,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,高中物理,选修,3-2,教科版,第一章 电磁感应,第三讲 法拉第电磁感应定律,高中物理选修3-2教科版第一章 电磁感应第三讲 法,目标定位,法拉第电磁感应定律,1,理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向,.,1,理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向,.,1,记住法拉第电磁感应定律内容及其数学表达式,2,知道公式,E,n,与,E,BLv,的区别和联系，会用这两个公式解决问题,目标定位法拉第电磁感应定律1理解楞次定律的内容，并应用楞次定,一、感应电动势,预习导学,三、导体切割磁感线产生的感应电动势,Blv,Blv,sin,.,法拉第电磁感应定律,电动势,产生电动势,磁通量,大,有关,二、法拉第电磁感应定律,磁通量的变化率,线圈的匝数,磁通量的变化量,磁通量的变化率,韦伯,(,Wb,),伏特,(,V,),一、感应电动势 预习导学三、导体切割磁感线产生的感应电动势B,课堂讲义,法拉第电磁感应定律,课堂讲义法拉第电磁感应定律,【,例,1】,下列几种说法中,正确,的是,(,),A,线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大,B,线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大,C,线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大,D,线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大,课堂讲义,感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比,法拉第电磁感应定律,【例1】下列几种说法中正确的是()课堂讲义感应电动势的大,【,例,2】,如图,甲所示，一个圆形线圈的匝数,n,1 000,，线圈面积,S,200 cm,2,，线圈的电阻,r,1,，线圈外接一个阻值,R,4,的电阻，把线圈放入一方向,垂直线圈平面向里的匀强磁场,中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：,(1),前,4 s,内的感应电动势的大小，以及通过,R,的电流方向；,(2),前,5 s,内的感应电动势,课堂讲义,楞次定律,自下而上,法拉第电磁感应定律,【例2】如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n1 000，线圈面,针对训练,1,如图所示，一,两端闭合,的正方形线圈共有,n,10,匝，每边长,L,10 cm,，所用导线每米长的阻值,R,0,2,，一个范围较大的,匀强磁场与线圈平面垂直,，当磁场以,0.5 T/s,均匀增大时，在线圈导线中的电流有多大？,课堂讲义,法拉第电磁感应定律,线圈的电阻,闭合电路欧姆定律,法拉第电磁感应定律,针对训练1 如图所示，一两端闭合的正方形线圈共有,二、导体切割磁感线时的电动势,1,公式,E,Blv,sin,的理解,课堂讲义,(1),该公式可看成,法拉第电磁感应定律,的一个,推论,，通常用来求导体做切割磁感线运动时的感应电动势若速度,v,是瞬时速度，则电动势,E,即为瞬时电动势；若速度,v,是平均速度，则电动势,E,即为平均电动势,(3),式中,l,应理解为导线切割磁感线时的,有效长度,，如果切割磁感线的导线是弯曲的，则应取与,B,和,v,垂,直方向上的投影的长度,在图乙中，感应电动势,E,Blv,sin,Blv,.,如图甲中，感应电动势,E,Blv,2,Brv,B,rv,法拉第电磁感应定律,(2),当切割磁感线的速度,v,与磁感应强度,B,垂直时,，即,B,、,L,、,v,两两垂直,时，,E,BLv,.,二、导体切割磁感线时的电动势1公式EBlvsin的理解,【,例,3】,如图,所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为,B,、方向,垂直纸面向里的匀强磁场,中，已知,ab,bc,L,，当它以速度,v,向右平动时，,a,、,c,两点间的电势差为,(,),A,BLv,B,BLv,sin,C,BLv,cos,D,BLv,(1,sin,),课堂讲义,导体杆切割磁感线的有效长度为,l,sin,BLv,sin,法拉第电磁感应定律,【例3】如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直,1,关于感应电动势的大小，下列说法,正确,的是,(,),A,穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大,B,穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零,C,穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零,D,穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零,对点练习,对法拉第电磁感应定律的理解,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,不管电路是否闭合，穿过电路的,磁通量变化,，有感应电动势产生。,法拉第电磁感应定律,1关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()对点练习对,2,如图甲所示，线圈的匝数,n,100,匝，横截面积,S,50 cm,2,，线圈总电阻,r,10,，,沿轴向有匀强磁场,，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的,0.1 s,内,(,),A,磁通量的变化量为,0.25 Wb,B,磁通量的变化率为,2.510,2,Wb/s,C,a,、,b,间电压为,0,D,在,a,、,b,间接一个理想电流表时，电流表的示数为,0.25 A,对点练习,法拉第电磁感应定律,2如图甲所示，线圈的匝数n100匝，横截面积S50 c,3,单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量,随时间,t,的关系图象如图所示，则,(,),A,在,t,0,时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大,B,在,t,110,2,s,时刻，感应电动势最大,C,在,t,210,2,s,时刻，感应电动势为零,D,在,0,210,2,s,时间内，线圈中感应电动势的平均值为零,对点练习,法拉第电磁感应定律,3单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的,4,如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒,ab,以水平初速度,v,0,抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的,感应电动势大小,将,(,),A,越来越大,B,越来越小,C,保持不变,D,无法确定,感应电动势保持不变,公式,E,Blv,的应用,平抛运动，,水平速度不变,水平速度即金属棒垂直切割磁感线的速度,法拉第电磁感应定律,4如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒,高中物理,选修,3-2,教科版,习题课法拉第电磁感应定律的应用,高中物理选修3-2教科版习题课法拉第电磁感应定律的应用,会分析求解导体绕一端转动切割磁感线问题,2,目标定位,习题课法拉第电磁感应定律的应用,3,会计算电磁感应中的电荷量,1,理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向,.,1,理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向,.,1,理解公式,E,n,与,E,BLv,的区别和联系,会分析求解导体绕一端转动切割磁感线问题 2目标定位习题课法,预习导学,一、法拉第电磁感应定律,变化率,二、导体切割磁感线时的感应电动势,BLv,sin,BLv,三、闭合电路欧姆定律,E,U,内,U,外,未接入电路,习题课法拉第电磁感应定律的应用,预习导学一、法拉第电磁感应定律变化率 二、导体切割磁感线时的,课堂讲义,习题课法拉第电磁感应定律的应用,课堂讲义习题课法拉第电磁感应定律的应用,【,例,1】,如图所示，导轨,OM,和,ON,都在纸面内，导体,AB,可在导轨上，,无摩擦,滑动，若,AB,以,5 m/s,的速度从,O,点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是,0.2,，磁场的磁感应强度为,0.2 T,问：,(1)3 s,末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁场产生的感应电动势多大？,回路中的电流为多少？,(2)3 s,内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？,课堂讲义,电路电阻为,习题课法拉第电磁感应定律的应用,【例1】如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨,二、导体转动切割产生电动势的计算,课堂讲义,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,绕,O,点匀速转动,则,OA,两端产生的感应电动势,(,推导见下面例,2),习题课法拉第电磁感应定律的应用,二、导体转动切割产生电动势的计算课堂讲义长为L的导体棒在磁感,【,例,2】,长为,l,的金属棒,ab,以,a,点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度,做匀速转动，如图所示，磁感应强度为,B,，求：,(1),ab,棒各点的速率平均值；,(2),ab,两端的电势差；,(3),经时间,t,金属棒,ab,所扫过面积中磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大？,课堂讲义,习题课法拉第电磁感应定律的应用,【例2】长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内,三、电磁感应中的电荷量问题,课堂讲义,习题课法拉第电磁感应定律的应用,三、电磁感应中的电荷量问题课堂讲义习题课法拉第电磁感应定律,【,例,3】,如图甲所示，有一面积为,S,100 cm,2,的金属环，电阻为,R,0.1,，环中磁场的变化规律如图乙所示，且,磁场方向垂直纸面向里,，在,t,1,到,t,2,时间内，通过金属环的,电荷量,是多少？,课堂讲义,由法拉第电磁感应定律知,由闭合电路的欧姆定律知,通过金属环截面的电荷量,习题课法拉第电磁感应定律的应用,【例3】如图甲所示，有一面积为S100 cm2的金属环，电,课堂讲义,针对训练,如图,所示，将直径为,d,，电阻为,R,的闭合金属环从匀强磁场,B,拉出，求这一过程中,(1),磁通量的改变量；,(2),通过金属环某一截面的电量,习题课法拉第电磁感应定律的应用,课堂讲义针对训练如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环,对点练习,1,穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是,(,),A,0,2 s,B,2 s,4 s,C,4 s,5 s,D,5 s,10 s,0,2 s,内,E,2.5 V,2 s,5 s,内,E,5 V,5 s,10 s,内,E,1 V,习题课法拉第电磁感应定律的应用,对点练习1穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图所示，在,对点练习,C,D,有感应电流,左手定则,切割磁感线等效长度最大为,a,习题课法拉第电磁感应定律的应用,对点练习CD有感应电流左手定则切割磁感线等效长度最大为a 习,电磁感应中的转动切割问题,对点练习,习题课法拉第电磁感应定律的应用,B,o,A,v,A,3,R,v,B,R,平均速度,v,(,v,A,+,v,B,)/2,2,R,4,BR,2,E,Blv,电磁感应中的转动切割问题对点练习习题课法拉第电磁感应定律的,对点练习,电磁感应中的电荷量计算,习题课法拉第电磁感应定律的应用,4.,如图所示，以边长为,50 cm,的正方形导线框，放置在,B,0.40 T,的匀强磁场中已知磁场方向与水平方向成,37,角，线框电阻为,0.10,，求线框,绕其一边从水平方向转至竖直方向,的过程中通过导线横截面积的电荷量,水平位置时,1,BS,cos 53,6.010,2,Wb,竖直位置时,2,BS,cos 143,8.010,2,Wb,对点练习电磁感应中的电荷量计算习题课法拉第电磁感应定律的应,再见,再见,