2019年精选高中物理选修3-2第01节 电磁感应现象粤教版巩固辅导一

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粤教版高中物理选修3-2:第1、2节课件1-新版

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.




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

与垂直磁场方向的夹角.
目 链

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

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____.

2.磁通量.
目 链

(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.

2019高中物理 第一章 电磁感应章末复习课学案 粤教版选修3-2

2019高中物理 第一章 电磁感应章末复习课学案 粤教版选修3-2

第一章 电磁感应章末复习课【知识体系】[答案填写] ①磁通量 ②磁通量的变化率 ③nΔΦΔt ④E =BLv ⑤12BL 2ω ⑥电流主题1 楞次定律的理解及其推广1.楞次定律的理解.楞次定律解决的问题是感应电流的方向问题,它涉及两个磁场,感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场),前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系.2.对“阻碍”意义的理解.(1)阻碍原磁场的变化.“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反,当原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其他形式的能量转化为电能,因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3.楞次定律的推广.楞次定律可推广为感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因.因此也常用以下结论作迅速判断:(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同).(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留).(3)使线圈的面积有扩大或缩小的趋势(增缩减扩).(4)阻碍原电流的变化(自感现象).[典例❶] 如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时( )A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大解析:当螺线管中通过的电流逐渐变小时,电流产生的磁场逐渐变弱,故穿过金属环a 的磁通量变小,根据楞次定律可知,为阻碍原磁通量变小,金属环a有收缩的趋势,故A 正确,BCD错误.答案:A针对训练1.(2016·上海卷)(多选)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )图(a) 图(b)A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势C .在t 2~t 3时间内,L 内有逆时针方向的感应电流D .在t 3~t 4时间内,L 内有顺时针方向的感应电流解析:在t 1~t 2时间内,穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大,由楞次定律可以确定L 必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大,故有收缩的趋势,故A 正确;在t 2~t 3时间内,穿过圆环的磁通量向上均匀减小,由法拉第电磁感应定律可知,L 中磁通量不变,则L 中没有感应电流,因此没有变化的趋势,故B 、C 错误;在t 3~t 4时间内,向下的磁通量减小,根据楞次定律,在线圈中的电流方向c 到b ,根据右手螺旋定则,穿过圆环L 的磁通量向内减小,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,故D 正确.答案:AD主题2 电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势.若回路闭合,则产生感应电流,感应电流引起热效应,所以电磁感应问题常常与电路知识综合考查.1.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法.(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势,该导体或电路就是电源,其他部分是外电路.(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向.(3)画等效电路图.分清内外电路,画出等效电路图是解决此类问题的关键.(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点、电功、电功率等公式求解.2.问题示例.图甲 图乙(1)图甲中若磁场增强,可判断感应电流方向为逆时针,则ΦB >ΦA ;若线圈内阻为r ,则U BA =ΔΦΔt ·R R +r. (2)图乙中,据右手定则判定电流流经AB 的方向为B →A ,则可判定ΦA >ΦB ,若导体棒的电阻为r ,则U AB =BLv R +r·R . 【典例2】 (多选)半径为a 的导体圆环和长为2a 的导体直杆,单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B ,杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O 开始,杆的位置由θ确定,如图所示.则( )A .θ=0时,杆产生的电动势为2BavB .θ=π3时,杆产生的电动势为3BavC .θ=0时,杆受的安培力大小为8B 2av (π+4)R 0D .θ=π3时,杆受的安培力大小为3B 2av (5π+3)R 0解析:θ=0时,杆产生的电动势E =BLv =2Bav ,故A 正确;当θ=π3时,根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a ,所以杆产生的电动势为Bav ,故B 错误;θ=0时,由于单位长度电阻均为R 0,所以电路中总电阻⎝⎛⎭⎪⎫2+π2aR 0.所以杆受的安培力大小是8B 2av (π+4)R 0,故C 正确;当θ=π3时,电路中总电阻是⎝ ⎛⎭⎪⎫518π+1aR 0,所以杆受到的安培力18B 2av (5π+18)R,故D 错误. 答案:AC针对训练2.(2016·全国Ⅱ卷)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别于圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中,圆盘旋转时,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是( )A .若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B .若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a 到b 的方向流动C .若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D .若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍解析:铜盘转动产生的感应电动势为:E =12BL 2ω,B 、L 、ω不变,E 不变,电流I =E R=BL 2ω2R,电流大小恒定不变,由右手定则可知,回路中电流方向不变,若从上往下看,圆盘顺时针转动,由右手定则知,电流沿a 到b 的方向流动,故A 、B 正确;若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向不变,大小变化,故C 错误;若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,回路电流变为原来2倍,根据P =I 2R ,电流在R 上的热功率也变为原来的4倍,故D 错误.答案:AB主题3 电磁感应中的动力学问题1.解决电磁感应中的动力学问题的一般思路.(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.(3)分析研究导体的受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).(4)根据牛顿第二定律或物体受力平衡列方程求解.2.受力情况、运动情况的动态分析.导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力作用→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环,最终结果是加速度等于0,导体达到稳定运动状态.此类问题要画好受力图,抓住加速度a =0时,速度v 达到最值的特点.[典例❸] (2017·天津卷)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止,下列说法正确的是( )A .ab 中的感应电流方向由b 到aB .ab 中的感应电流逐渐减小C .ab 所受的安培力保持不变D .ab 所受的静摩擦力逐渐减小解析:导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路,磁感应强度均匀减小(ΔB Δt=k 为一定值),则闭合回路中的磁通量减小,根据楞次定律,可知回路中产生顺时针方向的感应电流,ab中的电流方向由a 到b ,故A 错误;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E =ΔΦΔt =ΔB ·S Δt=k ·S ,回路面积S 不变,即感应电动势为定值,根据欧姆定律I =E R ,所以ab 中的电流大小不变,故B 错误;安培力F =BIL ,电流大小不变,磁感应强度减小,则安培力减小,故C 错误;导体棒处于静止状态,所受合力为零,对其受力分析,水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向,安培力减小,则静摩擦力减小,故D 正确.答案:D针对训练3.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bB .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gC .金属棒的速度为v 时,所受的安培力大小为F =B 2L 2v RD .电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量解析:导体棒下落过程中切割磁感线,回路中形成电流,根据楞次定律判断电流的方向,流过电阻R 电流方向为b →a ,故A 错误;金属棒释放瞬间,速度为零,感应电流为零,由于弹簧处于原长状态,因此金属棒只受重力作用,故其加速度的大小为g ,故A 正确;当金属棒的速度为v 时,由F 安=BIL =B BLv R L =B 2l 2v R,故C 正确;当金属棒下落到最底端时,重力势能转化为弹性势能和焦耳热,所以R 上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量,故D 错误.答案:BC主题4 电磁感应中的能量问题1.能量转化.在电磁感应现象中,通过外力克服安培力做功,把机械能或其他形式的能转化为电能,克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能,即在电路中就产生多少电能.若电路是纯电阻电路,转化过来的电能全部转化为内能;若电路为非纯电阻电路,则电能一部分转化为内能,一部分转化为其他形式的能,比如:用电器有电动机,一部分转化为机械能.2.一般思路.(1)分析回路,分清电源和外电路.(2)分清哪些力做功,明确有哪些形式的能量发生转化.如:3.电能的三种求解思路.(1)利用克服安培力做功求解,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,相应的其他能量的减少量等于产生的电能.(3)利用电路特征来求解,通过电路中所消耗的电能来计算.【典例4】 如图所示,MN 、PQ 为足够长的平行金属导轨,间距L =0.2 m ,导轨平面与水平面间夹角θ=30°,N 、Q 间连接一个电阻R =0.1 Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B =0.5 T .一根质量m =0.03 kg 的金属棒正在以v =1.2 m/s 的速度沿导轨匀速下滑,下滑过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.金属棒及导轨的电阻不计,g =10 m/s 2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80.求:(1)电阻R 中电流的大小;(2)金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小;(3)对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F =0.2 N ,若金属棒继续下滑x =0.14 m 后速度恰好减为0,则在金属棒减速过程中电阻R 中产生的焦耳热为多少?解析:(1)感应电动势E =BLv =0.5×0.2×1.2 V =0.12 V ,感应电流I =E R =0.120.1A =1.2 A. (2)导体棒受到的安培力F 安=BIL =0.5×0.2×1.2 N =0.12 N.金属棒匀速下滑,根据平衡条件可知mg sin θ-f -F 安=0,且F N -mg cos θ=0,又f =μF N ,代入数据,解得μ=0.25.(3)从施加拉力F 到金属棒停下的过程中,由能量守恒定律,得(F -mg sin θ+μmg cos θ)x +Q =12mv 2, 代入数据,解得产生的焦耳热Q =1.04×10-2J.答案:(1)1.2 A (2)0.25 (3)1.04×10-2 J针对训练4.(2014·广东卷)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A .在P 和Q 中都做自由落体运动B .在两个下落过程中的机械能都守恒C .在P 中的下落时间比在Q 中的长D .落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大解析:由于电磁感应,在铜管P 中还受到向上的磁场力,而在塑料管中只受到重力,即只在Q 中做自由落体运动,故选项A 、B 错误;而在P 中加速度较小,故选项C 正确而选项D 错误.答案:C统揽考情1.感应电流的产生条件、方向判断和电动势的简单计算,磁感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图象,以及感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象,是高频考点,以选择题为主.2.滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量转化等综合问题,能很好地考查考生的能力,备受命题专家的青睐.真题例析(2015·课标全国Ⅱ卷)如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A .U a >U c 金属框中无电流B .U b >U c 金属框中电流方向沿a →b →c →aC .U bc =-12Bl 2ω金属框中无电流 D .U bc =12Bl 2ω金属框中电流方向沿a →c →b →a 解析:当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,穿过直角三角形金属框abc 的磁通量恒为0,所以没有感应电流,由右手定则可知,c 点电势高,U bc =-12Bl 2ω,故C 正确,A 、B 、D 错误.答案:C针对训练(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )A BC D解析:感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化.在A 图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少,磁通量发生变化,产生感应电流,受到安培力,阻碍系统的振动,故A正确;而BCD三个图均无此现象,故错误.答案:A1.(2016·江苏卷)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发生声音,下列说法正确的有( )A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化解析:铜不可以被磁化,则选用铜质弦,电吉他不能正常工作,故A错误;取走磁体,就没有磁场,振弦不能切割磁感线产生电流,电吉他将不能正常工作,故B正确;根据E=n ΔΦΔt可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,故C正确;磁振动过程中,磁场方向不变,但磁通量有时变大,有时变小,则线圈中的电流方向不断变化,故D正确.答案:BCD2.(2017·全国卷Ⅲ)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向解析:因为PQ 突然向右运动,由右手定则可知,PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流,穿过T 中的磁通量减小,由楞次定律可知,T 中有沿顺时针方向的感应电流,D 正确,ABC 错误.答案:D3.(2016·浙江卷)如图所示,a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10 匝,边长l a =3l b ,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )A .两线圈内产生顺时针方向的感应电流B .a 、b 线圈中感应电动势之比为9∶1C .a 、b 线圈中感应电流之比为3∶4D .a 、b 线圈中电功率之比为3∶1解析:根据楞次定律可知,原磁场向里增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反,因此感应电流为逆时针,故A 错误;根据法拉第电磁感应定律可知,E =n ΔΦΔt =n ΔBS Δt , 而S =l 2, 因此电动势之比为9∶1,故B 正确;线圈中电阻R =ρL g,而导线长度L =n ×4l ,故电阻之比为3∶1, 由欧姆定律可知I =E R ,则电流之比为3∶1, 故C 错误;电功率P =E 2R ,电动势之比为9∶1,电阻之比为3∶1,则电功率之比为27∶1,故D 错误.答案:B4.(2017·全国卷Ⅱ)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于t =0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是( )图(a) 图(b)A .磁感应强度的大小为0.5 TB .导线框运动速度的大小为0.5 m/sC .磁感应强度的方向垂直于纸面向外D .在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N解析:由E-t 图象可知,线框经过0.2 s 全部进入磁场,则速度v =l t =0.10.2m/s =0.5 m/s ,选项B 正确;E =0.01 V ,根据E =BLv 可知,B =0.2 T ,选项A 错误;根据楞次定律可知,磁感应强度的方向垂直于纸面向外,选项C 正确;在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框中的感应电流I =E R =0.010.005A =2 A ,所受的安培力大小为F =BIL =0.04 N ,选项D 错误;故选BC.答案:BC5.(2015·课标全国Ⅰ卷)如图,一长为10 cm 的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T ,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12 V 的电池相连,电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm ;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm ,重力加速度大小取10 m/s 2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.解析:金属棒通电后,闭合回路电流I =U R =122A =6 A. 导体棒受到安培力F =BIL =0.06 N.根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下,开关闭合前:2×k ×0.5×10-2=mg ,开关闭合后:2×k ×(0.5+0.3)×10-2=mg +F .则m =0.01 kg.答案:安培力方向竖直向下 0.01 kg。

粤教版高中物理选修3-2:电磁感应现象_课件1

粤教版高中物理选修3-2:电磁感应现象_课件1
电磁感应现象
一.磁通量
穿过某一ห้องสมุดไป่ตู้积的磁感线条数,叫做穿过这个面积的磁通量。
B与S垂直 BS
B与S成夹角 BS cos
B
B

二.磁通量的变化
1.B变化 2.S发生变化
如图,线圈在磁场中以bc边为轴转动,分别转过90度,180度,360度, 磁通量变化量分别多大?
三.电磁感应
奥斯特:电产生磁
I
I
电磁感应现象
电磁感应现象
电磁感应现象
N G
S
产生感应电流的方法 1.磁铁运动 2.闭合电路一部分运动 3.磁场变化
动生电流 感生电流
思考:上述三种情况有什么共同特点?
闭合电路中磁通量发生变化
感应电流产生的条件
下列三种情况电路里有没有感应电流产生?
向下运动
向左平移
转动
典型例题
【例1】线圈在长直导线电流的磁场中,做如图的运动: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( )
【例2】如图所示,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.以ab边为轴转过60° 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

高中物理第1章电磁感应本章导学课件粤教版选修3_2

高中物理第1章电磁感应本章导学课件粤教版选修3_2
• 四个概念有磁通量、磁通量的变化、感应电动势、 自感电动势;
• 五个应用有自感、互感、涡流、电磁阻尼和电磁驱 动.
• 电磁感应与力、电等知识的综合应用是高考命题的 热点,具体表现为以下四点:
• 1.电磁感应与力学的综合问题
• 以电磁感应现象为核心,综合应用力学各种不同的 规律(如牛顿运动定律、动能定理等内容)形成综合类 问题.通常以导体棒和线圈为载体,分析导体棒在 磁场中因切割磁感线对运动情况的影响,解决此类 问题的关键在于运动情况的分析,特别是最终稳定 状态的确定,利用物体的平衡条件求最大速度之类 的问题.
等规律分析解答;(3)图象转换,如根据Φt图象画出 It图象、Et图象等.
• 第一节 电磁感应现象
• 第二节 产生感应电流的条件
• (本栏目对应学生用书P1)Fra bibliotek编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
• 2.电磁感应与电路的综合问题
• 此类问题关键在于电路结构的分析,能正确画出等 效电路图,并根据电学知识进行分析、求解.求解 过程首先注意电源的确定,通常将切割磁感线的导 体或磁通量发生变化的回路作为等效电源;其次是 能正确区分内、外电路,应用闭合电路欧姆定律及 串、并联电路的规律求解.
• 3.电磁感应中的图象问题
• 电磁感应的图象主要包括Bt图象、Φt图象、Et图象 和It图象,还可能涉及感应电动势E和感应电流I随位 移x变化的图象,即Ex图象和Ix图象,一般可把图象
问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画 出正确的图象;
• (2)由给定的有关图象,分析电磁感应过程,求解相 关物理量,解答电磁感应中的图象问题的基本方法 是利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律

粤教版高中物理选修3-2课件1电磁感应复习

粤教版高中物理选修3-2课件1电磁感应复习
Q=2mgd
4.电磁感应中的图象问题
例7.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速 率v运动,从无场区进入匀强磁场区,然后出来,若取逆 时针方向为电流的正方向,那么图中的哪一个图线正确地
表示回路中电流对时间的函数关系?()C
I
I
I
I
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
方法点拨:
1、受力分析:必要时画出相应的平面图。 受力平衡时,速度最大。
2、电路问题:画出等效电路图,产生感应电动势的 导体相当于电源,其电阻为内电阻。
3、能量问题:安培力做负功,其它能转化为电能。 安培力做正功,电能转化为其它能。 P安(=F安V)=P电(=EI)
4、解题方法:动能定理、能量守恒定律 或其他功能关系
当F安=mg时,物体达到最大速度Vm=1m/s
3.电磁感应中的能量问题
例6.如图所示,矩形线圈abcd质量为m,宽为d,在竖直 平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场, 磁场上、下边界水平,宽度也为d,线圈ab边刚进入磁场 就开始做匀速运动,那么在线圈穿越磁场的全过程,产 生了多少电热?
三.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
E 对于n匝线圈有 E n
t
t
注意:E与Φ、ΔΦ无直接联系;
E与成正比。
2.电动势的对比
感生 电动势
导体棒 平动切割
导体棒 转动切割
线值
E=Blv
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电磁感应复习
电磁感应现象
产生感应电流的条件
感应电动 势的大小
应用 感应电流(电 动势)的方向

粤教版物理选修3-2《第一章电磁感应》知识点总结

粤教版物理选修3-2《第一章电磁感应》知识点总结

粤教版物理选修3-2《第一章电磁感应》知识点总结选修3-2第一章电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。

(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。

二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路.........中磁通量发生变化..。

2、产生感应电流的方法.(1)磁铁运动。

(2)闭合电路一部分运动。

(3)磁场强度B变化或有效面积S变化。

注:第(1)(2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流”。

不管是动生电流还是感生电流,我们都统称为“感应电流”。

- 2 -3、对“磁通量变化”需注意的两点.(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。

(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。

导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。

4、分析是否产生感应电流的思路方法.(1)判断是否产生感应电流,关键是抓住两个条件:①回路是闭合导体回路。

②穿过闭合回路的磁通量发生变化。

注意:第②点强调的是磁通量“变化”,如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么不论低通量有多大,也不会产生感应电流。

(2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场- 3 -的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。

②闭合回路的面积S发生变化。

③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。

三、感应电流的方向1、楞次定律.(1)内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

①凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。

②凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。

(2)楞次定律的因果关系:- 4 -- 5 -- 6 -闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是(2)就电流而言,感应电流的磁场阻碍原电流的变化,即原电流增大时,感应电流磁场方向与原电流磁场方向相反;原电流减小时,感应电流磁场方向与原电流磁场方向相同。

2019年物理新同步粤教版选修3-2讲义:第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律 Word版

2019年物理新同步粤教版选修3-2讲义:第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律 Word版

姓名,年级:时间:第四节法拉第电磁感应定律1.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,即E=n ΔΦΔt,这就是法拉第电磁感应定律。

2.直导线切割磁感线运动时产生的感应电动势E=BLv sin θ.3.产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

一、影响感应电动势大小的因素1.感应电动势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。

在发生电磁感应现象的电路中,即使电路不闭合,没有感应电流,感应电动势依然存在。

2.磁通量的变化率磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,用错误!表示,其中ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt 表示变化ΔΦ所用的时间.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变化率成正比。

2.公式E=n错误!。

其中n为线圈匝数,ΔΦΔt是磁通量的变化率。

3.单位ΔΦ的单位是Wb,Δt的单位是s,E的单位是V。

三、感应电动势的另一种表述1.表述直导线做切割磁感线运动时产生的感应电动势的大小,跟磁感应强度B、导体长度L、运动速度v以及运动方向和磁感线方向的夹角θ的正弦sin θ成正比。

2.公式E=BLv sin_θ,若B、L、v三者互相垂直,则E=BLv。

3.公式适用范围闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势。

1.自主思考-—判一判(1)产生感应电动势,不一定产生感应电流。

(√)(2)感应电动势的大小与磁通量大小有关。

(×)(3)感应电动势E和磁通量Φ均与线圈匝数有关。

(×)(4)如图1­4­1所示,线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中感应电流逐渐变大。

(×)图1。

4­ 1 图1­4。

2(5)如图1.4。

2所示,导体棒平动切割磁感线产生的电动势为Blv。

(√)2.合作探究——议一议(1)产生感应电动势的电路一定是闭合的吗?提示:当闭合电路中磁通量发生变化时,会产生感应电动势和感应电流;如果电路不闭合,仍会产生感应电动势,但不会产生感应电流。

粤教版3-2教案 第1章 电磁感应 第6节 自感现象及其应用

粤教版3-2教案 第1章 电磁感应 第6节 自感现象及其应用

方向与原电流方向相反,阻碍增加,电流逐渐增大.电流减小
时(如断电),由于自感电动势方向与原电流方向相同,阻碍减 小,线圈中电流方向不变,电流逐渐减小.
【特别提醒】 自感电动势阻碍原电流的变化,而不是阻
止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长.
配粤教版
例1
物理
选修3-2
如下图所示两个电阻均为 R,L 的电阻及电池
3 .单位:亨利,简称亨,符号是 H. 常用的较小单位有 mH 和______ μH . ____ 如何增大线圈的自感电动势?
一是增大自感系数,可增大线圈的匝数,线圈的面积,插
入铁芯;二是使电流变化加快.
配粤教版
三、日光灯
物理
选修3-2
灯管 、________ 镇流器 和________ 启动器 . 1.主要组成:______ 2.灯管 (1)工作原理:管中气体导电时发出 ________ 紫外线 ,_______ 荧光粉 受
配粤教版
物理
选修3-2
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D .在电路 (b) 中,断开 S , A 将先变得更亮,然后渐渐变
暗 【答案】AD
【解析】在电路(a)中,断开S,由于线圈阻碍电流变小,
导致 A将逐渐变暗,故 A正确, B错误;在电路 (b) 中,由于电 阻 R和自感线圈 L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线 圈的电流小,断开 S 时,由于线圈阻碍电流变小,导致 A将变 得更亮,然后逐渐变暗,故C错误,D正确.
E 内阻均可忽略,S 原来断开,电路中电流 I0= ,现将 S 闭合, 2R 于是电路中产生自感电动势,此自感电动势的作用是( )
A.使电路的电流减小,最后由I0减到零 B.有阻碍电流增大的作用,最后电流小于I0
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2019年精选高中物理选修3-2第01节电磁感应现象粤教版巩固辅导一
第1题【单选题】
如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd
保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场( )
A、线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→d
B、线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→a
C、受磁场的作用,线框要发生转动
D、线框中始终没有感应电流
【答案】:
【解析】:
第2题【单选题】
关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是( )
A、闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流产生
B、闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中一定有感应电流产生
C、穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间,闭合电路中一定没有感应电流产生
D、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产生
【答案】:
【解析】:
第3题【单选题】
如图所示为“研究感应电流产生的条件”的实验装置,下列操作中,电流计的指针不会发生偏转的是
( )
A、将条形磁铁插入线圈的过程中
B、将条形磁铁从线圈中拔出的过程中
C、将条形磁铁放在线圈中不动
D、将条形磁铁从图示位置向左移动的过程中
【答案】:
【解析】:
第4题【单选题】
如图所示,两个线圈绕在同一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流( )
?
A、将开关S接通或断开的瞬间
B、开关S接通一段时间之后
C、开关S接通后,改变变阻器滑片的位置时
D、拿走铁环,再做这个实验,开关S接通或断开的瞬间
【答案】:
【解析】:
第5题【单选题】
下列现象中,属于电磁感应现象的是( )
A、小磁针在通电导线附近发生偏转
B、通电线圈在磁场中转动
C、闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D、磁铁吸引小磁针
【答案】:
【解析】:
第6题【单选题】
如图所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。

现让滑动变阻器的滑片P迅速
滑动,则( )
A、当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势
B、当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势
C、当P向右滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势
D、当P向右滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势
【答案】:
【解析】:
第7题【单选题】
关于下列物理现象的分析,说法正确的是( )
A、鸟儿能欢快地停在高压电线上是因为鸟儿的脚底上有一层绝缘皮
B、电动机电路开关断开时会出现电火花是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势
C、话筒能把声音变成相应的电流是因为电流的磁效应
D、静电喷涂时,被喷工件表面所带的电荷应与涂料微粒带同种电荷
【答案】:
【解析】:
第8题【单选题】
下列现象中,能表明电和磁有联系的是( )
A、摩擦起电
B、两块磁铁相互吸引或排斥
C、带电体静止不动
D、磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流
【答案】:
【解析】:
第9题【单选题】
如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQ之间有阻值为R的电阻,PQNM所为的面积为S,不计导轨和导体棒的电阻。

导轨所在区域内存在沿竖直方向的磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0~2t0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态。

下列说法正确的是( )
A、在0~t0和t0~2t0内,导体棒受到导轨的摩擦力方向相同
B、在t0~2t0内,通过电阻R的电流方向为P到Q
C、在0~t0内,通过电阻R的电流大小为有误
D、在0~2t0内,通过电阻R的电荷量为有误
【答案】:
【解析】:
第10题【多选题】
如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁的磁场中,如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1 ,两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2 ,则( )
A、当v1=v2 ,且方向相同时,可以产生感应电流
B、当v1=v2 ,且方向相反时,可以产生感应电流
C、当v1≠v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流
D、若v2=0,v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ,且θ<90°,可以产生感应电流
【答案】:
【解析】:
第11题【实验探究题】
为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示,已知线圈由a端开始绕至b端,当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转.
将磁铁N极向下从线圈L中向上抽出时,发现指针向左偏转,俯视线圈,其绕向为______(填:“顺时针”或“逆时针”).
当条形磁铁从图示中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转,俯视线圈,其绕向为______(填:“顺时针”或“逆时针”).
【答案】:
【解析】:
第12题【实验探究题】
如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,将磁铁插入螺线管的过程中,电流表指针______(选填“偏转”或“不偏转”),磁铁放在螺线管中不动时,电流表指针______(选填“偏转”或“不偏转”)
【解析】:
第13题【综合题】
如图所示,平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,右端接有阻值R=0.9Ω的电阻,一导体棒ab质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω,把它垂直放在导轨上,导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.2,导体棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左匀速运动,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,整个装置处在方向竖直向上磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中.导轨电阻不计,求
?
通过导体棒的电流大小和方向;
""
恒力F的功率(g取10m/s^2).
""
【解析】:
第14题【综合题】
如图所示,两根足够长的光滑平行直导轨AB、CD与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,A、C两点间接有阻值为R的定值电阻.一根质量为m、长也为L的均匀直金属杆ef放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,金属杆ef的电阻为r,其余部分电阻不计.现让ef杆由静止开始沿导轨下滑.
求ef杆下滑的最大速度vm .
已知ef杆由静止释放至达到最大速度的过程中,ef杆沿导轨下滑的距离为x,求此过程中定值电阻R 产生的焦耳热Q和在该过程中通过定值电阻R的电荷量q.
【答案】:
【解析】:
第15题【综合题】
如图所示,矩形线圈的面积为0.2m^2 ,放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,线圈的一边ab与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角.求:
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?
穿过线圈的磁通量是多大?
""
当线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少?""
【答案】:
【解析】:
11/ 11。

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