人教高中物理选修3-2课件：第四章电磁感应 A夯实基础专项7(共12张PPT)
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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
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。
物理选修3-2人教版探究感应电流的产生条件(24张)-PPT优秀课件
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验四】线圈面积变化能否产生感应电流
实验结 论
磁感应强度不变,闭合回路的面积发生变化，电 路中有感应电流产生.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能 否产生感应电流(模仿法拉第实验）
S
A
N
G
B
+
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能 否产生感应电流(模仿法拉第实验）
A B
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验现象：
开关和滑动变阻器的状态
开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不变 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验五】线圈面积不变时能否产生感应电流
实验结 论
磁感应强度和面积都不变,线圈与磁场的夹角发 生变化，电路中有感应电流产生.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
1、电路要闭合 2、穿过电路的磁通量发生变化.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
四 练一练
1.关于产生感应电流的条件,下述说法正确的是
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验四】线圈面积变化能否产生感应电流
实验结 论
磁感应强度不变,闭合回路的面积发生变化，电 路中有感应电流产生.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能 否产生感应电流(模仿法拉第实验）
S
A
N
G
B
+
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能 否产生感应电流(模仿法拉第实验）
A B
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验现象：
开关和滑动变阻器的状态
开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不变 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验五】线圈面积不变时能否产生感应电流
实验结 论
磁感应强度和面积都不变,线圈与磁场的夹角发 生变化，电路中有感应电流产生.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
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1、电路要闭合 2、穿过电路的磁通量发生变化.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
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四 练一练
1.关于产生感应电流的条件,下述说法正确的是
高中物理人教版选修3-2(课件)第四章 电磁感应 7
【答案】 C
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3．(多选)如图4-7-4所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频交变电流 时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量， 将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是 ()
A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
【导学号：94530046】 A．增加线圈的匝数 B．提高交流电源的频率 C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯
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【解析】 考查涡流现象、影响感应电动势大小的因素及分析问题的能 力．增大线圈的匝数，可以增大通过金属杯的磁通量及磁通量的变化率，从而增 大金属杯中产生感应电流的大小，增大加热功率，缩短加热时间，A正确；提高 交流电的频率，最大磁通量不变，但交替变化快也能提高磁通量的变化率，产生 更大的感应电流，达到缩短加热时间的目的，B正确；瓷杯是绝缘体，不能产生 感应电流，不能加热，C错误；取走铁芯，金属杯中的磁通量变小，磁通量的变 化率也变小，从而导致加热功率变小，加热时间加长，D错误．
3．应用 (1)涡流热效应的应用：如 真空冶炼炉 ． (2)涡流磁效应的应用：如 探雷器 、 安检门 ．
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4．防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量、
损坏电器． (1)途径一：增大铁芯材料的 电阻率 ． (2)途径二：用相互绝缘的 硅钢片 叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯．
两者都是电磁感应现象，都遵守楞次定律，都是安培力阻 碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动.
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3．(多选)如图4-7-4所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频交变电流 时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量， 将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是 ()
A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
【导学号：94530046】 A．增加线圈的匝数 B．提高交流电源的频率 C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯
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【解析】 考查涡流现象、影响感应电动势大小的因素及分析问题的能 力．增大线圈的匝数，可以增大通过金属杯的磁通量及磁通量的变化率，从而增 大金属杯中产生感应电流的大小，增大加热功率，缩短加热时间，A正确；提高 交流电的频率，最大磁通量不变，但交替变化快也能提高磁通量的变化率，产生 更大的感应电流，达到缩短加热时间的目的，B正确；瓷杯是绝缘体，不能产生 感应电流，不能加热，C错误；取走铁芯，金属杯中的磁通量变小，磁通量的变 化率也变小，从而导致加热功率变小，加热时间加长，D错误．
3．应用 (1)涡流热效应的应用：如 真空冶炼炉 ． (2)涡流磁效应的应用：如 探雷器 、 安检门 ．
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4．防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量、
损坏电器． (1)途径一：增大铁芯材料的 电阻率 ． (2)途径二：用相互绝缘的 硅钢片 叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯．
两者都是电磁感应现象，都遵守楞次定律，都是安培力阻 碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动.
高二物理人教版选修3-2课件：第四章 电磁感应
拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运
动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电
阻，重力加速度为g.下列选项正确的是 ( )
1
2
P＝2mgvsin θ
v 2 3
当导体棒速度达到 时加速度大小 为 sin θ
P＝3mgvsin θ
g 2
4
四．在导体棒速度达到2v以后匀速 运动的过程中，R上产生
定则 右手定则、左手定则、安培定则的区别
法拉第电磁 感应电 定义：在电磁感应现象中产生的电动势
感应定律(感 动势 应电动势的
产生的条件： 磁通量 发生变化
大小)
磁通量的变化率：单位时间内磁通量的变化
法拉第电磁感应定律(感应电动势的大小)
法拉第电磁 感应定律
ΔΦ
E＝n Δt ，适合求E的平均值
切割 E＝ Blv ，适合求E的瞬时值 公式 条件：B、l、v三者互相垂直
自感现象及 互感现象
其应用(特殊
的电磁感应
自感现象
现象)
定义： 自身电流 发生变化而产生的电磁 感应现象
自感电动势：总是阻碍 自身电流 的变化
自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数，
自感现象
以及是否有铁芯等因素有
自感现象及
关
其应用(特殊 的电磁感应
应用和防止 定义：块状金属在变化的磁场中产生的环形
现象)
03 利 用 好 导 体达到稳定 状态时的平衡 方程，往往是 解答该 类问题的突破口.
例4 如图4所示，相距为L的两条足够长的光滑
平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定
值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强
度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度
选修3-2 第四章 电磁感应(全章教案上课ppt)
【例2】 如图6所示，两根足够长的平行导轨处在 与水平方向成θ＝37°角的斜面上，导轨电阻不计 ，间距L＝0.3 m，导轨两端各接一个阻值R0＝2 Ω 的电阻；在斜面上加有磁感应强度B＝1 T、方向垂 直于导轨平面的匀强磁场．一质量为m＝1 kg、电 阻r＝2 Ω的金属棒横跨在平行导轨间，棒与导轨 间的动摩擦因数μ＝0.5.金属棒以平行于导轨向上 、v0＝10 m/s的初速度上滑，直至上升到最高点的 过程中，通过上端电阻的电荷量Δq＝0.1 C，求上 端电阻R0产生的焦耳热Q.(g取10 m/s2)
思考：a、b哪端电势高？
注意：引起感应电动势那部分导体 视为电源，电源电流由-流向+
第四节 法拉第电磁感应定律 一、法拉第电磁感应定律 纽曼和韦伯先后指出： 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 公式：
匝数n=100匝，面积S=0.10m2，磁场向里为 正方向，变化如图，线圈内阻r=1Ω，R=3Ω， 求： （1） MN那端电势高（2）电压UMN=？
第三节 楞次定律
一、楞次定律（I感方向）：感应电流的 磁场总要阻碍源磁通量的变化 （引起感应电流的磁通量变化）
源磁通量变化
感应电流
右手螺 旋定则
阻碍
附加磁场
源磁通 向里减 当磁场在减弱 量变化 弱 阻碍
顺时 感应 针 电流
右手 螺旋 定则
附加磁场 向里
磁铁向？能产生图 示感应电流
当s闭合时画出 AB中感应电流 方向
选修 3-2 第四章 电磁感应
第一节 划时代
回忆磁通量φ： φ=Bs⊥ 单位：韦伯wb 物理意义：表示穿过磁场 中某个面的磁感线条数
一、视频（二中教师版） 奥斯特梦圆“电生磁” 法拉第心系“磁生电”
人教版高中物理选修3-2第四章电磁感应章节复习(共53张PPT)
无论回路是否闭合,只要穿过线 圈平面的磁通量发生变化,线圈中 就有感应电动势.产生感应电动势 的那部分导体相当于电源
课堂练习
线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运
动: A.向右平动
B.向下平动
C.绕轴转动(ad边向外)
D.从纸面向纸外作平动
E.向上平动(E线圈有个缺口)
判断线圈中有没有感应电流?
3.感应电流方向的判断
结论:感应电动势与线圈的形状和转动轴的具体 位置无关（但是轴必须与B垂直）
课堂练习
如图所示,矩形线圈同n=50匝导线组成,ab边长 L1=0.4m,bc边长L2=0.2m,在B=0.1T的匀强磁场中, 以两短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求: (1)线圈从图甲位置转过180o过程中的平均电动势 (2)线圈从图乙位置转过30o时的瞬时电动势
向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一 平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向 左在两导线间匀速运动．在运动过程中，导线框 中感应电流的方向( )
A．沿ABCD方向不变．
B．由ABCD方向变成ADCB方向．
C．沿ADCB方向不变．
D．由ADCB方向变成ABCD方向．
课堂练习
如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速 滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速 滑动
如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上， 其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如 图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的 支持力为N，则 A.t1时刻N＞G B.t2时刻N＞G C.t3时刻N＜G D.t4时刻N=G
课堂练习
线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运
动: A.向右平动
B.向下平动
C.绕轴转动(ad边向外)
D.从纸面向纸外作平动
E.向上平动(E线圈有个缺口)
判断线圈中有没有感应电流?
3.感应电流方向的判断
结论:感应电动势与线圈的形状和转动轴的具体 位置无关（但是轴必须与B垂直）
课堂练习
如图所示,矩形线圈同n=50匝导线组成,ab边长 L1=0.4m,bc边长L2=0.2m,在B=0.1T的匀强磁场中, 以两短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求: (1)线圈从图甲位置转过180o过程中的平均电动势 (2)线圈从图乙位置转过30o时的瞬时电动势
向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一 平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向 左在两导线间匀速运动．在运动过程中，导线框 中感应电流的方向( )
A．沿ABCD方向不变．
B．由ABCD方向变成ADCB方向．
C．沿ADCB方向不变．
D．由ADCB方向变成ABCD方向．
课堂练习
如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速 滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速 滑动
如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上， 其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如 图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的 支持力为N，则 A.t1时刻N＞G B.t2时刻N＞G C.t3时刻N＜G D.t4时刻N=G
高中物理选修3-2第四章《电磁感应》.ppt
E=BLVsinθ
a
θ
v b
练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B 中，以速度V向右匀速运动时，E=？
E=2BRV
×××
×××
× ×Ｏ ×
×××
× R× ×
×××
×× ××
× Ｖ×
×× ×× ××
问题：公式 ① E n 与公式 ②E BLvsin
的区别和联系？t
区别：1、一般来说， ①求出的是平均感应电动势，E和 某段时间或者某个过程对应，而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。
E k （注意单位） t t
若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联， 总电动势为：
E n t
注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应 电流的方向另行判断。
问题讨论：磁通量大，磁通量变化一定大吗？ 磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？
磁通量的变化率和磁通量、磁通量的 变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率 不一定为零;磁通量的变化大，磁通量的变
观察.讨论.归纳 3、结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通
量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生 4、产生感应电流的条件：
（1）电路闭合 （2）磁通量发生变化
建议:让学生利用实验器材探究出如何操作能产生大 一些的感应电流?
4.3 法拉第电磁感应定律
（一）知识与技能 1．知道什么叫感应电动势。 2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、 ΔΦ / Δt 。 3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLvsinθ如何推得。 5．会用和E=BLvsinθ解决问题。 6. 了解反电动势的概念 （二）过程与方法 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问 题的方法。 （三）情感、态度与价值观 1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析， 找出共性与个性的辩证唯物主义思想。 2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 教学重点:法拉第电磁感应定律。 教学难点:1.区别Φ、ΔΦ、 ΔΦ / Δt 。２．区别平均电动势与瞬时电动势。3.反电 动势
人教版高中物理选修3-2 电磁感应规律的应用 PPT课件
感生电场是产生 感生电动势的原因.
理解巩固
在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇 闭合曲线，这可能是（ AD ） A．沿AB方向磁场在迅速减弱 A B. 沿AB方向磁场在迅速增强 C. 沿BA方向磁场在迅速减弱 D. 沿BA方向磁场在迅速增强
B
3、应用实例---电子感应加速器
电子感应加速器是用感生电场来加速电子 的一种设备。
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量变化
感生电动势 闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场变化导致回 路中磁通量变化
由于S变化引起 回路中变化
非静电力是洛仑兹力的 分力，由洛仑兹力对运 动电荷作用而产生电动 势
由于B变化引起 回路中变化
变化磁场在它周围空间激发 感生电场，非静电力是感生 电场力，由感生电场力对电 荷做功而产生电动势
方 向
楞次定律或右手定则
楞次定律
巩固提高
如图,100匝线圈两端A,B与一个电压表相连.线圈内 有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示 规律变化． (1) 电压表的读数应该等于多少？ (2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向． (3) Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱 连接？
2
v
甲
乙
1
0
t/s
0.5 1.0
分析与解答: 1、导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向 的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上 的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。
2、导体棒一直运动下去，自 由电荷是否也会沿着导体棒 一直运动下去?为什么?
分析与解答: 2、自由电荷不会一直运动下去. 因为C、D两端聚集电荷越来越 多，在CD棒间产生的电场越来 越强,当电场力等于洛伦兹力时, 自由电荷不再定向运动.
人教高中物理选修3-2课件-第四章电磁感应A夯实基础专项2(10张)-PPT优秀课件
人教高中物理选修3-2课件：第四章电 磁感应 A夯实基础专项2(共10张PPT)
人教高中物理选修3-2课件：第四章电 磁感应 A夯实基础专项2(共10张PPT)
3.[2018安徽灵璧一中期中考试]如图所示,一半径为R,圆心角为240°的扇形单匝线圈可绕着磁场边界线上的O点以 角速度ω沿逆时针方向转动,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。则从图示位置开始计时,能正确反映线 圈中感应电流随时间变化的关系图象是(以顺时针方向为电流的正方向) ( )
A
B
C
Hale Waihona Puke 答案D2.B 【解题思路】 梯形线圈abcd进入磁场切割磁感线的过程,有效切割长度越来越长,根据E=BLv可得,感应电动 势越来越大,故感应电流越来越大,且根据右手定则可知电流方向为负方向;梯形线圈abcd离开磁场的过程,有效切割 长度越来越长,感应电动势越来越大,故感应电流越来越大,且电流方向为正方向,故B正确,ACD错误。
6.[2019福建省宁德市第二中学月考]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,它的顶点在x轴上且 底边长为4L,高为L,底边与x轴平行。纸面内一边长为L的正方形导线框以恒定速度沿x轴正方向穿过磁场区域,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,则下面四幅图中能够正确表示电流—位移 (i—x)关系的是 ( )
A
B
C
D
答案
人教高中物理选修3-2课件：第四章电 磁感应 A夯实基础专项2(共10张PPT)
人教高中物理选修3-2课件：第四章电 磁感应 A夯实基础专项2(共10张PPT)
5.[2018山西大学附属中学期中考试]如图所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁 场,磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdef位于纸面内,导线框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合。导线 框与磁场区域的尺寸如图所示,从t=0时开始,导线框以速度v匀速横穿两个磁场区域,以a→b→c→d→e→f为线框中 的电动势E的正方向,则下列关于E—t关系的示意图正确的是 ( )
高中物理选修3-2人教版4-4《法拉第电磁感应定律》课件 (新人教版选修3-2)
• 讨论：产生感应电流与产生感应电动势的条 件一样吗？ •（导体在磁场中做切割线运动或者是穿过 某一回路的磁通量发生变化，就一定产生感 应电动势）
例题1： 长为 L 的金属棒 ab ，绕 b 端在垂直 于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速 转动，磁感应强度为 B ，如图所示， 求ab两端的电势差．
解析：
v// v cos 对切割无贡献．
所以：
E BLv
即 : E BLV sin
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
• 说明：公式E=Δφ/Δt，E=nΔφ/Δt一般适 用于求解平均电动势的大小；而公式 E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体的 瞬时电动势的大小。
• 实验:电磁感应插磁铁
• 实验探究2:感应电动势3
• 实验探究3:感应电动势1
精确实验表明： 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。
Ek t
得出
E t
二、法拉第电磁感应定律
1．磁通量的变化率/t ：表示磁通量 变化的快慢． （1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通 量的变化不同．磁通量为零时，磁通 量的变化率不一定为零，磁通量变化 大不等于磁通量的变化率大．
ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产
生的电动势（因为没有外电路），所以只 要求出电动势即可． 棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求， 但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此 可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公 式计算：
L 1 2 V , E BLV B L 2 2
例题1： 长为 L 的金属棒 ab ，绕 b 端在垂直 于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速 转动，磁感应强度为 B ，如图所示， 求ab两端的电势差．
解析：
v// v cos 对切割无贡献．
所以：
E BLv
即 : E BLV sin
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
• 说明：公式E=Δφ/Δt，E=nΔφ/Δt一般适 用于求解平均电动势的大小；而公式 E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体的 瞬时电动势的大小。
• 实验:电磁感应插磁铁
• 实验探究2:感应电动势3
• 实验探究3:感应电动势1
精确实验表明： 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。
Ek t
得出
E t
二、法拉第电磁感应定律
1．磁通量的变化率/t ：表示磁通量 变化的快慢． （1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通 量的变化不同．磁通量为零时，磁通 量的变化率不一定为零，磁通量变化 大不等于磁通量的变化率大．
ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产
生的电动势（因为没有外电路），所以只 要求出电动势即可． 棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求， 但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此 可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公 式计算：
L 1 2 V , E BLV B L 2 2
(人教版)高中物理选修3-2课件：第4章 电磁感应7
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
智能综合训练
7.涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
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物理 选修3-2
试定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出 的热量越多？
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第四章 电磁感应
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解析： 交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越 快．根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电 动势就越大，感应电流就越大，而放出的热量与电流的平方成 正比，所以交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．
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第四章 电磁感应
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当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会 产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开， 也就是磁铁振动时除了受空气阻力外，还有线圈受到的安培力 阻碍，克服阻力需要做的功增多，振动时机械能的损失增快， 因而会很快停下来．机械能的转化情况可表示如下：
物理 选修3-2
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解析：
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答案： A
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7.涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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试定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出 的热量越多？
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解析： 交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越 快．根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电 动势就越大，感应电流就越大，而放出的热量与电流的平方成 正比，所以交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
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当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会 产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开， 也就是磁铁振动时除了受空气阻力外，还有线圈受到的安培力 阻碍，克服阻力需要做的功增多，振动时机械能的损失增快， 因而会很快停下来．机械能的转化情况可表示如下：
物理 选修3-2
第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
解析：
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答案： A
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第四章 电磁感应
人教高中物理选修3-2课件：第四章电磁感应 A夯实基础专项7(共12张PPT)
6.(多选)[2019河北省邯郸市临漳一中月考]如图所示,一个水平放置的“∠”形光滑导轨固定在方向竖直向下、磁感应 强度为B的匀强磁场中,ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以 恒定速度v向右平动,导体棒与导轨一边垂直,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则下列关于回路中感应 电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象正确的是 ( )
A
B
C
D
答案
3.BD 【解题思路】 若开始时电容器两端电压大于金属棒以初速度v0做切割磁感线运动产生的感应电动势,则金 属棒中有顺时针方向的电流,由左手定则可判断出金属棒所受安培力方向向右,金属棒做变加速运动。当金属棒速度 增大到切割磁感线产生的感应电动势等于电容器两端电压时,金属棒中电流为零,不受安培力作用,金属棒做匀速运 动,D符合题意。若开始时电容器两端电压小于金属棒以初速度v0做切割磁感线运动产生的感应电动势,则金属棒中 有逆时针方向的电流,电容器继续充电。由左手定则可判断出金属棒所受安培力方向向左,金属棒做变减速运动。当 金属棒速度减小到切割磁感线产生的感应电动势等于电容器两端电压时,金属棒中电流为零,不受安培力作用,金属 棒做匀速运动,B符合题意,AC不符合题意。
C
答案D
4.AD 【解题思路】 线框的速度v=at,感应电动势E=BLv=BLat,电功率P=������2=������2������2������2t2,故A正确,B错误;感应电流
������ ������
i=������������=������������������������t,由右手定则知,线框进入磁场过程,感应电流沿逆时针方向,是正的,线框离开磁场过程,感应电流沿顺时针方 向,是负的,故C错误,D正确。
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
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)
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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
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