人教版高中物理选修3-2课件:第四章 电磁感应 第1、2节

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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

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。

高中物理选修3-2第四章同步教学课件:4-4法拉第电磁感应定律 共25张 精品

高中物理选修3-2第四章同步教学课件:4-4法拉第电磁感应定律 共25张 精品

五、反电动势
1、定义:电动机转动时产生的感应电动势总要削弱 电源产生的电流,这个电动势叫反电动势.
2、作用:阻碍线圈的转动.线圈要维持转动,电源就要向电动机
提供电能.电能转化为其它形式的能.
3、应用:电动机停止转动, 就没有反电动势,线圈中 电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检 查.
1.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈 垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从 1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
E n BS t
2. S不变, B发生变化,ΔB=B2-B1:
E n B S t
1
有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量 的变化率为0.5Wb/s,求感应电动势。
25V
2
一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁 通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈 中的感应电动势。
16V
三、导体切割磁感线时的感应电动势
1、定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势
2、产生条件:只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中 就产生感应电动势。
3、感应电动势与感应电流:只要磁通量变化,电路中就产 生感应电动势; 若电路又闭合,电路中就有感应电流.
问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?
Φ变化
产生E
产生I
问题2:指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?
E n Φ ① E=BLv ② t
1、区别:
公式①适用于范围广,一般求出的是平均感应电动势;
公式②适用于导体棒切割磁感线,一般求出的是瞬时感应电动势.
2、联系:
公式①中的时间趋近于0时,则E为瞬时感应电动势 公式②中v若代表平均速度,则E为平均感应电动势。

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3楞次定律 (共22张PPT)

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3楞次定律 (共22张PPT)
答案
5.A 【解题思路】 若圆环中存在题干中要求的感应电流,则根据右手螺旋定则知圆环中感应电流的磁场方向竖 直向下,与原磁场的方向相反,说明磁通量需要增加,只有A正确。
知识点 2 楞次定律的应用
6.(多选)[2018天津三中期中考试]如图所示,闭合导体环水平固定。条形磁铁以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下 落过程中,关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度,下列说法正确的是 ( ) A.条形磁铁靠近导体环的过程中,加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度 B.导体环中有感应电流,从上向下看,感应电流的方向先顺时针后逆时针 C.导体环中有感应电流,从上向下看,感应电流的方向先逆时针后顺时针 D.条形磁铁靠近导体环的过程中,加速度一直小于重力加速度
答案
6.BD 【解题思路】 从“阻碍磁通量变化”来看,当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时,磁铁内部向上 的磁感线都穿过了导体环,而磁铁外部向下穿过导体环的磁通量最少,所以此时穿过导体环的磁通量最大,因此全过 程中原磁场方向向上,先增后减,感应电流磁场方向先下后上,从上向下看,感应电流的方向先顺时针后逆时针,B正 确,C错误;条形磁铁以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落靠近导体环的过程中,导体环中有感应电流,阻碍其相 对运动,条形磁铁的加速度一直小于重力加速度,A错误,D正确。
答案
3.CD 【解题思路】 当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场就和引起感应电流的磁场方向相反,而当 引起感应电流的磁通量减小时,感应电流的磁场就和引起感应电流的磁场方向相同,感应电流的磁场总是阻碍引起感 应电流的磁通量的变化,故AB错,CD对。
知识点 2 楞次定律的应用
4.(多选)[2018上海曹杨第二中学期中考试]如图所示,水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环,B环连 接在图示的电路中。闭合开关S的瞬间 ( ) A.A环向左滑动 B.C环向左滑动 C.A环有向外扩展的趋势 D.C环有向内收缩的趋势

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)

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

高中物理人教版选修3-2(课件)第四章 电磁感应 章末分层突破

高中物理人教版选修3-2(课件)第四章 电磁感应 章末分层突破
【答案】 C
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3.(2016·北京高考)如图 4-7 所示,匀强磁场中有两个导体圆环 a、b,磁场方 向与圆环所在平面垂直.磁感应强度 B 随时间均匀增大.两圆环半径之比为 2∶1, 圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb.不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正 确的是( )
图 4-7
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A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向 B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向 C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向 D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向 【解析】 由楞次定律知,题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反, 故感应电流沿顺时针方向.由法拉第电磁感应定律知 E=ΔΔΦt =ΔΔBtS=ΔBΔ·πtR2,由 于两圆环半径之比 Ra∶Rb=2∶1,所以 Ea∶Eb=4∶1,选项 B 正确. 【答案】 B
(1)电阻 R 消耗的功率; (2)水平外力的大小.
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【解析】 (1)导体切割磁感线运动产生的电动势为 E=Blv, 根据欧姆定律,闭合回路中的感应电流为 I=ER 电阻 R 消耗的功率为 P=I2R,联立可得 P=B2Rl2v2.
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(2)对导体棒受力分析,受到向左的安培力和向左的摩擦力,向右的外力,三 力平衡,故有
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电磁感应中的力与能量问题 电磁感应和力学的综合题,其联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力,因为 感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系.这类题要重点进行下列分析:
1.电路分析 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,该导体或回路相当于电源,如果它有电阻,就相当于存在内电阻,它两 端的电压就是路端电压.

高二物理选修3-2-法拉第电磁感应定律-课件

高二物理选修3-2-法拉第电磁感应定律-课件

N
S
电动机
安培力方向 转动速度方向
01
电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流, 阻碍线圈的转动.
线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能,电能转化为机械能。
正因为反电动势 的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立.
02
03
如果电动机因机械阻力过大而停止转动,这时就没有了反电动势,线圈电阻一般都很小,线圈中电流会很大,电动机会烧毁。这时,应立即切断电源,进行检查。


R
有效长度: 弯曲导线在垂直速度方向上 的投影长度
问题:公式 ①
与公式 ②
的区别和联系?
1、一般来说, ①求出的是平均感应电动势,和某段时间 或者某个过程对应, ②求出的是瞬时感应电动势,E和某个时刻 或者某个位置对应。
区别:
区别:
2、①求出的是整个回路的感应电动势
G
a
b
v
回路在时间t内增大的面积为:
ΔS = L(vΔt)
产生的感应电动势为:
穿过回路的磁通量的变化为:
ΔΦ= BΔS
= BLvΔt
V是导体棒在磁场中移动的速度
若导体斜切磁感线
θ
v
B
V1
=Vsinθ
V2
=Vcosθ
(θ为v与B夹角)
(若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角)
说明:
2、在电磁感应现象中,磁通量的变化么? 电路闭合 有电源
存在感应电流必然存在对应的电动势; 物理学中,我们把在电磁感应现象中,产生的电动势叫做感应电动势。 等 效
问题
当开关断开后,电路中是否有电流呢?
电源两端有电压吗?电源的电动势还存在吗?

高中物理选修3-2 第四章电磁感应-4.法拉第电磁感应定律(课件)(共79张PPT)


E=BLvsinθ,(θ指v与B的夹角)
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷的公式, 需要注意:
(1)在公式E=BLv中,B,L,v三者两两垂直,导线的长 度L应为有效长度
(2)导线运动方向和磁感线平行时,E=0
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ=BΔS=BLvΔt 据法拉第电磁感应定律,得
E ΔΦ BLv Δt
C
N N1
v
D
M 图4.4-1
M1
问题: 当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ, 感应电动势可用上面的公式计算吗?
如图4.4-2所示,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,
导线的运动方向与导线本身是垂直的,但导体棒与磁感
N 答:有,因磁通量有变化
G ②有感应电流,是谁充当电源?
答:由恒定电流中学习可知,对比可知左图 中的虚线框部分相当于电源。 S
③上图中若电路是断开的,
N
有无感应电流电流?有无感 G 应电动势?
G
Er
答:电路断开,肯定无电流,但有电动势。
问题3、产生感应电动势的条件是什么? 答:回路中的磁通量发生变化.
Δt 当线圈和磁场的夹角θ变化时则
E BS Δ(cosθ) Δt
三、导线切割磁感线时的感应电动势
如图4.4-1所示电路,闭合电路一部分导体MN处于匀强 磁场中,磁感应强度为B,MN的长度为L,以速度v匀速 切割磁感线,求产生的感应电动势?
解析: 设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到M1N1,这时线 框面积的变化量为ΔS=LvΔt
2、探究影响感应电动势大小的因素
(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?
(2)探究要求:
①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录

人教版高中物理课件:选修32《电磁感应》+(共19张PPT)

器极板上的电荷q、通过线圈的电流i、以及跟电 流和电荷相联系的磁场B和电场E等都发生周期性 的变化,这种现象叫做电磁振荡。
注意各种说法:
如(2)图:电容器放电完毕瞬间;电 容器充电开始;电场能向磁场能转化完毕; 磁场能向电场能转化开始。
再如(1)→(2):电容器放电过程; 电容器极板电量减小过程;电路电流增大过 程;电场能向磁场能转化过程。
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡(理想)
播放视频: 无阻尼振荡.
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始,手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
•8、普通的教师告诉学生做什么,称职的教师向学生解释怎么做,出色的教师示范给学生,最优秀的教师激励学生。 2021/11/92021/11/92021/11/92021/11/9
三、阻尼振荡和无阻尼振荡 1. 无阻尼振荡(理想)
i
O
t
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6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/92021/11/92021/11/911/9/2021
•7、“教师必须懂得什么该讲,什么该留着不讲,不该讲的东西就好比是学生思维的器,马上使学生在思维中出现问题。”“观察是 思考和识记之母。”2021/11/92021/11/9November 9, 2021
四、电磁振荡的周期和频率
1.周期和频率:电磁振荡完成一次周期性 变化所需的时间叫做周期,一秒钟内完成周期 变化的次数叫做频率。
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分析论证
N极从线圈中抽出 S极插入线圈
S极停在线圈中
物 理 选 修
线圈中的磁场________时, 变化 线圈中有感应电流;线圈中 的磁场________时,线圈中 不变 无感应电流
S极从线圈中抽出
3-2 ·
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第四章 电磁感应
3.模拟法拉第的实验 如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连到电流 表上,把线圈A装在线圈B的里面。实验现象如下:
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: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?
物 理 选 修
3-2 ·
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1 2 3 4 5 6 7
知识自主梳理 重点难点突破 考点题型设计
易错案例剖析
课堂知识结构
随堂巩固提升 课 时 作 业
第四章 电磁感应
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3-2 ·
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第四章 电磁感应
2.磁铁在螺线管中运动是否产生电流 如图所示,将螺线管与电流表组成闭合回路,把条形磁铁插入或拔出螺线 管。实验现象如下:
物 理 选 修
3-2 ·
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第四章 电磁感应
实验操作 N极插入线圈 N极停在线圈中
实验现象(有无电流)
有 ________ 无 有 ________ 有 ________ 无 有
物 理 选 修
(3)线圈为多匝时,磁通量计算不受影响,因为穿过线圈的磁感线的条数不 受线圈匝数影响。
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3-2 ·
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第四章 电磁感应
3.磁通量的变化
计算磁通量的变化量时,首先要明确引起磁通量变化的原因,然后再进行
计算,通常有以下几种情况:
类型
磁通量的变化量
举例
Φ 变的四种情况 B 不变, S变
如图所示,将可移动导体AB放置在磁场中,并和电流表组成闭合回路。实
验过程及现象如下:
实验操作
物 理 选 修
实验现象(有无电流)
无 ________ 无 ________ 有
分析论证
导体棒静止
导体棒平行磁感线运动
导体棒切割磁感线运动
闭合电路包围的面积________ 变化 时, 电路中有电流产生;包围的面积 ________ 不变 时,电路中无电流产生
5.发现电磁感应现象的意义
电磁学 作为一门统 (1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了________ 一学科的诞生。
物 理 选 修
(2)使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电气化时代。
3-2 ·
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第四章 电磁感应
知识点2
探究感应电流的产生条件
1.导体棒在磁场中运动是否产生电流
物 理 选 修
3-2 ·
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第四章 电磁感应
实验操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间
实验现象(有无电流) 有 ________ 有 无 ________ 有
分析论证 线圈B中磁场________ 变化 时,线圈B中有感应电 流;磁场________ 不变 时, 线圈B中无感应电流
开关保持闭合,滑动变阻
1.对磁通量的理解
(1)磁通量是标量,但是有正负。磁通量的正负不代表大小,只表示磁感线 是怎样穿过平面的。即若以向里穿过某面的磁通量为正,则向外穿过这个面的
磁通量为负。
(2)若穿过某一面的磁感线既有穿出,又有穿进,则穿过该面的合磁通量为
物 理 选 修
净磁感线的条数。
3-2 ·
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第四章 电磁感应
新课标导学
物 理
选修3-2 ·人教版
第四章
电磁感应
第一节 划时代的发现 第二节 探究感应电流的产生条件
第四章 电磁感应
※ ※
知道电磁感应现象的发展过程 理解探究感应电流产生条件的实验过程
※※
掌握感应电流的产生条件
物 理 选 修
3-2 ·
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第四章 电磁感应
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场——电流的磁效应,
物 理 选 修
电流 ; (1)变化的________ 磁场 ; (2)变化的________ 运动 的恒定电流; (3)________
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3-2 ·
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第四章 电磁感应
运动 的磁铁; (4)________
导体 。 (5)在磁场中运动的________ 4.电磁感应 感应电流 法拉第把他发现的磁生电的现象叫电磁感应,产生的电流叫__________ 。
2.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S不动,将B分解为垂直于S和平行于S 的两个分量,则Φ=B⊥S,如图所示Φ=BSsinθ。
知识自主梳理
物 理 选 修
3-2 ·
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第四章 电磁感应
知识点1
划时代的发现
1.“电生磁”的发现 奥斯特 发现了电流的磁效应。 1820年 ,丹麦物理学家________ 2.“磁生电”的发现 法拉第 发现了电磁感应现象。 1831年,英国物理学家________

3.法拉第的概括
法拉第把引起感应电流的原因概括为五类:
物 理 选 修
情 都不变,但 况 两者之间的 夹角变
ΔΦ=BS(cosθ2- cosθ1) 例:线圈在磁场中转动时
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3-2 ·
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第四章 电磁感应
〔即时讨论 1〕 如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过 线圈的磁通量如何变化? 导学号 09152000
答案:增加
物 理 选 修
ΔΦ=B·ΔS 例:闭合回路的一部分导 线切割磁感线时
3-2 ·
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第四章 电磁感应
类型 B 变, S 不变
磁通量的变化量 ΔΦ=ΔB· S
举例
Φ 变
例:线圈与磁体之间发生相对运动时 注意: 此时可由 ΔΦ=Φt-Φ0 计算并判断
的 B 和 S 都变 ΔΦ=B2S2-B1S1 磁通量是否变化 四 种 B 和 S 大小
器滑片不动 开关保持闭合,迅速移动
滑动变阻器的滑片
物 理 选 修
4.归纳结论
磁通量发生变化 ,闭合电路中就有感应电流。 只要穿过闭合电路的________________
3-2 ·
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第四章 电磁感应
重点难点突破
物 理 选 修
3-2 ·
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第四章 电磁感应
一、磁通量
物理意义:表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。
解析:放手后线圈的面积将减小,由条形磁铁磁感线分布特点可知,当弹
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