物理选修3-2人教新课标第四章电磁感应单元复习.
最新人教高中物理选修3-2名师公开课省级获奖课件：第4章 电磁感应 章末复习课 课件(28张)
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图 41
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【解析】 ab 向右运动切割磁感线，由右手定则可知，产生的感应电流方向为 从 b 到 a(电流为负值)，当 cd 棒进入磁场时电流方向从 a 到 b 为正．根据法拉
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第电磁感应定律，两时间段内金属棒切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感 应电流 i 随时间变化的图象可能为 A 图，B 图一定错误；在 ab 棒做切割磁感线 运动的过程中，由于 cd 棒没有进入磁场中，不受安培力作用，在 0～t0 时间内， 绝缘细线中张力 F 等于零，在 cd 棒进入磁场区域做切割磁感线运动时，受到 B2[vt－t0]2v B2v3t－t02 安培力作用，绝缘细线中张力 F＝BIv(t－t0)＝ ＝ ，故绝 R R 缘细线中张力 F 随时间变化的图象可能为 C 图，D 图一定错误．
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(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、 电荷量 q 随时间 t 变化的图象，即 Bt 图象、Фt 图象、Et 图象、 图象类型 it 图象、ut 图象、qt 图象 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况， 还常涉及感 应电动势 E 和感应电流 i 随线圈位移 x 变化的图象，即 Ex 图象和 ix 图象
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问题类型
(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，求解相应的物理量 左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、 牛顿运动定律、相关数学知识等
应用知识
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高中物理选修3-2第四章 电磁感应第四章 6互感和自感教学课件 (共30张PPT)
过，电源输出电流较小，路端电压较高，经过一段时间电路稳定，电源 输出电流较大，路端电压较低.在t＝t1时刻断开S，线圈L产生自感电动势， 与灯泡构成闭合回路，灯泡D中有反向电流通过，所以表示A、B两点间 电压UAB随时间t变化的图象中正确的是B. 答案 B
总结提升
(1)断电时，自感线圈处相当于电源，其电流逐渐减小，不会发生突变. (2) 断电时，灯泡会不会闪亮一下再熄灭取决于通过灯泡前后电流大小 的关系.若断电前自感线圈电流IL大于灯泡的电流ID则灯泡会闪亮一下再 熄灭；若断电前自感线圈中的电流IL小于或等于灯泡中的电流ID则不会 出现闪亮，而是逐渐熄灭. (3)要注意断电前后通过灯泡的电流方向是否变化.
1
2
3
4
4.(对自感电动势的理解)关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是( B ) A.电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大 B.电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大 C.通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零 D.通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
ΔI ΔI 解析 电感一定时，电流变化越快， 越大，由 E＝L 知，自感电动势越大， Δt Δt A 错，B 对；
例2
在如图4 所示的甲、乙电路中，电阻 R 和灯泡电阻的阻值相等，自
感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则(
A.在电路甲中，A将渐渐变亮
)
B.在电路甲中，A将先变亮，
然后渐渐变暗
C.在电路乙中，A将渐渐变亮
D.在电路乙中，A将先由亮渐
渐变暗，然后熄灭
图4
解析
在电路甲中，当接通开关S时，通过与灯泡相连的自感线圈的电流突然增
的变化的磁场会在另一个线圈中产生 感应电动势 ，这种现象叫互感.
最新人教版高中物理选修3-2第四章《互感和自感》教材梳理
庖丁巧解牛诱学·导入·点拨材料：如图4-6-1所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，已判断它是否断路。
刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈的两端让李辉测量，测量后李辉确认线圈没有断路，因为多用电表的表盘显示线圈有一定的电阻。
正当李辉把多用电表的表笔与线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。
李辉很奇怪，用手摸摸线圈的两端，没什么感觉，再摸摸多用电表的表笔两端，也没什么感觉。
图4-6-1问题：试想为什么刘伟感到电击而李辉没有感到，这是什么原因呢？导入点拨：根据多用电表欧姆挡测电阻的原理可知，当两表笔与线圈相连时，表内电源与线圈构成闭合回路，线圈中有电流。
两表笔与线圈断开时，电流减小到零，这一瞬间，通过变压器线圈中的磁通量发生了变化，在线圈中会产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势很大，所以刘伟会感到电击。
当李辉再去摸时，这一感应电动势已经消失，所以他不会有电击的感觉。
知识·巧学·升华一、互感现象1.实验探究在如图4-6-2所示的电路中，当闭合和断开开关S时，电流计的指针有什么变化？该电路中两个线圈所组成的电路彼此不通，电流计中的电流是如何产生的？图4-6-2（1）现象：闭合电键S和断开电键S时，电流计的指针发生偏转。
（2）分析论证：M线圈中磁场发生变化，引起N中磁通量变化，产生感应电动势，形成感应电流。
2.互感现象在图4-6-2所示的电路中，左侧线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会在右侧线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势。
要点提示（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且发生于任何相互靠拢的电路之间；（2）互感现象可以把能量由一个电路转移到另一个电路。
3.在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要求设法减小电路间的互感现象。
人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件
2.电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用， 下列说法正确的是（ ） A.电磁炉利用变化的磁B场CD使食物中的水分子形成涡流来对食物 加热
B.当金属探测器在探测到金属时，会在金属内部产生涡流，涡 流的磁场反过来影响金属探测器中的电流，致使蜂鸣器发出蜂 鸣声
C.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动 的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也 是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏
4.电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流， 在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。 因此，我们要想
办法减小涡流。途径之一是增
大铁芯材料的电阻率，常用的
铁芯材料是硅钢，它的电阻率
比较大。另一个途径就是用互
相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
5.探测地雷的探雷器是利用涡流工作的。士兵手持一个长柄线 圈在地面扫过，线圈中有变化着的电流。如果地下埋着金属物 品，金属中会感应出涡流， 涡流的磁场反过来影响线圈中 的电流，使仪器报警。这种探 雷器可以用来探测金属壳的地 雷或有较大金属零件的地雷。 机场的安检门可以探测人身携带的金属物品，道理是一样的。
11.水平光滑的桌面内固定一足够长的直导线，并通入如下图 所示的恒定电流，两个相同的正方形线框abcd和efgh到导线 的距离相等，两个线框
间产生的电磁现象忽略不计，
现分别给两个线框竖直向下
和水平向右的速度v。
下列判断正确的是（ ACD） A.线框abcd做匀速直线运动，线框efgh做减速直线运动
C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．磁块动能的增加量小于于重力势能的减少量
10．两个完全相同的灵敏电流计A、B，按图所示的连接方式， 用导线连接起来，当把电流计A的指针向左边拨动的过程中， 电流计B的指针将（ ）
最新人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》本章要览
第四章电磁感应
本章要览
内容提要：
本章讲述电磁感应现象的产生，确定感应电动势大小和感应电流方向的一般规律——法拉第电磁感应定律和楞次定律.
这两条定律具有普遍性，有广泛的应用.但在学习这两个规律，特别是楞次定律时，会感到比较抽象.课本中安排了较多的演示实验和学生实验，并注意对实验进行分析和推理，得出结论.课本先讲法拉第电磁感应定律，后讲楞次定律，也是考虑相对来说，楞次定律更难于理解一些，先易后难，学习的思路可能更为顺畅.
感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算与其他学科知识相互渗透，同生活、生产实际及高科技成果紧密结合.在学习本章时，注意培养分析问题、应用知识解决实际问题的能力.
学法指导：
1.收集资料，了解电磁感应现象的发展过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神.
2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用.
3.通过探究，理解楞次定律和法拉第电磁感应定律.。
高中物理 第四章 电磁感应 第6节 互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-
第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。
2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象1．定义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。
产生的电动势叫做互感电动势。
2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3．危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。
4．自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。
2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。
(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。
(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。
(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。
(新课标)2020版高中物理第四章电磁感应7涡流、电磁阻尼和电磁驱动课件选修3_2
(2)应用： 电磁阻尼有不少应用．使用磁电式电表进行测量时，由于 指针转动轴的摩擦力矩很小，若不采取措施，线圈及指针将会 在所示值附近来回摆动，不易稳定下来．为此，许多电表把线 圈绕在闭合的铝框上，当线圈摆动时，在闭合的铝框中将产生 感应电流，从而获得电磁阻尼力矩，以使线圈迅速稳定在所示 值的位置．电气列车中的电磁制动器也是根据电磁阻尼原理制 成的．
2．电磁驱动 (1)电磁驱动的产生： 如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电 流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体 运动起来，这种作用常常称为电磁驱动，如图所示，当 转动蹄形磁铁时，线圈也跟着转动起来，产生这种现象 的原因就是电磁驱动．
(2)电磁驱动的原因分析： 当蹄形磁铁转动时，穿过线圈的磁通量就发生变化．例如， 线圈处于所示的初始位置时，穿过线圈的磁通量为零，蹄形磁铁 一转动，穿过线圈的磁通量就增加了．根据楞次定律，此时线圈 中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线圈会跟着同 向转动起来．
4．7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
学习重点
考查热度
通过实例分析，理解涡流、电磁阻尼和电 磁驱动的本质
★★
利用比较法区别电磁阻尼和电磁驱动
★★★
基础梳理
一、涡流 1．涡流的产生 若在变化的磁场中有一块导体，由于电磁感 应，导体内会产生感应电流，如图所示的虚线所 示．这样的感应电流，看起来就像水中的旋涡， 所以把它叫做涡电流，简称涡流．
2．涡流的特点 (1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电 磁感应定律． (2)磁场变化越快ΔΔ Bt 越大，导体的横截面积 S 越大，导体 材料的电阻率越小，形成的涡流就越大．
3．涡流的利用 (1)真空冶炼炉内金属的电阻率小，涡流很强，产生的热量很 多，可以用来冶炼合金钢． (2)探雷器也是利用涡流工作的．探雷器线圈中有变化的电 流，线圈在地面扫过时，如果地面下埋着金属物品，金属中会产 生涡流，涡流的磁场又会反过来影响线圈中的电流，使仪器报 警．机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金 属物品也是这个原理．
2019秋物理选修3-2(人教版)课件：第四章 章末复习课
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题后反思 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做出分析和判 断，这未必是最简捷的方法.却是最有效的方法.
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（2）求解焦耳热 Q 的三种方法.
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【典例 2】 如图所示，固定的水平光滑金属导轨， 间距为 l，左端接有阻值为 R 的电阻，处在方向竖直向下、 磁感应强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m 的导体棒与固 定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽 略.初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向 右的初速度 v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终 与导轨垂直并保持良好接触.
解析：导体棒以初速度 v0 做切割磁感线运动而产生 感应电动势，回路中的感应电流使导体棒受到安培力的作
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用.安培力做功使系统机械能减少，最终将全部机械能转 化为电阻 R 上的热量.由平衡条件知，棒最终静止时，弹 簧的弹力为零，即此时弹簧处于初始的原长状态.
（1）初始时刻棒中产生的感应电动势 E＝Blv0， 棒中产生的感应电流 I＝ER， 作用于棒上的安培力 F＝BIl， 联立以上各式，解得 F＝B2Rl2v0，方向水平向左.
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A
B
C
D
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解析：在 0～T4内，Oa 切割磁感线运动，根据右手定 则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负 值；在T4～T2内，Ob 切割磁感线运动，根据右手定则判断 可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值；在 12T～34T 内，Oa 切割磁感线运动，根据右手定则判断可知， 线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值；在34T～T
高中物理选修3-2第四章 第4节 法拉第电磁感应定律
[自学教材] (1)导线垂直于磁场运动，B、l、v两两 垂直时，如图4－4－2所示，E＝ Blv 。 (2)导线的运动方向与导线本身垂直， 但与磁感线方向夹角为θ时，如图4－4－3 所示，E＝ Blvsin θ 。
图4－4－2
图4－4－3
(3)反电动势： ①定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产 生的 削弱电源电动势 作用的感应电动势。 ②作用： 反电动势的作用是 阻碍 线圈的转动。如果要使线圈 维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时，电 能转化为其他形式的能。
(2)在电磁感应现象中，既然闭合导体回路中有感应 电流，电路就一定有感应电动势 ；如果电路断开，这时
虽然没有感应电流，感但应电动势
依然存在。
2．法拉第电磁感应定律
(1)内容：闭合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＝ΔΔΦt 。
ΔΦ
若闭合电路是一个匝数为 n 的线圈，则 E＝ n Δt 。
量 ΔΦ
的多少
物理量
磁通量的变 化率ΔΔΦt
单位
物理意义
计算公式
Wb/s
表示穿过某一面
B·ΔΔSt
积的磁通量变化 ΔΔΦt ＝ΔΔBt ·S
的快慢
|Φ1－Φ2|
Δt
[特别提醒] (1)Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 均与线圈匝数无关。 (2)磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系， Φ 很大时，ΔΔΦt 可能很小，也可能很大；Φ＝Blvsin θ的理解 (1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一种特殊情况， 通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势。 (2)当B、l、v三个量方向相互垂直时，E＝Blv；当有任 意两个量的方向平行时，E＝0。
高二物理人教版选修3-2课件：第四章电磁感应
“阻碍”的表现：增反减同、增缩减扩、增离减靠、来拒去留.
03
“阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，电路中的磁通量还是在变化，只不过变化得慢了.
02
感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反，只在磁通量增大时两者才相反，而在磁通量减少时两者是同向的.
01
线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流穿过线圈a的磁通量变小线圈a有扩张的趋势线圈a对水平桌面的压力FN将增大例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 ( )
图8
D
5
1
2
3
4
4.(电磁感应中的能量问题)如图9所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是 ( )
电磁感应
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学案10 章末总结
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网络构建
电磁感应
电磁感应现象
现象
闭合电路一部分导体做 的运动闭合电路的 发生变化
图7
5
1
2
3
4
解析 线框abcd向右匀速运动，穿过线框的磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律知线框中产生恒定电流，由楞次定律知产生顺时针方向的电流，选项A正确.答案 A