山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：92法拉第电磁感应定律1-讲义
合集下载
2025年高考物理复习课件 第2讲 法拉第电磁感应定律及其应用
A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B.下落过程中, 小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C.下落过程中, 小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.与上部相比, 小磁体通过线圈下部的过程中, 磁通
量变化率的最大值更大
解析 由题图乙可得,感应电流的峰值越来越大,说明感应电动势越来越大,
小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快,选项A正确;下落过程中,小磁体在
有效长度为ab间的距离。
(3)相对性:E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注
意速度间的相对关系。
2.导体转动切割磁感线产生感应电动势的情况
若长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,则
(1)以中点为轴时,E=0(不同两段的电动势的代数和)。
1
1
2
(2)以端点为轴时,E=2BωL (平均速度取中点位置的线速度2 L)。
相关因素:与线圈的 大小
、形状、
匝数 以及是否有铁芯等有关。
二、涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产
生 感应电流
,这种电流看起来像水中的漩涡,所以叫涡流。
三、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是
阻碍 导体的运动。
四、电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
总
正确;θ=0 时,电路中总电阻是(2+π)aR0,所以杆受的
2
F=BIL=B·
2a(π+2)
0
=
4 2
,D
(π+2)0
错误。
典题4 (2024海南海口开学考试)如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀
B.下落过程中, 小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C.下落过程中, 小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.与上部相比, 小磁体通过线圈下部的过程中, 磁通
量变化率的最大值更大
解析 由题图乙可得,感应电流的峰值越来越大,说明感应电动势越来越大,
小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快,选项A正确;下落过程中,小磁体在
有效长度为ab间的距离。
(3)相对性:E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注
意速度间的相对关系。
2.导体转动切割磁感线产生感应电动势的情况
若长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,则
(1)以中点为轴时,E=0(不同两段的电动势的代数和)。
1
1
2
(2)以端点为轴时,E=2BωL (平均速度取中点位置的线速度2 L)。
相关因素:与线圈的 大小
、形状、
匝数 以及是否有铁芯等有关。
二、涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产
生 感应电流
,这种电流看起来像水中的漩涡,所以叫涡流。
三、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是
阻碍 导体的运动。
四、电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
总
正确;θ=0 时,电路中总电阻是(2+π)aR0,所以杆受的
2
F=BIL=B·
2a(π+2)
0
=
4 2
,D
(π+2)0
错误。
典题4 (2024海南海口开学考试)如图所示,直角三角形金属框abc放置在匀
高考物理一轮复习9.2法拉第电磁感应定律及其应用课件
A.Ua>Uc,金属框中无电流
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a—b—c—a
C.Ubc= -1Bl2ω,金属框中无电流
2
关闭
D.Uac= 1Bl2ω,金属框中电流方向沿a—c—b—a
2
金属框转动过程中,因穿过回路的磁通量始终为零,故金属框中无感
解题探究:三角形转动时
,切割磁感线的是哪几条边
?
应电流;对于
关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小(dàxiǎo)与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
关闭
感应电动势的大小与线圈的匝数成正比,与磁通量的变化率成正比,与磁通
2 1
关闭
解析
答案
--14
14-
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
二
例1
考点三
解题探究:①a和b之间的电势差是否恒定?
提示:恒定。
②能否判断a、b两端哪端电势高?
提示:根据楞次定律可判定。
第十四页，共35页。
对点训练(xùnliàn)1
--15
15-
考点(kǎo diǎn)
一
考点(kǎo diǎn)
导体切割磁感线产生感应电动势的计算
1.公式E=Blv的使用条件
(1)匀强磁场。
(2)B、l、v三者相互垂直。
第十九页，共35页。
对点训练2
--20
20-
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
二
考点(kǎo diǎn)
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a—b—c—a
C.Ubc= -1Bl2ω,金属框中无电流
2
关闭
D.Uac= 1Bl2ω,金属框中电流方向沿a—c—b—a
2
金属框转动过程中,因穿过回路的磁通量始终为零,故金属框中无感
解题探究:三角形转动时
,切割磁感线的是哪几条边
?
应电流;对于
关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小(dàxiǎo)与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
关闭
感应电动势的大小与线圈的匝数成正比,与磁通量的变化率成正比,与磁通
2 1
关闭
解析
答案
--14
14-
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
二
例1
考点三
解题探究:①a和b之间的电势差是否恒定?
提示:恒定。
②能否判断a、b两端哪端电势高?
提示:根据楞次定律可判定。
第十四页，共35页。
对点训练(xùnliàn)1
--15
15-
考点(kǎo diǎn)
一
考点(kǎo diǎn)
导体切割磁感线产生感应电动势的计算
1.公式E=Blv的使用条件
(1)匀强磁场。
(2)B、l、v三者相互垂直。
第十九页，共35页。
对点训练2
--20
20-
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
二
考点(kǎo diǎn)
法拉第电磁感应定律ppt课件全
E n 算出的是平均感应电动势 t
当磁通量均匀变化时,某一时刻的瞬时感应电动 势等于全段时间内导体的平均感应电动势。
8
巩固练习：
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每 秒钟均匀地增加2 Wb，则：
A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V
√B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V
C．线圈中的感应电动势始终是2 V D．线圈中不产生感应电动势
由I
E R
r
知：大，总电指阻针一偏定转时角，越E大越。大，I越
问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈
中，快插入和慢插入有什么相同和不同？
从条件上看 相同 Φ都发生了变化 不同 Φ变化的快慢不同
从结果上看 都产生了I 产生的I大小不等6
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
二、法拉第电磁感应定律
Φ
t3 t4
O
t1 t2
t
图1
图2
18
例2.如图 (a)图所示，一个500匝的线圈的两 端跟R＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的 匀强磁场中，线圈的横截面积为20 cm2，电阻 为1 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象 如(b)图，求磁场变化过程中通过电阻R的电流 为多大？
19
【解析】 由题图(b)知：线圈中磁感应强度 B 均匀 增加，其变化率ΔΔBt ＝(504－1s0)T＝10 T/s. 由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动 势为 E＝nΔΔΦt ＝nΔΔBt S＝500×10×20×10－4 V＝10 V. 由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为 I＝R＋E r＝991＋0 1A＝0.1 A.
巩固练习
2．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀 速转动，穿过某线路的磁通量Φ随时间t变化的关系 如图1，当线圈处于如图2所示位置时，它的：
高中物理精品课件：法拉第电磁感应定律及其应用
H。
10-6
2.涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这
种电流看起来像水的漩涡,所以叫涡流。
3.电磁阻尼
导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是
阻碍 导体的运动。
4.电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
到安培力而运动起来。
感应电流
使导体受
第2节
法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律
(1)内容: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。
感应电动势与匝数有关
(2)公式:E=n
,其中n为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的
欧姆
定律,即I= + 。
2.导体切割磁感线的情形
场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确
的有(
) 答案 AD
A.杆OP产生的感应电动势恒定
B.杆OP受到的安培力不变
C.杆MN做匀加速直线运动
D.杆MN中的电流逐渐减小
6.如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应
强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以
B.金属框中电流的电功率之比为4∶1
C.金属框中产生的焦耳热之比为4∶1
D.金属框ab边受到的安培力方向相同
答案 B
素养点拨1.应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤
(1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况;
(2)利用楞次定律确定感应电流的方向;
(3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。
法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习优质PPT课件
典例 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一 个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环 a、b 与长 直金属杆导通，图中 a，b 间距离为 L，导线组成的正弦 图形顶部或底部到杆的距离都是 d.右边虚线范围内存在 磁感应强度大小为 B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀 强磁场，磁场区域的宽度为34L，现在外力作用下导线沿 杆以恒定的速度 v 向右运动，t＝0 时刻 a 环刚从 O 点进 入磁场区域，则下列说法正确的是( )
获取信息
稳定后L相当于导线，A被短路 后熄灭
开始充电瞬间，导通，可近似短 路
电容充电完毕——断路L通电自感 电动势为零，短路
解析：S 闭合瞬间，C 充电，B 被短路不亮，L 通电
产生自感电动势，阻碍电流增大，电流很小，A 中电流较
大，瞬间亮；S 闭合足够长时间，C 充电完毕，断路，B
变亮，L 自感电动势为零，短路，电流较大设为 I0，A 熄
程中，有逆时针的电流
C．保持半径不变，使磁场随时间按 B＝kt 变化，线 圈中的电流为kπRr2
D．保持半径不变，使磁场随时间按 B＝kt 变化，线 圈中的电流为2kRπr2
[思维点拨] 磁通量有正负，磁通量变化率 E＝nΔΔΦt . 解析：保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 3r 的过
程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中没有感应电
S闭合时，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
开始充电瞬间，导通，可近似短路
第稳十定章 后L相电当磁于感导应线，A被短路后熄B灭．保持磁场不变，线圈的半径由 2r 变到 0.5r 的过
S闭合时，线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
高级中学高考物理一轮复习课件：法拉第电磁感应定律 (共22张PPT)
结论
感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间 都有关.
若闭合电路是一个n匝线圈，且穿 过每匝线圈的磁通量变化率都相同，则 整个线圈的感应电动势：
E n t
法拉第
（1791—1876）是英国著名 的物理学家、化学家。他发现 了电磁感应现象，提出电场和 磁场的概念。场的概念对近代 物理的发展的重大意义。
=BLvt ，由法拉第电磁感应定律得：
E BLv t
（2）切割方向与磁场方向成θ角时：如图所 示，将v分解为垂直B和平行B的两个分量， 其中：
vvsin 对切割有贡献．
v// vcos 对切割无贡献．
所以：
E BLv
即 :EBLVsin
即 :EBLVsin
导线切割磁感线时产生的电动势
的大小，跟磁感强度B、导线长度L、 运动速度v以及运动方向与磁感线方向 的夹角的正弦sin成正比。
（2） /t 是指在时间t 内磁通量变化快慢的平均值； t0，/t表示在某瞬时磁通量变化的快慢。
平均磁通 变化率
瞬时磁通 变化率
Φ 2 1
t
t2 t1
平均感应电动势 E
lim Φ
t 0 t
瞬时感应电动势 E t
2．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）垂直切割时：如图所示，导体由ab匀速移动 到a1b1 ，这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化
3.公式E=BLVsinθ与公式E=n△Φ/ △ t比较：
公式
E= n△Φ/ △ t
E=Bl Vsin θ
对象
一闭合电路
一段切割磁感线的导线
内容 △ t时间内的平均电动势 某一t时刻的瞬时电动势
电动势所在 磁通量发生变化部分
切割段导线
适用范围
感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间 都有关.
若闭合电路是一个n匝线圈，且穿 过每匝线圈的磁通量变化率都相同，则 整个线圈的感应电动势：
E n t
法拉第
（1791—1876）是英国著名 的物理学家、化学家。他发现 了电磁感应现象，提出电场和 磁场的概念。场的概念对近代 物理的发展的重大意义。
=BLvt ，由法拉第电磁感应定律得：
E BLv t
（2）切割方向与磁场方向成θ角时：如图所 示，将v分解为垂直B和平行B的两个分量， 其中：
vvsin 对切割有贡献．
v// vcos 对切割无贡献．
所以：
E BLv
即 :EBLVsin
即 :EBLVsin
导线切割磁感线时产生的电动势
的大小，跟磁感强度B、导线长度L、 运动速度v以及运动方向与磁感线方向 的夹角的正弦sin成正比。
（2） /t 是指在时间t 内磁通量变化快慢的平均值； t0，/t表示在某瞬时磁通量变化的快慢。
平均磁通 变化率
瞬时磁通 变化率
Φ 2 1
t
t2 t1
平均感应电动势 E
lim Φ
t 0 t
瞬时感应电动势 E t
2．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）垂直切割时：如图所示，导体由ab匀速移动 到a1b1 ，这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化
3.公式E=BLVsinθ与公式E=n△Φ/ △ t比较：
公式
E= n△Φ/ △ t
E=Bl Vsin θ
对象
一闭合电路
一段切割磁感线的导线
内容 △ t时间内的平均电动势 某一t时刻的瞬时电动势
电动势所在 磁通量发生变化部分
切割段导线
适用范围
山东省专用学年高中物理第四章电磁感应第节法拉第电磁感应定律课件新人教版选修.ppt
应电动势 D．图丁回路中感应电动势先变大后变小
2019-9-24
谢谢关注
19
解析：因 E＝ΔΔΦt ，则可据图像斜率判断，知图甲中ΔΔΦt ＝0，即电 动势 E 为 0；图乙中ΔΔΦt ＝恒量，即电动势 E 为一恒定值；图丙 中 E 前>E 后；图丁中图像斜率ΔΔΦt 先减小后增大，即回路中感应电 动势先减小后增大，故只有 B 选项正确。
22
平均电动势与瞬时电动势的求解
平均电动势与瞬时电动势的比较 E＝nΔΔΦt
E＝Blvsin θ
求的是 Δt 时间内的 求 的 是 瞬 时 感 应
区 物理
平均感应电动势，E 电动势，E 与某个
别 意义
与某段时间或某个 时刻或某个位置
不同
过程相对应
相对应
2019-9-24
谢谢关注
23
E＝nΔΔΦt
感线的长度。在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的
磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针
方向不变，A 正确。根据左手定则可以判断，CD 段受安培力
向下，B 不正确。当半圆闭合回路进入磁场一半时，等效长度
最大为 a，这时感应电动势最大为 E＝Bav，C 正确。感应电
动势平均值 E ＝ΔΔΦt ＝B·212aπa2＝14πBav，D 正确。
联 公式 E＝nΔΔΦt 和 E＝Blvsin θ 是统一的，当 Δt→0 时， 系 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
2019-9-24
谢谢关注
24
[典例] 如图所示，边长为 0.1 m 的正方形线圈 ABCD 在 大小为 0.5 T 的匀强磁场中以 AD 边为轴匀速转动。初始时刻 线圈平面与磁感线平行，经过 1 s 线圈转了 90°，求：
2019-9-24
谢谢关注
19
解析：因 E＝ΔΔΦt ，则可据图像斜率判断，知图甲中ΔΔΦt ＝0，即电 动势 E 为 0；图乙中ΔΔΦt ＝恒量，即电动势 E 为一恒定值；图丙 中 E 前>E 后；图丁中图像斜率ΔΔΦt 先减小后增大，即回路中感应电 动势先减小后增大，故只有 B 选项正确。
22
平均电动势与瞬时电动势的求解
平均电动势与瞬时电动势的比较 E＝nΔΔΦt
E＝Blvsin θ
求的是 Δt 时间内的 求 的 是 瞬 时 感 应
区 物理
平均感应电动势，E 电动势，E 与某个
别 意义
与某段时间或某个 时刻或某个位置
不同
过程相对应
相对应
2019-9-24
谢谢关注
23
E＝nΔΔΦt
感线的长度。在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的
磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针
方向不变，A 正确。根据左手定则可以判断，CD 段受安培力
向下，B 不正确。当半圆闭合回路进入磁场一半时，等效长度
最大为 a，这时感应电动势最大为 E＝Bav，C 正确。感应电
动势平均值 E ＝ΔΔΦt ＝B·212aπa2＝14πBav，D 正确。
联 公式 E＝nΔΔΦt 和 E＝Blvsin θ 是统一的，当 Δt→0 时， 系 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
2019-9-24
谢谢关注
24
[典例] 如图所示，边长为 0.1 m 的正方形线圈 ABCD 在 大小为 0.5 T 的匀强磁场中以 AD 边为轴匀速转动。初始时刻 线圈平面与磁感线平行，经过 1 s 线圈转了 90°，求：
《法拉第电磁感应定律》共29张ppt精选全文
电学方面1821年法拉第完成了第一项重大的电发明，即第一台电动机，通俗来解释就是通过使用电流将物体运动。虽然在现代技术看来，这个装置十分简陋，但它却开创电动机的发展史。1831年法拉第在实验中发现了电磁感应，也就是当一块磁铁穿过一个闭合线路时 ，线路内就会有感应电流产生。这也成为了法拉第一生最伟大的贡献之一。同年法拉第发明了圆盘发电机，这是法拉第第二项重大的电发明。
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。
感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？
在实验中，速度越快、磁场越强、匝数越多， 产生的感应电动势就越ห้องสมุดไป่ตู้。
是不是感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关呢？
在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：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，这就是法拉第电磁感应定律 。
现代科学研究中常要用到高 速电子，电子感应加速器就是利用感生电场 使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之 间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变 化，产生的感生电场使电子加速。 上图为侧视 图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。 当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一 致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子 加速？
导线切割磁感线时的感应电动势
＝
∆Φ ＝ Φ 2－ Φ 是磁通量的变化量
是磁通量的变化率
n 是线圈的匝数 单匝时（n=1）：
为有效长度
为与磁感线方向的夹角
为导线和磁场间的相对速度
与＝ 的对比
感生电动势
感生电场
变化的磁场周围所产生的电场
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。
感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？
在实验中，速度越快、磁场越强、匝数越多， 产生的感应电动势就越ห้องสมุดไป่ตู้。
是不是感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关呢？
在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：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，这就是法拉第电磁感应定律 。
现代科学研究中常要用到高 速电子，电子感应加速器就是利用感生电场 使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之 间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变 化，产生的感生电场使电子加速。 上图为侧视 图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。 当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一 致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子 加速？
导线切割磁感线时的感应电动势
＝
∆Φ ＝ Φ 2－ Φ 是磁通量的变化量
是磁通量的变化率
n 是线圈的匝数 单匝时（n=1）：
为有效长度
为与磁感线方向的夹角
为导线和磁场间的相对速度
与＝ 的对比
感生电动势
感生电场
变化的磁场周围所产生的电场
高中物理法拉第电磁感应定律课件
法拉第电磁感应定律的原 理
变化的磁场产生电场
总结词
变化的磁场会产生电场，这是法 拉第电磁感应定律的核心内容。
详细描述
根据法拉第的实验和理论，当磁 场发生变化时，会在导体中产生 电动势，从而产生电流。这个现 象称为电磁感应。
产生感应电动势的条件
总结词
要产生感应电动势，需要有两个条件同时满足：一是导体处于变化的磁场中，二 是导体是闭合电路的一部分。
详细描述
当导体在变化的磁场中时，导体中的电子受到洛伦兹力的作用，从而在导体中产 生电流。如果导体不是闭合电路的一部分，则产生的电流将会消失。
感应电动势的大小计算
总结词
感应电动势的大小与磁通量的变化率 成正比，这是法拉第电磁感应定律的 定量表述。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律，感应电动 势的大小计算公式为 e = -dΦ/dt，其 中 e 是感应电动势，Φ 是磁通量，t 是时间。这个公式表明，感应电动势 的大小与磁通量的变化率成正比。
THANKS
磁悬浮列车的原理
总结词
磁悬浮列车利用法拉第电磁感应定律实 现列车与轨道的分离。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过强大的磁场产生推力，使 列车与轨道之间保持一定距离。当列车向 前运动时，车体下方的线圈会产生感应电 动势，与轨道磁场相互作用产生推力，使 列车前进。同时，磁悬浮列车采用非接触 式设计，减少了摩擦和磨损，提高了运行 效率和安全性。
磁通量与感应电动势的关系
总结词
磁通量的变化是产生感应电动势的必 要条件，而感应电动势的大小则与磁 通量的变化率有关。
详细描述
磁通量是描述磁场分布的物理量，当 磁通量发生变化时，会在导体中产生 感应电动势。感应电动势的大小则取 决于磁通量变化的快慢程度。
法拉第电磁感应定律(含视频)教学课件(28张PPT)高中物理鲁科版(2019)选择性必修第二册
产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路 （2）磁通量变化 ，即：△Φ≠0
1、感应电动势
试比较甲、乙两电路中电流产生的原因
S
A
甲E
乙
NE
产生电动势的那部 分导体相当于电源
在电磁感应现象中产Hale Waihona Puke 的电动势叫感应电动势电源？
电流表指针为什么会偏转？
Φ变化
产生E
有I
电流表指针偏转角的大小和哪些因素有关
E n 2 1
t
导体切割磁感线时的感应电动势
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
× × a× × × ×a ×
×××××
G× × × v× × × ×
×××××
b
b
产生的感应电动势为： E BLvt
t
t
匀强磁场
平均速度或瞬时速度 L应为切割磁感线的有效长度
E BS BL2 8104 V t 2 2
如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一 金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m， 角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？
解法2：取棒中点的速度代表棒的平均速度
E
Blv中
BL
L
【解析】 AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示， E＝Blv＝0.2×0.5×10 V＝1 V
由闭合电路欧姆定律得I＝R＋E r R1、R2并联，由并联电路电阻关系得R1＝R11＋R12 解得：R＝RR1＋1RR2 2＝1.0 Ω，IAB＝I＝0.5 A
因为R1＝R2，所以流过R1的电流为I1＝2I ＝ 0．25 A. 【答案】 0.25 A
1、感应电动势
试比较甲、乙两电路中电流产生的原因
S
A
甲E
乙
NE
产生电动势的那部 分导体相当于电源
在电磁感应现象中产Hale Waihona Puke 的电动势叫感应电动势电源？
电流表指针为什么会偏转？
Φ变化
产生E
有I
电流表指针偏转角的大小和哪些因素有关
E n 2 1
t
导体切割磁感线时的感应电动势
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
× × a× × × ×a ×
×××××
G× × × v× × × ×
×××××
b
b
产生的感应电动势为： E BLvt
t
t
匀强磁场
平均速度或瞬时速度 L应为切割磁感线的有效长度
E BS BL2 8104 V t 2 2
如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一 金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m， 角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？
解法2：取棒中点的速度代表棒的平均速度
E
Blv中
BL
L
【解析】 AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示， E＝Blv＝0.2×0.5×10 V＝1 V
由闭合电路欧姆定律得I＝R＋E r R1、R2并联，由并联电路电阻关系得R1＝R11＋R12 解得：R＝RR1＋1RR2 2＝1.0 Ω，IAB＝I＝0.5 A
因为R1＝R2，所以流过R1的电流为I1＝2I ＝ 0．25 A. 【答案】 0.25 A
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【例】（2010 年惠州三模)如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导
线、电键 K 与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的
磁场 B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表
面静止放置一个质量为 m 、电量为＋q 的小球．K 断开时传感器上有示数，
K 闭合时传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场 B 的变化情况和磁
通量变化率ΔΔΦt 分别是( )
√A ．磁场 B 正在增加
C ．ΔΔΦt ＝m2gqd
Ｂ．磁场 B 正在减弱
√D ．ΔΔΦt ＝m2ngqd
通过回路截面的电荷量q仅与n、和回路电阻R有关，与时间长短 无关。推导如下：qI tE t n tn
R r t(R r) R r
【例】如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的 匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上 无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R， 其余电阻不计，求MN从圆环的左端滑到右端的过程中 电阻R上的电流的平均值和通过电阻R的电荷量．
山东省冠县武训高级中学高三物理复习 课件：92法拉第电磁感应定律1
精品jing
易水寒江雪敬奉
一
+
感生电场
感生电场使自由电荷运动
产生感应电动势的那部分 导体就相当于电源．导体 的电阻相当于电源的内阻
洛伦兹力使自由电荷运动
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
【例】单匝矩形线圈在匀强磁场中化的规律如图所示，则：( )
√A、线圈中0时刻感应电动势最大
Φ/10-2Wb
B、线圈中D时刻感应电动势为零
√C、线圈中D时刻感应电动势最大
2 1
√D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4V
0 ABD
t/s 0.1
√
二、法拉第电磁感应定律
5．导体转动切割磁感线 当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端
的变化率成正比
z``x``xk
2．公式：E=nΔΔΦt ,n 为线圈匝数
（1）感应电动势正比于磁通量的变化率，与、无直接关系。
【例】关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是( )
A．穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大
B．电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大
√C．电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大 D．若电路在某时刻磁通量为零，则该时刻感应电动势一定为零
① 若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势，若v为平 均速度，则E为平均感应电动势
② 公式中的L为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投 影长度．
E=BLcdsinβ v
若速度为v1,则 E若=2速BR度v 为v2,则E=0
若速度为 v1，则 E＝ 2BRv 若速度为 v2，则 E＝0 若速度为 v3，则 E＝BRv
A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为2Blv0
C．回路中感应电流的方向为顺时针方向
D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
【例】如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场， 它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线 框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰 好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向， 下面四幅图中能够正确表示电流—位移(I－x)关系的是 ( )
【例】(2010·课标全国卷)如图所示，两个端面半径同为R的圆柱
形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并
与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab水平置于
缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，
铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时 电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E1、E2的大小和铜
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=nΔΔΦt ,n 为线圈匝数
（1）感应电动势正比于磁通量的变化率，与、无直接关系。 （2）磁通量的变化常由B的变化或S的变化两种情况引起
①当 ΔΦ 仅由 B 的变化引起时，E=nSΔΔBt
(3)由E②=n当ΔΦ/仅t计由算S 的出变的化是引起t时时间，E内=的nB平ΔΔSt均感应电动势。
R r t(R r) R r
【例】(2009·广东物理卷)如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为 n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路．线圈的半 径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀 强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示．图线 与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．在0至t1时间内
求：(1)通过电阻R1上的电流大小和方向． (2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量．
(1)I=n3BR0πt0r22 从 b 到 a
(2)q=nB30Rπtr022t1
Q=2n2B9R20πt220r42t1
二、法拉第电磁感应定律
3．导体切割磁感线产生的电动势
E＝Blv （B、l、v相互垂直）
棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是
√ A．E1＞E2，a端为正 B．E1＞E2，b端为正
C．E1＜E2，a端为正 D．E1＜E2，b端为正
【例】(2010·山东卷)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度
大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对 称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内 以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时( )
从左端到右端磁通量的变化量 ΔΦ＝BΔS＝Bπr2，
从左到右的时间：Δt＝2vr， 根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势 E ＝ΔΔΦt ＝B2rπ/rv2＝Bπ2vr，
所以，电路中平均感应电流
I
＝
E R
＝B2πRvr，
通过 R 的电荷量 q＝ I Δt＝B2πRvr·2vr＝BRπr2.
通过回路截面的电荷量q仅与n、和回路电阻R有关，与时间长短 无关。推导如下：qI tE t n tn