人教版高二物理选择性必修二第二章 《法拉第电磁感应定律》共29张ppt

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人教版2019高中物理选择性必修第二册 法拉第电磁感应定律(课件)35张ppt

人教版2019高中物理选择性必修第二册 法拉第电磁感应定律(课件)35张ppt

二、法拉第电磁感应定律
4.应用:用公式
E n Φ t
求E的几种常见情况:
①B不变, S发生变化,ΔS=S2-S1 :
E n BS 2 BS1 t
B S n
t
②S不变, B发生变化,ΔB=B2-B1 : E n B2S B1S =n S B
t
t
③如果B、S都变化呢?
E n 2-1 =n B2S2 B1S1
(2)当线圈转过θ 时,电动势
E nBL2v nBL2L1 nBS
E nBL2v1
v1 vcos L1 cos
t
E nBS cost
三、导体切割磁感线时的感应电动势
4.线圈绕垂直于磁场的轴转动,线圈匝数n,求E。 (3)线圈以图示情形运动时
Oω l1 l2
B
E E1 E2 nBLl1 l2 nBS
的面积增加一倍,则半径r增加到原来的 2 倍,电流也增加到原来的 2 倍;I与线圈匝数无关。
练习3
一飞机在南半球上空做飞行表演。当它自东向西方向做飞行表演时,飞机左右两机翼端点哪一 点电势高( B ) A. 飞机右侧机翼电势低,左侧电势高 B. 飞机右侧机翼电势高,左侧电势低 C. 两机翼电势一样高 D. 条件不足,无法判断
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
解析:设导线的电阻率为ρ,横截面积为S0,线圈的半径为r,则I=
E R
=
n
t R
=
n
r2 B sin t
n2 r S0
=
S0r 2
·
B t
·sinθ。可见将r增加
一倍,则I增加一倍;将线圈与磁场方向的夹角改变时,sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1);若将线圈

法拉第电磁感应定律课件-高二物理人教版(2109)选择性必修第二册

法拉第电磁感应定律课件-高二物理人教版(2109)选择性必修第二册

4、直导体做切割磁感线运动感应电动势:
E BLv (B、L、v三者相互垂直 ,L上各点速度相同)
若L⊥v,L⊥B,v与B之间夹角为θ,则:
E BLv BLv sin
例2. 如下图所示“∠”形金属框架水平放在与框架平面垂直、有
理想边界的匀强磁场中,磁场方向如图所示,磁感强度为B。一
金属棒始终与框架接触良好,并与框架一边垂直,当t=0时,棒
0.001V
环中的电流:
I E 0.01A R
所求电荷量:
q It 0.01C
4、直导体做切割磁感线运动感应电动势:
如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,
导体ab长度为L,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?a、b两点哪一点电势高?
回路在时间t内增大的面积为: × ×a × × ×a ×
课堂练习
B
×× ×× ×× × ××× ××× × × ×× × × ×× ×
××
0
t1
t2 t3
t4
t
线圈处于垂直纸面的匀强磁场中,垂直向里的方向为正方向, 磁感应强度B随时间t变化如图所示,设顺时针电流为正。 试定性画出感应电流I随时间t变化的图象?
课堂练习
B
××
×× ××
× ×××
0
t
××× × ×
ΔS=LvΔt
× G
×
×v ×
×
×
穿过回路的磁通时的变化为: × × × × × ×
××××××
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
b
b
产生的感应电动势为:
V是相对于磁场的速度
4、直导体做切割磁感线运动感应电动势:

高中物理新人教版选择性必修二 法拉第电磁感应定律课件

高中物理新人教版选择性必修二  法拉第电磁感应定律课件
B. 流过Oa的电流方向为a指向O
C. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr2
D. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为1/2Bωr2
解析:
A对,B错:根据右手定则可知,流过Oa的电流方向为由O指向a。
C错,D对:Oa杆切割磁感线产生感应电动势为E= Brv = Br
vO va
0 r 1
产生的感应电动势
分析:回路在时间Δt内增大的面积为: ΔS=LvΔt
穿过回路的磁通量的变化为:ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为: E
× ×a × × × × a
× × × × × ×
× × × v× × ×
G× × × × × ×
Φ BLvt


t
t
E BLv
适用条件:匀强磁场中,导线、B、v相互垂直时
= Br
= B r 2 。
2
2
2
第二章 电磁感应
谢 谢!
1.磁场强弱
2.运动速度
3.线圈匝数
4.磁场方向与导体运动方向
5.磁通量大小
6.磁通量的变化率
第二章 电磁感应
实验装置如图所示,线圈的两端与电压表相连。将强磁
体从长玻璃管上端由静止下落,穿过线圈。分别使线圈
距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表
的示数以及发生的现象。
分别改变线圈的匝数、磁体的强度,重复上面的实验,
通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系.
(2)磁通量的变化率对应Φ-t图线上某点切线的斜率.
Φ
o
t
第二章 电磁感应
【拓展思考】
问题1:磁通量大,磁通量变化一定大吗?

高中物理人教版选择性必修第二册教学课件《法拉第电磁感应定律》

高中物理人教版选择性必修第二册教学课件《法拉第电磁感应定律》
上的热功率变为原来的4倍,选项D错误。
布置作业
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
【学以致用4】如图所示,两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平
面内,其间距L=0.2 m, 磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场垂直导轨平面向
下,两导轨之间连接的电阻R=4.8 Ω,在导轨上有一金属棒ab,其接入
E′
4
I=

A=0.8 A,
R+r 4+1
故电阻R 两端的电压U=IR=0.8×4 V=3.2 V
V=4 V,
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
【学以致用3】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分别与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
正确的是( )
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上向下看,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
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
【答案】AB
放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁场的磁感应强
度B随时间变化规律如图乙所示.求:
(1)0~4 s内,回路中的感应电动势.
(2)t=5 s时,a、b两点哪点电势高?
(3)t=5 s时,电阻R两端的电压U.
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共18张ppt)

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共18张ppt)
1、E 动 :导线切割磁感线运动时产生的电动势。
2、表达式: E动 BLv 3、动生电动势对应的非静电力是洛伦兹力的沿杆分力。
(总的洛伦兹力对电荷不做功)
4、“动生电”过程,安培力做负功。 克服安培力做功的过程中,其他形式能量转化为电能。 安培力做功的绝对值可以作为转化的电能的量度。
练习1、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中 心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势 (2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势
(1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大?
I=0.5A
U=1.5V
(2)维持ab做匀速运动的外力多大? F=0.1N
(3)ab向右运动1m的过程中,外力做的功是多少?
电路中产生的热量是多少?
WF=0.1J Q=0.1J
一个夹角θ时,可以将速度 v 进行分解。
v v1 vsin (有效切割速度) v2 vcos (只切不割,不产生E感 )
E感 BLvsin (条件:v L,v与B夹角为)
3、切割的有效长度问题
如果导线的运动方向与导线本身不垂直时,可以将速度 v沿平行于杆和垂直于杆两个方向分解,沿杆的运动不
磁通量变化快慢可以用变化率表示,磁通量的变化率和磁通量、磁通 量的变化无直接关系:磁通量大,磁通量的变化率不一定大;磁通量的变化 大,磁通量的变化率也不一定大。
二、磁通量的变化率
1、磁通量: BS
BS
2、磁通量的变化量: 2 1 SB
3、磁通量的变化率:
t
B S t
S B
t
类似于: v、v、v
本节课我们将探讨电磁感应现象中的电动势问题,以及影响感应电流大小的因素。

法拉第电磁感应定律课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

法拉第电磁感应定律课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
B
t
Φ2 - Φ1
B2 S2 - B1 S1
Φ
③磁感应强度和线圈面积都改变: E = n
=n
=n
t
t
t
理论推导:
如图所示,把矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里,线框平面跟
磁感线垂直。设线框可动部分导体棒 MN 的长度为 l,它以速度 v 向右运动,在
Δt时间内,由原来的位置 MN 移到 M1N1 。
均感应电动势
求的是瞬时感应电动势
适用
范围
求的是整个电路的感
应电动势
求的是电路中一部分导体切割磁感
线时产生的感应电动势
研究
对象
整个电路
一部分导体
当 Δt→0 时,E 为瞬时感应电动势,而公式 E=Blvsin θ 中的v 若代入
平均速度,则求出的E为平均感应电动势
思考与讨论:
导体棒CD在匀强磁场中运动。自由电荷会随着导体棒运动,并因此受
f
D
动生电动势是导体中的自由电荷在磁场中受到洛仑兹力作用的结果。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关.
拓展学习:导体棒转动
如下图所示,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以
角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差。
△ф

A'
E=n
ω
A
△ ф=B△S
△S=

·πL2
2
找有效速度 v v sin
B

θ
v
v∥ v cos
E=0
v
= ⊥ = sin (θ为v与B夹角)
5、v⊥ B , L⊥B,导体棒不是直线

2.2法拉第电磁感应定律课件ppt-高二下学期物理人教版选择性必修第二册


课堂探究
IE R
I感
E感 R
电磁感应中产生的电动势叫感应电动势。
感应电动势与感应电流的关系 产生感应电动势的部分导体相当于电源,闭合导体回路中有感应电动势就有 感应电流,若导体回路不闭合,则没有感应电流,但仍有感应电动势。
对理论和实验资料进一步严格分析后,得到
E Φ t
E k Φ t
——法拉第电磁感应定律
v2
v
B
将速度进行矢量分解
v1 = vsin θ v2 = vcos θ 动生电动势为 E = Blv1
∴ E = Blvsin θ 当v // B 时,E = 0 当v⊥B 时,E 最大
复习电源的作用
动生电动势的非静电力来源
×× × ×
×× × ×
为便于讨论,假设导体棒中的自由电荷是正电荷。
×× ××
当v⊥B 时,E 最大 ×× ××
F电
动生电动势的非静电力来源 对理论和实验资料进一步严格分析后,得到
F非
外电路
提出问题2
如图,导体棒在匀强磁场中运动,产生动生电动势的非静电力
是什么力提供的?
×
C
××
× 如图,导体棒CD在匀强磁场中运动,
+
速度方向与磁感应强度方向垂直,
×× × ×
+ v 且与导体棒垂直。
××
××
× × +×
B
为便于讨论,假设导体棒中的 × 自由电荷是正电荷。
× × D× ×
动生电动势的非静电力来源
C
× × f× ×
+
× ×
× ×

+ f
×
×
v
×

人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 2.法拉第电磁感应定律


1
15 3
ΔΦ=BS-0=0.2×2×15×5 3 Wb= 2 Wb
3 s 内电路产生的平均感应电动势为
15 3
Δ
5 3
2
E= =
V=
V。
Δ
3
2
求解导体棒切割磁感线运动问题时,要分清瞬时感应电动势和平均感应电
Δ
动势,正确应用 E=n Δ 和E=Blv两个公式,在应用E=Blv时要弄清切割磁感
素养阐释
1.通过对磁通量的变化率、感应电动势、法拉第电磁感应定律的学习,形
成物理观念。
2.通过法拉第电磁感应定律
θ的应用,掌握科学思维。
Φ
E=n t 及导体切割磁感线时的电动势E=Blvsin
自主预习·新知导

一、电磁感应定律
1.感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势。产生感应电动势的那
m2、电阻r=1 Ω,在线圈外接一阻值为R=4 Ω的电阻。把线圈放入一个匀
强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面向里,磁场的磁感应强度B随时间的变
化规律如图乙所示。
(1)求0~4 s内,回路中的感应电动势。
(2)求t=5 s时,a、b两点哪点电势高。
(3)求t=5 s时,电阻R两端的电压U。
答案:(1)1 V
2
Δ
2.公式 E=n Δ 与 E=Blvsin θ 的对比
比较项目
Φ
E=n
t
E=Blvsin θ
研究对象 整个闭合回路
回路中做切割磁感线运动的那部分导体
区 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体切割磁感线运动的情况

Δt 内的平均感应电
计算结果
某一时刻的瞬时感应电动势

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共32张ppt)

有关,而速度大,垂直磁感线方向的速度不一定大。所以,导体棒运动速度
越大,产生的感应电动势不一定越大。
Δ
4.Φ、ΔΦ、
与线圈匝数有关吗?感应电动势E与线圈匝数有关吗?
Δ
Δ
提示:Φ、ΔΦ、 均与某一面积相联系,与线圈匝数无关;n匝线圈相当于
Δ
n个单匝线圈的串联,所以感应电动势E与线圈匝数有关。
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B·ΔS,则
Φ1=B1S,Φ2=B2S,
ΔΦ =Φ2-Φ1
所以ΔΦ=ΔBS=(6-2)×20×10-4 Wb=8×10-3 Wb。
×
(2)磁通量的变化率为
=


-
Wb/s=4×10-3 Wb/s。
(3)根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小
【变式1】 如图(a)所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000,线圈面积S=200 cm2,
v

B
二、导体切割磁感线时的感应电动势
注意:1.为切割磁感线的有效长度。
(垂直于、的两端口距离)
× × × × × ×
× × × × × ×
G
v
v
v
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × ×
× × × ×
v
× × × ×
× × × ×

的特例,只适用于切割。

2. = 是 =
人教版(2019)选择性必修二
人教版(2019)选择性必修二
第二章 电磁感应
第2节 法拉第电磁感应定律
2024
探究与思考
问题:甲、乙两电路本质上有何异同?
S

G

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共26张ppt)

BC
A.感应电流方向为由端经电阻流向端B.圆盘产生的感应电动势C.设想将此圆盘中心挖去半径为的同心圆,中心接线端加一个电刷与同心小圆接触,其他条件不变,则感应电动势变为D.设想将此圆盘中心挖去半径为的同心圆,中心接线端加一个电刷与同心小圆接触,其他条件不变,则感应电动势变为
例题2
如图所示,固定于水平面上的金属框架CDEF处在垂直纸面向里的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时刻MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出B与t的关系式。
a端
二、动生电动势
例2 (不定项)如图所示,一导线弯成直径为<m></m>的半圆形闭合线框.虚线<m></m>右侧有磁感应强度为<m></m>的匀强磁场,方向垂直于线框所在的平面.现线框以速度<m></m>向右匀速进入磁场,直径<m></m>始终与<m></m>垂直.从<m></m>点到达边界开始到<m></m>点进入磁场为止,下列说法中正确的是( )
(1) 前<m></m>内的感应电动势的大小以及通过电阻的电流方向;
(2) 前<m></m>内的平均感应电动势.
二、电磁感应定律
变式1 [2024·绍兴新昌中学月考] 如图所示,一正方形线圈的匝数为<m></m>,边长为<m></m>,线圈平面与匀强磁场方向垂直,且一半处在磁场中,在<m></m>时间内,磁感应强度的方向不变,大小由<m></m>均匀地增大到<m></m>,下列说法正确的是( )
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