【新品推荐】高中物理第一章电磁感应章末总结课件粤教版选修3_2
图1
二、电磁感应中的图象问题
对图象的分析,应做到: (1)明确图象所描述的物理意义; (2)明确各种物理量正、负号的含义; (3)明确斜率的含义; (4)明确图象和电磁感应过程之间的对应关系.
例2 如图2所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂直于
纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内
第一章 电磁感应
章末总结
内容索引
知识网络
题型探究
1
知识网络
电磁 感应
电磁感 应现象
闭合电路中部分导体做 切割磁感线 运动 现象
闭合电路的 磁通量 发生变化
产生感应电流的条件:电路 闭合 且 磁通量 变化 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
定义:块状金属在 变化 的磁场中产生的环形感 应电流
电磁灶、涡流加热 应用 涡流制动、涡流探测
2
题型探究
一、楞次定律的理解与应用
1.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.感应电流的 磁场方向不一定与原磁场方向相反,只有在磁通量增加时两者才相反, 而在磁通量减少时两者是同向的. 2.“阻碍”并不是“阻止”,而是“延缓”,回路中的磁通量变化的 趋势不变,只不过变化得慢了. 3.“阻碍”的表现:增反减同、来拒去留等.
应定律 公式 条件:B、L、v三者__互__相__垂__直___
定义: 自身电流 发生变化而产生的电磁感应现象
电磁 感应
自感 自感电动势:总是阻碍 自身电流 的变化
自感现象 及其应用
现象 自感系数L:与线圈的大小、形状、 匝数 ,以及 是否有 铁芯 等因素有关应用和防止
(特殊的电 磁感应现象)
涡流
例1 圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管 b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路. 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是 答案 解析 A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量变小 C.线圈a有扩张的趋势
√D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
三、电磁感应中的电路问题
求解电磁感应中电路问题的关键是分清楚内电路和外电路. “切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”,该部分 导体的电阻相当于内电阻,而其余部分的电阻则是外电阻.
例3 如图3所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处
在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知
磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,
ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,
取g=10 m/s2,问:
答案 由a流向b
图4
(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向; 解析
(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大;
答案 5 m/s
解析
图4
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd 滑动的距离x=3.8 m,此过程中ab上产生的热量 Q是多少.
要 阻碍 引起感应电流的磁通量的变化 感应电流总是要阻碍 磁通量 的变化
理解 感应电流总是要阻碍 导体和磁场 的相对运动
电磁 感应
楞次定律
首先明确原磁场的 方向 和磁通量的 增减 ,
(感应电流
应用步骤
确定感应电流的磁场方向 再用 安培定则 确定感应电流的方向
的方向)
适合判定 导体切割磁感线 产生的感应电流的
定值电阻R1=6 Ω,线圈电阻R2=4 Ω,求:
(1)磁通量的变化率和回路中的感应电动势;
图3
答案 0.04 Wb/s 4 V
解析
(2)a、b两点间电压Uab; 答案 2.4 V
解析 等效电路如图所示.
图3
a、b两点间电压Uab等于定值
电阻R1两端的电压,则
Uab=R1+E R2R1=2.4 V.
(3)2 s内通过R1的电荷量q. 答案 0.8 C
解析 2 s内的磁感应强度变化量为
ΔB=ΔΔBt ·t=0.2×2 T=0.4 T
图3
通过R1的电荷量为 ΔΦ
q= I ·Δt=nRΔ总t ·Δt=nΔRΦ总 =n·SΔR总B
=100×0.2×01电压三者的关系: (1)某段导体作为外电路时,它两端的电压就是电流与其电阻的乘积. (2)某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,等于电流与外电 阻的乘积,或等于电动势减去内电压,当其内阻不计时路端电压等于电源 电动势. (3)某段导体作为电源且电路断路时,导体两端的电压等于电源电动势.
右手定则 方向
右手定则、左手定则、安培定则的区别
电磁 感应
感应电动势 定义:在电磁感应现象中产生的电动势
法拉第电磁
产生的条件: 磁通量 发生变化
感应定律 磁通量的变化率: 单位时间 内磁通量的变化
(感应电动 法拉第 E=n ΔΔΦt ,适合求E的 平均 值
势的大小) 电磁感 切割 E=BLv,适合求E的 瞬时 值
四、电磁感应中的力电综合问题
此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点,综合性很强,解决此 类问题要注重以下三点: 1.电路分析 (1)找“电源”:确定出由电磁感应所产生的电源,求出电源的电动势E 和内阻r. (2)电路结构分析 弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,为求安培力做好铺垫.
2.力和运动分析 (1)受力分析:分析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤 其注意安培力的方向. (2)运动分析:根据力与运动的关系,确定出运动模型,根据模型特点, 找到解决途径. 3.功和能量分析 (1)做功分析,找全力所做的功,弄清功的正、负. (2)能量转化分析,弄清哪些能量增加,哪些能量减少,根据功能关系、 能量守恒定律列方程求解.
例4 如图4所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,
导轨电阻不计,间距L=0.4 m,导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域
的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀
强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5 T.在区域
Ⅰ中,将质量m1=0.1 kg、电阻R1=0.1 Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好 不下滑.然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4 kg,电阻 R2=0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始 下滑.cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,
且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC
长均为d,现使线框沿AC方向匀速穿过磁场,以
逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入
磁场到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时
间t的变化关系可能是 答案 解析
图2
√
技巧点拨
电磁感应中图象类选择题的两个常见解法 (1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、 变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,排除错误的 选项. (2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系, 然后由函数关系对图象作出分析和判断,这未必是最简捷的方法,但却是 最有效的方法.
答案 1.3 J 图4
解析
设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总,由能量守恒
定律有m2gxsin θ=Q总+12m2v2
又 Q=R1+R1R2Q 总 解得Q=1.3 J.
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二、电磁感应中的图象问题
对图象的分析,应做到: (1)明确图象所描述的物理意义; (2)明确各种物理量正、负号的含义; (3)明确斜率的含义; (4)明确图象和电磁感应过程之间的对应关系.
例2 如图2所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂直于
纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内
第一章 电磁感应
章末总结
内容索引
知识网络
题型探究
1
知识网络
电磁 感应
电磁感 应现象
闭合电路中部分导体做 切割磁感线 运动 现象
闭合电路的 磁通量 发生变化
产生感应电流的条件:电路 闭合 且 磁通量 变化 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
定义:块状金属在 变化 的磁场中产生的环形感 应电流
电磁灶、涡流加热 应用 涡流制动、涡流探测
2
题型探究
一、楞次定律的理解与应用
1.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.感应电流的 磁场方向不一定与原磁场方向相反,只有在磁通量增加时两者才相反, 而在磁通量减少时两者是同向的. 2.“阻碍”并不是“阻止”,而是“延缓”,回路中的磁通量变化的 趋势不变,只不过变化得慢了. 3.“阻碍”的表现:增反减同、来拒去留等.
应定律 公式 条件:B、L、v三者__互__相__垂__直___
定义: 自身电流 发生变化而产生的电磁感应现象
电磁 感应
自感 自感电动势:总是阻碍 自身电流 的变化
自感现象 及其应用
现象 自感系数L:与线圈的大小、形状、 匝数 ,以及 是否有 铁芯 等因素有关应用和防止
(特殊的电 磁感应现象)
涡流
例1 圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管 b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路. 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是 答案 解析 A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量变小 C.线圈a有扩张的趋势
√D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
三、电磁感应中的电路问题
求解电磁感应中电路问题的关键是分清楚内电路和外电路. “切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”,该部分 导体的电阻相当于内电阻,而其余部分的电阻则是外电阻.
例3 如图3所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处
在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知
磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,
ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,
取g=10 m/s2,问:
答案 由a流向b
图4
(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向; 解析
(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大;
答案 5 m/s
解析
图4
(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd 滑动的距离x=3.8 m,此过程中ab上产生的热量 Q是多少.
要 阻碍 引起感应电流的磁通量的变化 感应电流总是要阻碍 磁通量 的变化
理解 感应电流总是要阻碍 导体和磁场 的相对运动
电磁 感应
楞次定律
首先明确原磁场的 方向 和磁通量的 增减 ,
(感应电流
应用步骤
确定感应电流的磁场方向 再用 安培定则 确定感应电流的方向
的方向)
适合判定 导体切割磁感线 产生的感应电流的
定值电阻R1=6 Ω,线圈电阻R2=4 Ω,求:
(1)磁通量的变化率和回路中的感应电动势;
图3
答案 0.04 Wb/s 4 V
解析
(2)a、b两点间电压Uab; 答案 2.4 V
解析 等效电路如图所示.
图3
a、b两点间电压Uab等于定值
电阻R1两端的电压,则
Uab=R1+E R2R1=2.4 V.
(3)2 s内通过R1的电荷量q. 答案 0.8 C
解析 2 s内的磁感应强度变化量为
ΔB=ΔΔBt ·t=0.2×2 T=0.4 T
图3
通过R1的电荷量为 ΔΦ
q= I ·Δt=nRΔ总t ·Δt=nΔRΦ总 =n·SΔR总B
=100×0.2×01电压三者的关系: (1)某段导体作为外电路时,它两端的电压就是电流与其电阻的乘积. (2)某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,等于电流与外电 阻的乘积,或等于电动势减去内电压,当其内阻不计时路端电压等于电源 电动势. (3)某段导体作为电源且电路断路时,导体两端的电压等于电源电动势.
右手定则 方向
右手定则、左手定则、安培定则的区别
电磁 感应
感应电动势 定义:在电磁感应现象中产生的电动势
法拉第电磁
产生的条件: 磁通量 发生变化
感应定律 磁通量的变化率: 单位时间 内磁通量的变化
(感应电动 法拉第 E=n ΔΔΦt ,适合求E的 平均 值
势的大小) 电磁感 切割 E=BLv,适合求E的 瞬时 值
四、电磁感应中的力电综合问题
此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点,综合性很强,解决此 类问题要注重以下三点: 1.电路分析 (1)找“电源”:确定出由电磁感应所产生的电源,求出电源的电动势E 和内阻r. (2)电路结构分析 弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,为求安培力做好铺垫.
2.力和运动分析 (1)受力分析:分析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤 其注意安培力的方向. (2)运动分析:根据力与运动的关系,确定出运动模型,根据模型特点, 找到解决途径. 3.功和能量分析 (1)做功分析,找全力所做的功,弄清功的正、负. (2)能量转化分析,弄清哪些能量增加,哪些能量减少,根据功能关系、 能量守恒定律列方程求解.
例4 如图4所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,
导轨电阻不计,间距L=0.4 m,导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域
的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀
强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5 T.在区域
Ⅰ中,将质量m1=0.1 kg、电阻R1=0.1 Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好 不下滑.然后,在区域Ⅱ中将质量m2=0.4 kg,电阻 R2=0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始 下滑.cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,
且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC
长均为d,现使线框沿AC方向匀速穿过磁场,以
逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入
磁场到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时
间t的变化关系可能是 答案 解析
图2
√
技巧点拨
电磁感应中图象类选择题的两个常见解法 (1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、 变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,排除错误的 选项. (2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系, 然后由函数关系对图象作出分析和判断,这未必是最简捷的方法,但却是 最有效的方法.
答案 1.3 J 图4
解析
设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总,由能量守恒
定律有m2gxsin θ=Q总+12m2v2
又 Q=R1+R1R2Q 总 解得Q=1.3 J.
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高中物理第一章归纳与整理课件粤教版选修3_2
������ ������
专题一
专题二
Hale Waihona Puke 专题三i=Δ������ ⑥ Δ������
ΔQ也是平行板电容器极板在时间间隔(t,t+Δt)内增加的电荷量. 由④式得ΔQ=CBLΔv⑦ 式中,Δv为金属棒的速度变化量.按定义有
Δ������ a= ⑧ Δ������
金属棒所受到的摩擦力方向斜向上,大小为 Ff'=μFN⑨ 式中,FN是金属棒对于导轨的正压力的大小,有 FN=mgcos θ⑩ 金属棒在时刻t的加速度方向沿斜面向下,设其大小为a,根据牛顿 第二定律有mgsin θ-Ff-Ff'=ma
· =ma③
������ 2
������ 2
2
联立 ①③解得 a= sin θ,选项 C 对 ;
当导体棒速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热 等于拉力和重力所做的功之和,选项D错.
专题一
专题二
专题三
专题二 怎样求解电磁感应中的电路及能量问题 1.电磁感应经常与电路问题综合考查,求解这类问题需要注意: (1)确定电源:首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源). 切割磁感线的导体一定是电源,内部磁通量发生变化的线圈是电源. (2)如果需要判断电势高低,还应根据楞次定律或右手定则判断感 应电流方向,且注意在电源内部,电流从低电势流向高电势,在外电 路,电流从高电势流向低电势. Δ������ (3)利用E=n Δ������ 或E=BLvsin θ求感应电动势的大小. (4)分析电路结构,画出等效电路图,利用欧姆定律和串、并联电 路的规律求解.
专题一
专题二
专题三
答案:0.4 m/s2
2A
3 m/s
专题一
粤教版高中物理选修3-2:第1、2节课件1-新版
第一章 电磁感应
第一节 电磁感应现象 第二节 产生感应电流的条件
栏 目 链 接
1.了解电磁感应的发现过程.
2.理解电磁感应现象及其产生的条件.
栏
目
链
接
3.运用电磁感应现象产生的条件判断回路是否有感应
电流.
栏 目 链 接
1.电磁感应现象.
由_磁___生_电___的现象,叫做电磁感应现象.由电磁感应
栏
与垂直磁场方向的夹角.
目 链
接
一般有以下两种情况.
(1)磁感应强度 B 和 θ 不变,有效面积 S 改变,则 ΔΦ=Φt-Φ0=
BΔScos θ. (2)磁感应强度 B 变化,磁感线穿过的有效面积 S 和 θ 不变,则 ΔΦ
=Φt-Φ0=ΔBScos θ.
一个 100 匝的线圈,其横截面积是边长为 L=
说明:Φ的正负意义是从正、反两面穿入,若从
一面穿入为正,则从另一面穿入为负.
(4)意义:指穿过这个面的
____磁__感__线__条_数_______.磁感线越密的地方,也就是穿
栏
过单位面积的磁感线条数 _____越__多_____的地方,磁感
目 链
应强度B ___越_大______.因此,B越大,穿过这个面的磁
现象产生的电动势称为__感__应__电__动__势____,产生的电流,称为
__感__应__电__流____.
栏
2.磁通量.
目 链
接
(1)定义:___磁__感__应__强__度__B__与__垂__直__于__B_的__面__积__S_ 的乘积,
叫做穿过这个面的磁通量.
(2)公式:_Φ_=__B__S__;单位:_韦__伯____;符号:_W__b___. (3)矢量性: _标__量___,但有正负.
第一节 电磁感应现象 第二节 产生感应电流的条件
栏 目 链 接
1.了解电磁感应的发现过程.
2.理解电磁感应现象及其产生的条件.
栏
目
链
接
3.运用电磁感应现象产生的条件判断回路是否有感应
电流.
栏 目 链 接
1.电磁感应现象.
由_磁___生_电___的现象,叫做电磁感应现象.由电磁感应
栏
与垂直磁场方向的夹角.
目 链
接
一般有以下两种情况.
(1)磁感应强度 B 和 θ 不变,有效面积 S 改变,则 ΔΦ=Φt-Φ0=
BΔScos θ. (2)磁感应强度 B 变化,磁感线穿过的有效面积 S 和 θ 不变,则 ΔΦ
=Φt-Φ0=ΔBScos θ.
一个 100 匝的线圈,其横截面积是边长为 L=
说明:Φ的正负意义是从正、反两面穿入,若从
一面穿入为正,则从另一面穿入为负.
(4)意义:指穿过这个面的
____磁__感__线__条_数_______.磁感线越密的地方,也就是穿
栏
过单位面积的磁感线条数 _____越__多_____的地方,磁感
目 链
应强度B ___越_大______.因此,B越大,穿过这个面的磁
现象产生的电动势称为__感__应__电__动__势____,产生的电流,称为
__感__应__电__流____.
栏
2.磁通量.
目 链
接
(1)定义:___磁__感__应__强__度__B__与__垂__直__于__B_的__面__积__S_ 的乘积,
叫做穿过这个面的磁通量.
(2)公式:_Φ_=__B__S__;单位:_韦__伯____;符号:_W__b___. (3)矢量性: _标__量___,但有正负.
高中物理第1章电磁感应章末复习课课件粤教选修32粤教高中选修32物理课件
12/10/2021
第九页,共四十二页。
栏目导航
【例 1】 如图所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相 等、方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为 L.现将宽度也为 L 的矩形闭 合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中, 能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的外力随时间变化的图象 是( )
12/10/2021
第十三页,共四十二页。
栏目导航
1.如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁 场区域,其直角边长为 L,磁场方向垂直纸面向外, 磁感应强度大小为 B.一边长为 L、总电阻为 R 的正方形导线框 abcd,从 图示位置开始沿 x 轴正方向以速度 v 匀速穿过磁场区域.取沿 a→b→c→d 的感应电流为正,则下列选项中表示线框中电流 i 随 bc 边的位置坐标 x 变化的图象正确的是( )
12/10/2021
第四页,共四十二页。
栏目导航
3.感应电动势的大小 ΔΦ
(1)法拉第电磁感应定律公式:E=_n__Δ_t__,若磁感应强度变化:E= _n_ΔΔ_B_t _·__S;若线圈面积变化:E=_n_ΔΔ_S_t ·__B___.
(2)导体棒切割磁感线:E= BLv ,其中 v 为有效切割 速度,L 为 有效切割 长度.
12/10/2021
第七页,共四十二页。
栏目导航
电磁感应中的图象问题
(1)磁感应强度 B、磁通量 Ф、感应电动势 E、感应电流 i、电
压 u、电量 q 随时间 t 变化的图象,即 B-t 图象、Ф-t 图象、E-t
图象 图象、i-t 图象、u-t 图象、q-t 图象
类型 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉
2015年粤教版选修3-2物理课件:第1章-电磁感应《感应电流的方向》
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
二、楞次定律的应用
在长直通电导线附近有一闭合线圈 abcd,如图 2 所示.当直导线中的电流强度 I 逐渐减小 时,试判断线圈中感应电流的方向.
顺时针
图2
请从解答此题的实践中,总结出用楞次定律判定感应电流方向的具体思路.
原磁场 的方向
楞次定律 磁通量 的变化 学习目标 知识储备
答案 (1)感应电流的方向 a→d→c→b→a.
(2)可以用右手定则来判断.
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
[要点提炼]
1.右手定则是楞次定律的特例 . (1)楞次定律适用于各种电磁感应现象,对于磁感应强度 B 随时间 t 变化而产生 的电磁感应现象较方便 . (2)右手定则只适用于导体在磁场中做 切割磁感线 2.当切割磁感线时四指的指向就是 向(注意等效电源的正负极 ). 运动的情况.
向下 增加
逆时针
向上
增加
向下 减少
顺时针
向上 减少
逆时针
顺时针
向上 相反
向下 相反
向下 相同
向上 相同
图1
学习目标
向关系
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
(1)请根据上表所填内容分析,感应电流的磁场方向是否总是与原磁 场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁 场对原磁场磁通量变化有何影响?
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 3 所示,导体棒 ab 向右做切割磁感线运动.
粤教版高中物理选修3-2课件第1章-第1节-第2节
图 1-1-10
【解析】 在直导线电流磁场中的五个线圈,原来磁通 量都是垂直纸面向里的,对直线电流来说,离电流越远,磁 场就越弱. 线圈向右平动,穿过线圈的磁通量没有变化,故 A 线圈 中没有感应电流. 线圈向下平动,穿过线圈的磁通量减少,故 B 线圈中产 生感应电流. 线圈绕轴转动,穿过线圈的磁通量变化,故 C 线圈中产 生感应电流. 线圈不动,线圈中磁通量不变,故 D 线圈中没有感应电 流. 线圈向上平移,穿过线圈的磁通量增加,但由于线圈不 是闭合回路,因此 E 线圈中无感应电流. 【答案】 B、C 中有感应电流 A、D、E 中无感应电 流
磁通量
【问题导思】 1.应从哪些方面理解磁通量? 2.如何求解磁通量和磁通量的变化量?
1.匀强磁场中磁通量的计算 (1)B 与 S 垂直时:Φ=BS,B 指匀强磁场的磁感应强度, S 为线圈的面积. (2)B 与 S 不垂直时:Φ=BS⊥,S⊥为 线圈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 垂直的方向上或者
●新课导入建议 晴朗的天气,绿色的草坪,我们可以尽情享受野外大自 然给我们带来的乐趣. 在游玩的同时,我们不妨也做一次简单的生活实验,把 一条大约 10 m 长的电线的两端连在一个灵敏电流表的两个 接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,这 时你会惊奇地发现电流表的指针在来回摆动.当两同学站的 方位不同时, 电流的大小也随之发生变化. 这是怎么回事呢? 通过这节课的学习,我们将明白其中的奥秘.
线圈,磁通量应是抵消之后所剩余的磁感线 的净条数、从上向下看,穿过圆环 A、B 的 磁感线如图所示,磁感线有进有出,A、B 环 向外的磁感线条数一样多,但 A 环向里的磁感线条数较多, 抵消得多,净剩条数少,所以 ΦA<ΦB.
粤教版高中物理选修3-2课件:第一章电磁感应现象第二节探究产生感应电流的条件
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归纳总结:感应电流产生的条件是什么?
结论: 只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,
闭合导体回路中就有感应电流.
感应电流有无的判断
感应电流产生的必要条件是穿过闭合导体回路的磁 通量发生变化,所以判断感应电流有无时: 1.明确电路是否为闭合电路. 2.判断穿过回路的磁通量是否发生变化.
图 4 - 1- 9
4、如图L为一根无限长的通电直导线,M为一金 属环,L通过M的圆心并与M所在的平面垂直,且 通以向上的电流I,则( D ) A.当L中的电流发生变化时, 环中有感应电流 B.当M左右平移时,环中有 图4-1-10 感应电流 C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中 有感应电流 D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中 均无感应电流
二、探究感应电流的产生条件
1.实验观察
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探究1:导体棒在磁场中运动是否产生电流
图 4- 1- 1
实验1:
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将导轨、可移动导体AB放置在磁场中,并和电流计组成闭合回路,
把实验现象记录在下表中.
实验操作 导体棒静止
闭合电路的磁通量是 否改变
实验现象(有无电 流) 无
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不变 不变 变化
导体棒平行磁感 线运动 导体棒切割磁感 线运动
无
有
当闭合回路中部分导体切割磁感线时,电 结论:
路中会产生感应电流。
探究2:磁铁在螺线管中运动是否产生电流
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图 4- 1- 2
实验2
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将螺线管与电流计组成闭合回路,把条形磁铁插入或拔
出螺线管,实验现象
变化 不变 变化
有 无 有
结论: 当磁铁和线圈发生相对运动时,回路中有感应电流产生;
【高中课件】粤教版高中物理选修3-2第一章《电磁感应问题的分析》(1)课件.ppt
图1 (1)通过小灯泡的电流;(2)恒力 F 的大小;
解析 (1)金属棒未进入磁场时,电路总电阻 R 总=RL+Rab=5 Ω 回路中感应电动势为:E1=ΔΔΦt =ΔΔBt S=0.5 V 灯泡中的电流强度为:IL=RE总1=0.1 A
学习目标
知识储备
(2)因灯泡亮度不变,故在 t=4 s 末金属棒刚好 进入磁场,且做匀速运动,此时金属棒中的电 流强度:I=IL=0.1 A 恒力大小:F=FA=BId=0.1 N
图1
(3)金属棒的质量.
(3)因灯泡亮度不变,金属棒在磁场中运动时,产生的感应电动势为:E2=E1=0.5 V 金属棒在磁场中的速度:v=BEd2=0.5 m/s 金属棒未进入磁场的加速度为:a=vt =0.125 m/s2 故金属棒的质量为:m=Fa=0.8 kg 答案 (1)0.1 A (2)0.1 N (3)0.8 kg
学习目标
知识储备
学习探究
自我检测
例 2 如图 2 所示,导轨 OM 和 ON 都在纸面内,导体 AB 可
在导轨上无摩擦滑动,若 AB 以 5 m/s 的速度从 O 点开始沿
导轨匀速右滑,导体与导轨都足够长,它们每米长度的电阻
都是 0.2 Ω,磁场的磁感应强度为 0.2 T.问:
图2
(2)3 s 内回路中的磁通量变化了多少?此过程中的平均感应电动势为多少?
学习目标
知识储备
学习探究
自我检测
例 2 如图 2 所示,导轨 OM 和 ON 都在纸面内,导体 AB 可
在导轨上无摩擦滑动,若 AB 以 5 m/s 的速度从 O 点开始沿
导轨匀速右滑,导体与导轨都足够长,它们每米长度的电阻
都是 0.2 Ω,磁场的磁感应强度为 0.2 T.问:
高中物理 第一章 第一、二节 电磁感应现象 研究产生感应电流的条件课件 粤教版选修3-2
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(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面 积S不变,则穿过回路中的磁通量的变化是: ΔΦ=Φt-Φ0=ΔB·S.
在上图中,若令S=8 m2保持不变,而B从 0.1 T变到0.8 T,则穿过回路的磁通量的变 化ΔΦ=________.
(3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化 的情况,则ΔΦ=Φt-Φ0≠ΔB·ΔS.
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:
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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.电 流的磁效应是指电流周围产生磁场即“电 生磁”,而电磁感应现象是利用磁场产生 感应电流即“磁生电”,是两种因果关系 相反的现象.
定有感应电流
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解析:感应电流产生的条件:首先,穿 过电路的磁通量必须变化;其次,电路 必须闭合.本题A、B、D三项都不能确 保两点都满足,故不能选.故C正确.
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题型一 磁通量变化 的原因
引起磁通量Φ变化的几种情况. 1.磁场变化. 如:永磁铁与线圈的靠近或远离.电磁铁(螺线管) 内电流的变化. 2.回路的有效面积变化. (1)回路面积变化:如闭合线圈部分导线切割磁感 线.如图甲所示.
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(2)回路平面与磁场夹角变化:如线圈在磁场中 转动.如图乙所示.
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例1 磁通量变化的计算,一般有下 列三种情况:
粤教版高中物理选修(3-2)第一章《电磁感应》章末总结课件
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解密高考
【例 3】 (2012· 海南单科,5)如图 2 所示,一质量为 m 的条形 磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿 过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经 过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 T1 和 T2, 重力 加速度大小为 g,则( ).
图2
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判断感应电流的方法 1.根据楞次定律判定,明确原磁场的方向及磁通量的变化, 从而根据楞次定律断定感应电流的磁场方向,再结合安培定则 判断感应电流的方向;楞次定律的另一种表达是,感应电流的 结果总是阻碍引起感应电流的原因. 2.利用右手定则判定
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法拉第电磁感应定律
【例 4】 (2012· 课标,20)如图 3 所示,一载流长直 导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框 在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行. 已知在 t=0 到 t=t1 的时间间隔内,直导线中电 流 i 发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方 向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设 电流 i 正方向与图中箭头所示方向相同,则 i 随时间 t 变化 的图线可能是 ( ).
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图1
A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同
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解析
闭合开关 S,金属套环跳起,是因为 S 闭合瞬间,穿过
套环的磁通量变化,环中产生感应电流的缘故.产生感应电流 要具备两个条件:回路闭合和穿过回路的磁通量变化.只要连 接电路正确,闭合 S 瞬间,就会造成穿过套环磁通量变化,与 电源的交直流性质、电压高低、线圈匝数多少均无关.该同学 实验失败,可能是套环选用了非导电材料的缘故,故 D 选项正 确. 答案 D
【精选】_高中物理第一章电磁感应章末总结课件粤教版选修3_2
例1 圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管 b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路. 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是 答案 解析 A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量变小 C.线圈a有扩张的趋势
√D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
答案 1.3 J 图4
解析
设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总,由能量守恒
定律有m2gxsin θ=Q总+12m2v2
又 Q=R1+R1R2Q 总 解得Q=1.3 J.
编后语
听课对同学们的学习有着非常重要的作用。课听得好好,直接关系到大家最终的学习成绩。如何听好课,同学们可以参考如下建议:
优等生经验谈:听课时应注意学习老师解决问题的思考方法。同学们如果理解了老师的思路和过程,那么后面的结论自然就出现了,学习起来才能够举 一反三,事半功倍。
2019/8/4
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谢谢欣赏!
2019/8/4
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(3)2 s内通过R1的电荷量q. 答案 0.8 C
解析 2 s内的磁感应强度变化量为
ΔB=ΔΔBt ·t=0.2×2 T=0.4 T
图3
通过R1的电荷量为 ΔΦ
q= I ·Δt=nRΔ总t ·Δt=nΔRΦ总 =n·SΔR总B
=100×0.2×01.04 C=0.8 C.
总结提升
路端电压、电动势和某导体两端的电压三者的关系: (1)某段导体作为外电路时,它两端的电压就是电流与其电阻的乘积. (2)某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,等于电流与外电 阻的乘积,或等于电动势减去内电压,当其内阻不计时路端电压等于电源 电动势. (3)某段导体作为电源且电路断路时,导体两端的电压等于电源电动势.
