁通 量变化产生的电动势称为感生电动势； ③导体在磁场中运动，同时磁场发 生变化，回路电动势为动生电动势和感 生电动势之和。
Δt Δ Φ E =n (n为线圈的匝数) Δt
6
当穿过回路的磁通量随时间的变化是 均匀的，感应电动势恒定不变.磁通量随时间 的变化是不均匀的，感应电动势随时间变化， E =ΔΦ/Δt表示在Δt 时间内感应电动势的平均 值。 在t→t+Δt内，磁通量变化量为ΔΦ。当 Δt→0，t 时刻的感应电动势为
R1
a
r2
B0
O
b
t1
t0 t
14
四、反电动势
F安
v
思考与讨论：线圈转动时产生的感应电动势是
加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有 利于线圈的转动还是阻碍了线圈的转动？
15
直流电动机中的动生电动势方向与通 入的电流方向相反.这个电动势被称为反电 动势E反.反电动势的大小取决于磁场B的大 小，线圈的长度以及切割磁感线的速度. 反电动势阻碍线圈的转动.维持线圈 匀速转动，电源要持续不断输入能量，克 服反电动势做功的过程就是电能向其他形 式能转化的过程。

人教版高中物理课件：选修32《电磁感应》+(共19张PPT)

人教版高中物理课件：选修32《电磁感应》+(共19张PPT)
器极板上的电荷q、通过线圈的电流i、以及跟电 流和电荷相联系的磁场B和电场E等都发生周期性 的变化，这种现象叫做电磁振荡。
注意各种说法：
如（2）图：电容器放电完毕瞬间；电 容器充电开始；电场能向磁场能转化完毕； 磁场能向电场能转化开始。
再如（1）→（2）：电容器放电过程； 电容器极板电量减小过程；电路电流增大过 程；电场能向磁场能转化过程。
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡（理想）
播放视频: 无阻尼振荡.
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
•8、普通的教师告诉学生做什么，称职的教师向学生解释怎么做，出色的教师示范给学生，最优秀的教师激励学生。 2021/11/92021/11/92021/11/92021/11/9
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡（理想）
i
O
t
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡（理想）
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O
tO
t
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/92021/11/92021/11/911/9/2021
•7、“教师必须懂得什么该讲，什么该留着不讲，不该讲的东西就好比是学生思维的器，马上使学生在思维中出现问题。”“观察是 思考和识记之母。”2021/11/92021/11/9November 9, 2021
四、电磁振荡的周期和频率
1.周期和频率：电磁振荡完成一次周期性 变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期 变化的次数叫做频率。

高中物理_电磁感应现象精品课件_新人教版选修3

高中物理_电磁感应现象精品课件_新人教版选修3
电磁感应现象
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电 流能够产生磁场——电流的磁效应，揭示 了电和磁之间存在着联系，受到这一发现 的启发，人们开始考虑这样一个问题：既 然电流能够产生磁场，反过来，利用磁场 是不是能够产生电流呢？不少科学家进行 了这方面的探索，英国科学家法拉第，坚 信电与磁有密切的联系．经过10年坚持不 懈的努力，于1831年终于取得了重大的突 破，发现了利用磁场产生电流的条件．
实验一：磁场不动，导体动， 会不会在电路中产生电流呢？
闭合电路的一部分导体做切 割磁感线的运动时，电路中就 有电流产生。 导体运动速度的方向和磁感线 方向不平行。
实验二：导体不动，磁场动， 会不会在电路中产生电流呢？来自无论是导体运动，还是磁场
运动，只要导体和磁场之间发生 切割磁感线的相对运动，闭合电
路中就有电流产生。
闭合电路的一部分导体切割磁
感线时，穿过电路的磁感线条数
发生变化．如果导体和磁场不发
生相对运动，而让穿过闭合电路
的磁场发生变化，会不会在电路 中产生电流呢？
不论用什么方法，只要穿过
闭合电路的磁通量发生变化，闭 合电路中就有电流产生。这种利
用磁场产生电流的现象叫电磁感
应，产生的电流叫感应电流。
产生感应电流的条件
1、电路必须闭合； 2、磁通量发生变化。
闭合电路的一部分导体切割磁感线
磁场不变，闭合电路的面积变化
线圈面积不变，线圈在不均匀磁场 中运动
线圈面积不变，磁场不断变化

高二物理选修感应电动势电磁感应定律PPT课件

高二物理选修感应电动势电磁感应定律PPT课件

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分析归纳：
从条件上看
从结果上看
相同 磁铁的快慢相同
都产生感应电流 I
不同 磁通量变化量 △Φ不同 感应电流 I 大小不同
感应电动势大小不同
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定性结论：
感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 磁通量变化率
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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 一电路的磁通量变化率成正比 。
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课堂互动讲练
类型一
例1
公式 E＝nΔΔΦt 的理解及应用
一个200匝、面积为20 cm2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.
复习回顾：
1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
闭合电路中的磁通量发生变化
2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？
ΔΦ = Φ2 - Φ1 = B ΔS ΔΦ = Φ2 - Φ1 = ΔBS ΔΦ = Φ2 - Φ1 = ΔB ΔS
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由于闭合回路中的面积变化引起磁通量变化
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探究项目：影响感应电动势大小的因素
我们怎样能够感知到感应电动势的大小？ 电流表偏转的角度
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探究项目：影响感应电动势大小的因素
等效
电流表指针的偏转角度与感应电动势 的大小有什么关系呢？
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探究项目：影响感应电动势大小的因素
猜 想： 可能与什么因素有关 器 材： 探究过程：
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B.使磁场减弱
C.线框在磁场中平动
D.线框在磁场中绕其一边转动
上一张
下一张
【例1】如图12-2-4所示，一水平放置的矩形线圈 abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外,ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ到位置Ⅲ， 这三个位置都靠的很近，在这个过程中，线圈中感 A 应电流是：( ) A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 沿dcba流动
上一张 下一张
【例3】如图12-2-6所示，金属方框放在匀强磁场中， 将它从磁场中匀速拉出，下列说法中正确性的是：( ) B A.向左或向右拉出，其感应电流的 方向相反 B.不管从什么方向拉出，框中感应 电流的方向总是沿顺时针方向流动 的 C.不管从什么方向拉出，框中感应 电流的方向总是沿逆时针方向流动 的 D.在此过程中，感应电流的方向无 法判断
开始
【知识要点】
• 一、磁通量 • 二、感应电动势和感应电流 的发生条件 【练习】 • 三、感应电流的方向:右手定则右手定则及楞 次定律及楞次定律 • 四、感应电流的大小: 法拉第电磁感应定律 • 5、典型例题
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一、磁通量
1.在匀强磁场中，磁感应强度与垂直磁场方向 的面积S的乘积叫磁通量，简称磁通，在数值上等 于穿过面积的磁感应线的条数. 计算公式=BSsina，为回路平面与磁场方向 之间的夹角. 如用公式=BS，则B一定与S相垂直，或者说S 是回路平面在垂直于B方向上的投影面积.
A.BS
B.4BS/5
Hale Waihona Puke C.3BS/5D.3BS/4
3.关于磁通量，下列说法中正确的是( B
)
A.磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量
B.穿过某个面积的磁感线的条数越多，则磁通量 越大 C.穿过某一面积的磁通量等于面积S与该处的磁感 应强度B的乘积
用楞次定律确定感应电流的方向
上一张 下一张
【 练习
】
1.矩形线圈abcd位于通电直导线附近，且开始时 与导线同一平面，如图12-2-1所示，线圈的两条边与 导线平行，要使线圈中产生顺时针方向电流，可以 ( DE ) A.线圈不动，增大导线中的电流
B.线圈向上平动
C.ad边与导线重合，绕导线转过
一个小角度
上一张
下一张
①导体所围面积的变化
感应电动势
上一张
下一张
上一张 下一张
②磁场与导体相对位置的变化
③磁场本身强弱的变化
flash
【 练习
】
1.下列关于电磁感应的说法中正确的是( D ) A.只要导线做切割磁感线的运动，导线中就产生感应 电流
B.只要闭合金属线圈在磁场中运动，线圈中就产生感 应电流
Ａ．Φa＜Φb＜Φc Ｂ．Φa＞Φb＞Φc Ｃ．Φa＜Φc＜Φb Ｄ．Φa＞Φc＞Φb
二、感应电动势和感应电流的发生条件
• 1．感应电流产生的条件：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． • 其中“磁通量的变化”可能是： • ①导体所围面积的变化； • ②磁场与导体相对位置的变化； • ③磁场本身强弱的变化。 若电路不闭合，就不会产生感应电流，但 电路中仍有感应电动势．
1.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图121-1的运动：A向右平动；B向下平动；C绕轴转动 (边bc向外)；D从纸面向纸外做平动，E向上平动 (边bc上有个缺口)；则线圈中有感应电流的是 ( BCD )
图12-1-1
2.如图12-1-2所示，矩形线框abcd放置在水平面内， 磁场方向与水平方向成α 角，已知sinα =4/5,回路面 积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( B )
上一张
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例题
例1、在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线， 如图，四导线中电流i4=i3＞i2＞i1，要使O点磁场增 强，则应切断哪一根导线中的电流？ (D) A 切断i1 B 切断i2 C 切断i3 D 切断i4
上一张
下一张
例2、如图所示，ａ、ｂ、ｃ三个闭合线圈放在同一 平面内，当ａ线圈中有电流Ｉ通过时，它们的磁通 量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法正确的是 (B)
上一张 下一张
例6. 如图所示，用丝线将一个闭合金属 环悬于O点，虚线左边有垂直于纸面向 外的匀强磁场，而右边没有磁场。金属 环的摆动会很快停下来。试解释这一现 象。若整个空间都有垂直于纸面向外的 匀强磁场，会有这种现象吗？
O
B
解：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时（无 论是进入还是穿出），由于磁通量发生变化，环内一定有 感应电流产生。根据楞次定律，感应电流将会阻碍相对运 动，所以摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象。还可 以用能量守恒来解释：有电流产生，就一定有机械能向电 能转化，摆的机械能将不断减小。若空间都有匀强磁场， 穿过金属环的磁通量不变化，无感应电流，不会阻碍相对 运动，摆动就不会很快停下来。 上一张 下一张

楞次定律的作用是确定感应电流的方向．
楞次定律的核心是“阻碍变化”，其含义可从以下几 方面来理解． (1)把引起感应电流的磁场叫原磁场，那么阻碍变化就 是感应电流的磁场阻碍原磁场的变化．

(2)原磁场的变化可以是增强的，也可以是减弱的．当 原磁场增强时，感应电流产生与原磁场方向相反的磁场以 阻碍原磁场的增强，可称之为“来者拒”；当原磁场减弱 时，感应电流产生与原磁场方向相同的磁场以阻碍原磁场 的减弱，可称之为“去者留”．
上一张 图12-2-8 下一张
【解析】此题易错选A、C，原因是在判断磁场力的作用时缺 乏对条形磁铁的磁感线的空间分布的了解.此题可用方法很多.可 用标准的解题步骤，先判断通过线圈的原磁通的方向，再确定原 磁通的变化(是增是减)，利用“增反减同”的原理判断感应电流 的磁通的方向，最后判断感应电流的方向，这作为第一步；其次 明确感应电流与磁铁之间的相互作用力；
上一张
下一张
【例2】如图12-2-5所示，光滑的导体MN水平放置， 两根导体棒平行放在导轨上，形成一个闭合回路， 当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中， A 导体P、Q的运动情况是( )
A.将互相靠拢 B.将互相远离 C.将均保持静止 D.因条件不足， 无法确定
上一张
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【解析】方法一：设磁铁下端为N极，其下落过程中， 线圈中的原磁通可确定，其增加的趋势也可确定，即 可由“增反减同”的原理判断出感应电流在回路中央 间的磁场方向应当竖直向上，线圈中感应电流也就可 知，根据左手定则再判断P、Q所受安培力的方向，则 应当向中央靠扰. 方法二：根据楞次定律的第二种表述，感应电流 的效果，总是要反抗产生感应电流的原因，本题的 “原因”；就是回路中磁通增加，则线圈面积减小， 以阻止其增加. 另外，此题还可以由第二种表述迅速判断出磁体 下落时的加速度应当小于g.
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动；由Ⅱ到Ⅲ是
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动；由Ⅱ到Ⅲ是
沿abcd流动
图12-2-4
上一张 下一张
【解析】本题是使用楞次定律的分步骤的练习， 确定线圈周围的磁场分布，分别确定线圈从上到下 的过程有中有无磁通，以及磁通的方向，再确定其 磁通的增与减，利用“增反减同”来判定感应电流 的磁场方向，最后利用安培定则来确定感应电流的 方向.

(3)“阻碍变化”并不是阻止，原磁场的变化阻而不止， 只是延绥了变化的过程． 上一张 下一张

应用楞次定律判断感应电流方向可
分为四个步骤：
①确定原磁场(磁通量)的方向；
②根据给定的条件确定原磁场的变化是
增强还是减弱；
③用“阻碍变化”确定感应电流的磁场
(磁通量)方向；
④用安培定则确定感应电流的方向． 上一张 下一张
B.以cd边为轴转过60°
C.以ab边为轴转过1800的过程中，一直有感应电流
D.以cd边为轴转过1800的过程中，一直有感应电流
上一张
下一张
【解析】是否有感应电流，是看磁通量是否发 生变化，线圈abcd以ab边为轴转动的前60°的 过程中，线圈中的磁通量是减少的，故有感应 电流，此后，线圈的cd边转出磁场，在cd边不 在磁场中时线圈转动则无磁通量发生变化，所 以不会有感应电流；同理以cd边为轴转动的前 60°过程中，线圈中磁通量不变，所以无感应 电流，此后线圈的ab边进入磁场，而ab边在磁 场中，且线圈再转动时，线圈的磁通量减少， 故有感应电流.综上所述，答案为A项.
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【解析】此题可用几种方法判断，可以用右 手定则来确定，线圈整体在磁场中做平行切割磁 感线时，无感应电流，但有感应电动势.当其某 一边出磁场时其对边则以切割磁感线的形式出现， 用右手定则可一一判定两种情况下框中的感应电 流方向是相同的.用楞次定律也可以，判断通过 线圈中的磁通以及其方向，再判断磁通是否发生 了变化，得以判断线圈中是否有感应电流以及感 应电流的方向.
C.闭合金属线圈放在磁场中，只要磁感应强度发生变 化，线圈中就产生感应电流 D.闭合金属线圈放在磁场中，只要线圈中磁通量发生 变化，线圈就产生感应电流
FLASH 上一张 下一张
2、如图12-1-4所示，线圈abcd垂直于有界匀强磁 场，且其有一半在磁场中，另一半在磁场外，则下 列哪种情况可产生感应电流：( A ) A.以ab边为轴转过60°
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三、感应电流的方向:右手定则及楞次定律
• 1.用右手定则确定感应电流的方向
右手定则与楞次定律是统一的．一般说来在磁

场中导体现割磁感线运动产生的感应电流，用右 手定则较为方便．但要注意以下几点：
(1)大拇指的方向是导体相对磁场 的切割磁感线的运动方向，即有可能是 导体运动而磁场未动，也可能是导体未 动而磁场运动．
D.以bc边为轴转过一个小角度
E.以ab边为轴转过一个小角度
上一张 下一张
2.如图12-2-2，线框abcd在匀强磁场中沿金属框架 向右匀速运动，则( AD ) A.线框中有感应电流 C.f点电势高于c点电势 B.线框中无感应电流 D.a、d两点电势相同