最新人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应整合
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人教版高中物理选修3-2：第四章 电磁感应 复习课件
答案：C
2.（2015•安徽理综，19）如图所示，abcd 为水平放置的平行光滑金属导轨，间距为l，
导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁 感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金 属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长 度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行 于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导 轨接触良好）。则（ ）
②分析电磁感应的具体过程。
③用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。
④结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿 定律等规律写出函数关系式。
⑤根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜 率的变化、截距等。 ⑥画图象或判断图象。
特别提醒：
对图象的理解，应做到“四明确一理解”
（1）明确图象所描述的物理意义：明确各种 “＋”、“－”的含义；明确斜率的含义；明 确图象和电磁感应过程之间的对应关系。
（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E； （2）棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及 棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。 解析：（1）棒进入磁场前，回路中的电动势为感 生电动势，由磁场变化产生
（2）棒进入磁场后，磁感应强度不变，回路中的电动势为动 生电动势，由导体棒切割磁感线产生，导体棒所受安培力为
③当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能量。 安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程，安培 力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
（2）求解思路：
①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的 电能等于克服安培力所做的功；
②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的 转化，则机械能的减少量等于产生的电能；
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电 动势的大小和方向。
②求回路中的电流强度的大小和方向。
(人教版)高中物理选修3-2课件：第4章 电磁感应7
能量 转化
导体克服安培力做功， 其他形式能转化为电 能，最终转化为内能
磁场能转化为电能，通过 安培力做功，电能转化为 导体的机械能
相同点
两者都是电磁感应现象，导体受到的安培力都是阻 碍导体与磁场间的相对运动
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁．将 磁铁托到某一高度后放开，磁铁能振动较长一段时 间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合线 圈，使磁铁上下振动时穿过它(如图所示)，磁铁就会 很快停下来．解释这个现象，并说明此现象中的能 量转化情况．
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2．下列应用与涡流有关的是( )
A．家用电磁炉
B．家用微波炉
C．真空冶炼炉
D．探雷器
解析： 家用电磁炉和真空冶炼炉利用涡流的热效应工
作，探雷器利用涡流的磁效应工作，而微波炉利用高频电滋波
工作．
答案： ACD
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
甲 研究线圈中的感应 电流和它所受的安培力
乙 为什么用铝 框做线圈骨架？
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
【点拨】 单匝线圈落入磁场中，图示位置时感应电流方 向为逆时针，由左手定则可判断安培力方向向上，安培力阻碍 线圈的下落．仪表工作时指针向右转动， 铝框中的感应电流方向(从上往下看)沿铝 框逆时针方向，铝框左边受向下的安培力， 而右边受向上的安培力，安培力阻碍线圈 的转动．使用铝框做线圈骨架的目的是利用感应电流来起到电 磁阻尼作用，使线圈偏转后尽快停下来．
人教高中物理选修3-2课件：第四章电磁感应 A夯实基础课时6互感和自感 (共15张PPT)
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知识点 2 对通断电自感的分析
3.(多选)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻忽略不计,电感L的电阻不计,电阻R的阻值小于灯泡D的阻值,下列 说法正确的是 ( ) A.闭合开关S后,灯D逐渐变亮 B.闭合开关S时,灯D立即发光 C.断开开关S后,灯D逐渐熄灭 D.断开开关S后,灯D先闪亮一下,然后逐渐熄灭
答案
1.ABC 【解题思路】 两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈 中产生感应电动势的现象称为互感现象,之所以会在另一个线圈中产生感应电动势,是因为变化的电流产生变化的磁 场,引起另一个线圈中的磁通量发生变化,发生电磁感应现象,选项AB正确;收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用 互感的原理,也就是利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,选项C正确;互感现象能发生在任何两个 相互靠近的电路之间,会影响电路的正常工作,选项D错误。
答案
5.D 【解题思路】 S闭合瞬间,线圈相当于短路,二极管仅正向导通,故灯泡A、B均不亮,AB错误;开关S断开瞬 间,B立刻熄灭,由于二极管正向导通,故线圈与A形成回路,A闪亮一下,然后逐渐熄灭,C错误,D正确。
知识点 3 自感现象中的图象问题
6.[2018浙江嘉兴一中期中考试]如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计。在t=0时刻闭合开 关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,可能正确的是 ()
4.(多选)如图所示,两个相同灯泡L1、L2分别与电阻R和自感线圈L串联,接到内阻不可忽略的电源的两端,闭合开关S, 电流稳定后两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是 ( ) A.闭合开关S到电流稳定前,灯泡L1逐渐变亮 B.闭合开关S到电流稳定前,灯泡L2由亮变暗 C.在断开开关S的一段时间内,A点电势比B点电势高 D.在断开开关S的一段时间内,灯泡L2亮一下逐渐熄灭
知识点 2 对通断电自感的分析
3.(多选)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻忽略不计,电感L的电阻不计,电阻R的阻值小于灯泡D的阻值,下列 说法正确的是 ( ) A.闭合开关S后,灯D逐渐变亮 B.闭合开关S时,灯D立即发光 C.断开开关S后,灯D逐渐熄灭 D.断开开关S后,灯D先闪亮一下,然后逐渐熄灭
答案
1.ABC 【解题思路】 两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈 中产生感应电动势的现象称为互感现象,之所以会在另一个线圈中产生感应电动势,是因为变化的电流产生变化的磁 场,引起另一个线圈中的磁通量发生变化,发生电磁感应现象,选项AB正确;收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用 互感的原理,也就是利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,选项C正确;互感现象能发生在任何两个 相互靠近的电路之间,会影响电路的正常工作,选项D错误。
答案
5.D 【解题思路】 S闭合瞬间,线圈相当于短路,二极管仅正向导通,故灯泡A、B均不亮,AB错误;开关S断开瞬 间,B立刻熄灭,由于二极管正向导通,故线圈与A形成回路,A闪亮一下,然后逐渐熄灭,C错误,D正确。
知识点 3 自感现象中的图象问题
6.[2018浙江嘉兴一中期中考试]如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计。在t=0时刻闭合开 关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,可能正确的是 ()
4.(多选)如图所示,两个相同灯泡L1、L2分别与电阻R和自感线圈L串联,接到内阻不可忽略的电源的两端,闭合开关S, 电流稳定后两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是 ( ) A.闭合开关S到电流稳定前,灯泡L1逐渐变亮 B.闭合开关S到电流稳定前,灯泡L2由亮变暗 C.在断开开关S的一段时间内,A点电势比B点电势高 D.在断开开关S的一段时间内,灯泡L2亮一下逐渐熄灭
人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件
2.电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用， 下列说法正确的是（ ） A.电磁炉利用变化的磁B场CD使食物中的水分子形成涡流来对食物 加热
B.当金属探测器在探测到金属时，会在金属内部产生涡流，涡 流的磁场反过来影响金属探测器中的电流，致使蜂鸣器发出蜂 鸣声
C.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动 的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也 是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏
4.电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流， 在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。 因此，我们要想
办法减小涡流。途径之一是增
大铁芯材料的电阻率，常用的
铁芯材料是硅钢，它的电阻率
比较大。另一个途径就是用互
相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
5.探测地雷的探雷器是利用涡流工作的。士兵手持一个长柄线 圈在地面扫过，线圈中有变化着的电流。如果地下埋着金属物 品，金属中会感应出涡流， 涡流的磁场反过来影响线圈中 的电流，使仪器报警。这种探 雷器可以用来探测金属壳的地 雷或有较大金属零件的地雷。 机场的安检门可以探测人身携带的金属物品，道理是一样的。
11.水平光滑的桌面内固定一足够长的直导线，并通入如下图 所示的恒定电流，两个相同的正方形线框abcd和efgh到导线 的距离相等，两个线框
间产生的电磁现象忽略不计，
现分别给两个线框竖直向下
和水平向右的速度v。
下列判断正确的是（ ACD） A.线框abcd做匀速直线运动，线框efgh做减速直线运动
C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．磁块动能的增加量小于于重力势能的减少量
10．两个完全相同的灵敏电流计A、B，按图所示的连接方式， 用导线连接起来，当把电流计A的指针向左边拨动的过程中， 电流计B的指针将（ ）
人教版高中物理选修3-2课件第4章电磁感应4
答案： ACD
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
三、公式 E＝nΔΔΦt 与 E＝Blvsin θ 的对比
研究 对象 适用 区 范围 别 计算 结果 适用 情景
联系
E＝nΔΔΦt 整个闭合回路
E＝Blvsin θ
回路中做切割磁感线运动的 那部分导体
各种电磁感应现象
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁 场方向垂直于导轨平面．导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩 擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以 v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
智能综合训练
〔做一做〕——教材P17 如图所示，将玩具电动机通过开关、电流表接到电池上，
闭合开关S，观察电动机启动过程中电流表读数的变化，怎样 解释电流的这种变化？
在电动机上加一定的负载，观察电流表读数的变化并做出 解释．电动机启动时的电流与正常工作时的电流不同，有负载 时与空载时的电流不同，这在技术上会引起什么问题？如果有 问题，应该沿什么途径去解决？
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2．对l的理解 式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导 线不和磁场垂直，l应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如 果切割磁感线的导线是弯曲的，如图所示，则应取与B和v垂 直的等效直线长度，即ab的弦长．
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
三、公式 E＝nΔΔΦt 与 E＝Blvsin θ 的对比
研究 对象 适用 区 范围 别 计算 结果 适用 情景
联系
E＝nΔΔΦt 整个闭合回路
E＝Blvsin θ
回路中做切割磁感线运动的 那部分导体
各种电磁感应现象
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁 场方向垂直于导轨平面．导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩 擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以 v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
智能综合训练
〔做一做〕——教材P17 如图所示，将玩具电动机通过开关、电流表接到电池上，
闭合开关S，观察电动机启动过程中电流表读数的变化，怎样 解释电流的这种变化？
在电动机上加一定的负载，观察电流表读数的变化并做出 解释．电动机启动时的电流与正常工作时的电流不同，有负载 时与空载时的电流不同，这在技术上会引起什么问题？如果有 问题，应该沿什么途径去解决？
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
2．对l的理解 式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导 线不和磁场垂直，l应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如 果切割磁感线的导线是弯曲的，如图所示，则应取与B和v垂 直的等效直线长度，即ab的弦长．
人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应章节复习(共53张PPT)
无论回路是否闭合,只要穿过线 圈平面的磁通量发生变化,线圈中 就有感应电动势.产生感应电动势 的那部分导体相当于电源
课堂练习
线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运
动: A.向右平动
B.向下平动
C.绕轴转动(ad边向外)
D.从纸面向纸外作平动
E.向上平动(E线圈有个缺口)
判断线圈中有没有感应电流?
3.感应电流方向的判断
结论:感应电动势与线圈的形状和转动轴的具体 位置无关（但是轴必须与B垂直）
课堂练习
如图所示,矩形线圈同n=50匝导线组成,ab边长 L1=0.4m,bc边长L2=0.2m,在B=0.1T的匀强磁场中, 以两短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求: (1)线圈从图甲位置转过180o过程中的平均电动势 (2)线圈从图乙位置转过30o时的瞬时电动势
向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一 平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向 左在两导线间匀速运动．在运动过程中，导线框 中感应电流的方向( )
A．沿ABCD方向不变．
B．由ABCD方向变成ADCB方向．
C．沿ADCB方向不变．
D．由ADCB方向变成ABCD方向．
课堂练习
如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速 滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速 滑动
如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上， 其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如 图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的 支持力为N，则 A.t1时刻N＞G B.t2时刻N＞G C.t3时刻N＜G D.t4时刻N=G
课堂练习
线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运
动: A.向右平动
B.向下平动
C.绕轴转动(ad边向外)
D.从纸面向纸外作平动
E.向上平动(E线圈有个缺口)
判断线圈中有没有感应电流?
3.感应电流方向的判断
结论:感应电动势与线圈的形状和转动轴的具体 位置无关（但是轴必须与B垂直）
课堂练习
如图所示,矩形线圈同n=50匝导线组成,ab边长 L1=0.4m,bc边长L2=0.2m,在B=0.1T的匀强磁场中, 以两短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求: (1)线圈从图甲位置转过180o过程中的平均电动势 (2)线圈从图乙位置转过30o时的瞬时电动势
向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一 平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向 左在两导线间匀速运动．在运动过程中，导线框 中感应电流的方向( )
A．沿ABCD方向不变．
B．由ABCD方向变成ADCB方向．
C．沿ADCB方向不变．
D．由ADCB方向变成ABCD方向．
课堂练习
如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速 滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速 滑动
如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上， 其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如 图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的 支持力为N，则 A.t1时刻N＞G B.t2时刻N＞G C.t3时刻N＜G D.t4时刻N=G
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
4.4法拉第电磁感应定律
问题1：电路中存在持续电流的条件是什么？
（1）闭合电路
（2）有电源
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
试从本质上比较甲、乙两电 路的异同
甲乙Βιβλιοθήκη 相同点：两电路都是闭合的，有电流
不同点：甲中有电池（电源） 乙中有螺线管（相当于电源）
乙图中产生感应电动势的哪部分导体就是电源。
如果导线不和磁场垂直，L是导线在垂直磁场 方向上的投影长度。
如果导线是曲折的，应取与B.V垂直的等效直 线的长度
思考题
求下面图示情况下，a、b、c三段导体两 端的感应电动势各为多大？
五、公式 E＝nΔΔΦt 与 E＝BLvsinθ 的区别与联系
E＝nΔΔΦt
E＝BLvsinθ
求的是 Δt 时间内的平均感应电动 求的是瞬时感应电动势，
⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中 在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象 的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。
二、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
电路的磁通量的变化率成正比。
2.公式: E Φ
E n Φ
t
t
n为线圈的匝数
注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感
四、运动导体产生的感应电动势
如图闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，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。
E Φ BLvt BLv
t
t
若导体斜切磁感线 B V1=Vsinθ
θ
V2
v
=Vcosθ
E BLv1 BLv sin
（θ为v与B夹角）
问题1：电路中存在持续电流的条件是什么？
（1）闭合电路
（2）有电源
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
试从本质上比较甲、乙两电 路的异同
甲乙Βιβλιοθήκη 相同点：两电路都是闭合的，有电流
不同点：甲中有电池（电源） 乙中有螺线管（相当于电源）
乙图中产生感应电动势的哪部分导体就是电源。
如果导线不和磁场垂直，L是导线在垂直磁场 方向上的投影长度。
如果导线是曲折的，应取与B.V垂直的等效直 线的长度
思考题
求下面图示情况下，a、b、c三段导体两 端的感应电动势各为多大？
五、公式 E＝nΔΔΦt 与 E＝BLvsinθ 的区别与联系
E＝nΔΔΦt
E＝BLvsinθ
求的是 Δt 时间内的平均感应电动 求的是瞬时感应电动势，
⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中 在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象 的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。
二、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
电路的磁通量的变化率成正比。
2.公式: E Φ
E n Φ
t
t
n为线圈的匝数
注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感
四、运动导体产生的感应电动势
如图闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，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。
E Φ BLvt BLv
t
t
若导体斜切磁感线 B V1=Vsinθ
θ
V2
v
=Vcosθ
E BLv1 BLv sin
（θ为v与B夹角）
最新人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》
第四章电磁感应知识建构专题应用专题一感应电动势和感应电流的大小和方向问题(1)回路中磁感应强度发生变化而引起的感应电动势和感应电流的大小和方向问题，这种情况在求感应电动势大小时一般用法拉第电磁感应定律，判断方向时用楞次定律。
(2)回路中一部分导体切割磁感线而产生的感应电动势和感应电流的大小和方向问题，在这种情况下，在求感应电动势时一般用E＝Blv，判断方向时一般用右手定则比较方便。
使用楞次定律时，注意使用楞次定律的三个推广含义，这样做往往使复杂问题变得十分简便。
【例题1】如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。
金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。
则线框中感应电流的方向是()。
A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d专题二电磁感应中的图象问题(1)电磁感应图象的意义图象可以帮助我们正确理解物体的运动过程，图象法则是利用图象这种数学工具解决实际问题的一种方法。
在电磁感应现象中，利用图象可以展现电磁感应过程，发现相关规律，求解相关问题。
在电磁感应问题中涉及的物体运动，往往是加速度变化的变加速直线运动，使用图象法可以简便地求解结果。
(2)电磁感应图象的种类①电磁感应相关参量随时间变化的图象磁感应强度B－t图象，磁通量Φ－t图象，感应电动势E－t图象，感应电流I－t图象等。
②电磁感应中切割问题涉及参量随位移的图象感应电动势E－x图象，感应电流I－x图象，电势差U－x等图象。
③与电磁感应相结合涉及的其他量的图象电功率P－R图象，导体棒受安培力或受合力F－t图象，导体棒运动位移x－t图象，速度v－t图象，加速度a－t图象等。
(3)电磁感应图象的解题类型。