高中物理选修3-2课件(人教版)：4.3(共78张PPT)
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物理选修3-2人教版全册精品教案(70页).pptx
6、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框 abcd，线框平面与直导线 ef 在同一 平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）
人教版高二物理选修3-2课件(共14张PPT)
例1、【多选、导预2】某正弦式交变电流的i-t图象如图所示,则 该电流的( )。 A.频率f=0.02 Hz B.有效值I=10√2 A C.峰值Im=10√2 A D.瞬时值表达式为i=20sin 100πt(A)
【答案】BD
下午2时36分
忻州一中 物理组
9
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
忻州一中 物理组
7
主题2：交流电的有效值
定义：让交流与恒定电流分别通过大 小相同的电阻，如果在交流的一个周期 内它们产生的热量相等，则这个恒定电
流的E、U、I 为这个交流的有效值。
意义：能量的直流等效
①铭牌②功率计算③交流电表④变压器⑤默认
下午2时36分
忻州一中 物理组
8
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
例、如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线，i＞0 部分的图线是一个x正弦曲线的正半周，i＜0部分电流为0，其 最大值Im如图中所示，则这种交变电流的有效值为( )
【答案】B
下午2时36分
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
忻州强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三 分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒 定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为
【答案】BD
下午2时36分
忻州一中 物理组
9
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
忻州一中 物理组
7
主题2：交流电的有效值
定义：让交流与恒定电流分别通过大 小相同的电阻，如果在交流的一个周期 内它们产生的热量相等，则这个恒定电
流的E、U、I 为这个交流的有效值。
意义：能量的直流等效
①铭牌②功率计算③交流电表④变压器⑤默认
下午2时36分
忻州一中 物理组
8
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
例、如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线，i＞0 部分的图线是一个x正弦曲线的正半周，i＜0部分电流为0，其 最大值Im如图中所示，则这种交变电流的有效值为( )
【答案】B
下午2时36分
5.2描述交变电流的物理量-【百强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
忻州强校 】山西 省忻州 市第一 中学人 教版高 二物理 选修3-2 课件( 共14张P PT)
如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三 分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒 定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为
人教版高中物理选修3-2课件4-4
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)表达式 E＝ΔΔΦt (单匝线圈)E＝nΔΔΦt (n匝线圈) 式中电动势E的单位是伏(V)，磁通量的单位是韦伯(Wb)，时间的单 位是秒(s)．
(3)应用：用E＝n
ΔΦ Δt
计算的是Δt时间内的平均电动势，在磁通
的磁感线条数，当磁场与回路平面垂直时，Φ＝BS.
(2)ΔΦ是过程量，是表示回路从某一时刻变化到另一时刻磁通
量的变化量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.常见磁通量变化方式有：B不 变，S变；S不变，B变；B和S都变，回路在磁场中相对位置
发生改变(如转动等)．总之，只要影响磁通量的因素发生变
化，磁通量就会变化．
(3)
图4-4-1
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4-4-2所示，E＝Blvsin θ.
图4-4-2
三、反电动势 定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的消弱 电源电动势作用的电动势． 作用：阻碍 线圈的转动．
温馨提示 感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电 动势不一定存在感应电流，有感应电流一定存在感应E＝Blvsin θ求感应电动势．解题 关键是正确推导出感应电动势和感应电流的表达式． 解析 导体棒从O开始到如题图所示位置所经历时间设为t，
∠EOF＝θ，则导体棒切割磁感线的有效长度L⊥＝ OB ·tan θ， 故E＝Bl⊥·v⊥＝Bv·vttan θ＝Bv2·ttan θ，即电路中电动势与时 间成正比，C正确；电路中电流强度I＝ER＝Bv2tρaln θ·t
电磁感应与电路综合
【典例3】 固定在匀强磁场中的正方形导线框 abcd，边长为l，其中ab是一段电阻为R的均匀 电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线．磁 场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．现 有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电 阻丝PQ架在导线框上，如图4-4-9所示．若PQ 以恒定的速度v从ad滑向bc，当其滑过13l的距 离时，通过aP段电阻的电流是多大？方向如何？
高中物理新人教版选修3-2系列课件.ppt
联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正
常发光。由此可知副线圈的匝数n128=0 _____，
通过原线圈的电流 I1 =3 A______。
解：
U1 U2
=
n1 n2
220 36
=
1100 n2
n2=180
I2=PU22
所以：I1
=
n2 n1
I2 =
n2 P2 n1 U2
=
180×11×60 1100×36
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，
图 （b）的读数为3.6A
铁
C
芯
2019-7-11
谢谢你的观看
A
21
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
• 教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电
2019流-7-1表1 、灯泡
谢谢你的观看
3
变压器
2019-7-11
谢谢你的观看
4
照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
为I1、U1 I2和n1 I3， 根 据 变1 压器U1的 工n1 作 原理 可 得2 ：
U2 n2
U3 n3
由（1）（2）式得：
U2 ＝ n2 (3)
U3 n3
常发光。由此可知副线圈的匝数n128=0 _____，
通过原线圈的电流 I1 =3 A______。
解：
U1 U2
=
n1 n2
220 36
=
1100 n2
n2=180
I2=PU22
所以：I1
=
n2 n1
I2 =
n2 P2 n1 U2
=
180×11×60 1100×36
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，
图 （b）的读数为3.6A
铁
C
芯
2019-7-11
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A
21
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
• 教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电
2019流-7-1表1 、灯泡
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3
变压器
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4
照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
为I1、U1 I2和n1 I3， 根 据 变1 压器U1的 工n1 作 原理 可 得2 ：
U2 n2
U3 n3
由（1）（2）式得：
U2 ＝ n2 (3)
U3 n3
【最新】高中物理选修3-2课件(人教版)：4.4(共66张PPT)
物理(R) 选修3-2
主题 2:理论探究动生电动势的产生(重点探究) 阅读教材中“电磁感应现象中的洛伦兹力”的相关内容,回答下 列问题。
(1)什么是动生电动势? (2)如图所示,导体棒 CD 在匀强磁场中做切割磁感线运动。 注意: 导体棒中的自由电荷是带负电的电子。 ①导体中的自由电荷受到什么力的作用?它将沿导体棒向哪个 方向运动? ②导体棒哪端电势比较高?
物理(R) 选修3-2
1.电磁感应现象中的感生电场 感生电场:英国物理学家① 麦克斯韦 认为,磁场② 变化 时会在空间激发一种电场。 (1)感生电动势:由③ 感生电场 产生的感应电动势。 (2)感生电动势中的“非静电力”:④ 感生电场 对自由电荷 的作用力。
物理(R) 选修3-2
(3)感生电场的方向:与所产生的⑤ 感应电流 方向相同,可 根据楞次定律和右手定则判断。 2.电磁感应现象中的洛伦兹力 (1)动生电动势:由于⑥ 导体棒运动 而产生的感应电动势。
物理(R) 选修3-2
1.什么是非静电力? 解答:电源内使正、负电荷分离,并使正电荷聚积到电源正极, 负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用。 2.感生电场的电场线与静电场的电场线有什么区别? 解答:静电场的电场线不闭合,感生电场的电场线是闭合的。 3.导体在磁场中运动时,一定能产生动生电动势吗? 解答:不一定,只有导体在磁场中做切割磁感线运动时才产生电 动势。
物理(R) 选修3-2
(3)导体棒 CD 在磁场中向右做匀速运动时,导体棒中的电子由 于受到洛伦兹力的作用在竖直方向上定向移动,假定形成的电流大 小为 I,则安培力 F 安=BIl,方向水平向左。为了使导体棒保持匀速运 动,作用在导体棒上的外力大小 F 等于安培力 F 安,即 F=F 安=BIl。外 力做功的功率 P=Fv=BIlv,设感应电动势为 E,闭合电路中的电功率 P 总=EI,由于导体棒匀速运动,根据能量的转化与守恒定律知 P 总=P,即 BIlv=EI,所以动生电动势 E=Blv。 知识链接:洛伦兹力是产生动生电动势的原因,即洛伦兹力是产 生动生电动势的非静电力。
人教版高中物理选修3-2课件
第四章
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在 这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：变化的电 流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
电磁感应
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在 这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败 是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
进一步地思考和探索：
铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
1831年11月24日，法拉第向皇家学会提 交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应， 产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一 种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流：变化的电 流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗？
问题： “闭合电路的一部分导体切割磁感 线”是不是产生感应电流的必要条 件呢？
若：产生感应电流的必要条件是“闭合电 对运动。 即：磁场和导体相对静止的话，导体 就不切割磁感线，导体中就没有感 应电流产生。
是这样吗？
实验设计：
1、实验目的：使用不切割磁感线的方法产生 感应电流 2、实验器材：电源、电键、电流表、滑动变 阻器、大线圈、小线圈、导线
三品：创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？
法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！
1831年10月28日 法拉第的创新：
圆盘发电机，首先向 人类揭开了机械能转化 为电能的序幕。
法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力 线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性， 并预言了光可能是一种电磁振动的传播 。
结论：产生感应电流的原因可能与磁场的 变化有关，与导体是否切割磁感线无关
小结：
(人教版)高中物理选修3-2全部课件
B变、S不变
的
四
种
B和S都变
情
况 B和S大小都不变，
但二者之间的夹角变
例：闭合电路的一部分导 体切割磁感线时 例：线圈与磁体之间发生 相对运动时 注意：此时可由ΔΦ＝Φt －Φ0计算并判断磁通量是 否变化
例：线圈在磁场中转动时
2021/12/24
如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，
若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产
(人教版)高中物理选修3-2全部
2021/12/24
1. 2.划时代的发现 探究感应电流的产生条件
2021/12/24
2021/12/24
学 基础导学
2021/12/24
一、划时代的发现
1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特___发现了电流的磁效应． 2．法拉第心系“磁生电” 1831年，英国物理学家________发现了电磁感应现象．
2021/12/24
如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，
其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环
位于条形磁铁中部．则穿过三个环的磁通量的大小是( )
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环与c环相同
2021/12/24
解析： 条形磁铁磁场的磁感线分布特点是： (1)外部磁感线两端密，中间疏； (2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、 c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，a外 部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外 部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c.其中a、c两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿 过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错． 答案： C
物理选修3-2全套课件 PPT
变式训练1 如图29－6所示，各图中有感应电流产生的是( )
图29－6
解析 选项A中，线圈没闭合，无感应电流；选项C中， 导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感 线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；选项B中，磁 通量增大，有感应电流；选项D中，回路中的磁通量恒定， 无感应电流．故选项B正确．
新课标·高考式复习
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物理选修3-2
目录
▪ 第四章 电磁感应
▪ 课时29 划时代的发现 探究电磁感 ▪ 应的产生条件 ▪ 课时30 楞 次 定 律 ▪ 课时31 法拉第电磁感应定律 ▪ 课时32 电磁感应定律的应用 ▪ 课时33 互感和自感 涡流 电磁阻
尼和电磁驱动 ▪ 课时34 《电磁感应》小结
解析 (1)由磁通量的定义可得： Φ1＝B·S＝5×10－3 Wb． (2)Φ2＝B·S·cos 120°＝－2.5×10－3 Wb ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝7.5×10－3 Wb． 答案 (1)5×10－3 Wb (2)－2.5×10－3 Wb 7.5×10－3 Wb 点评 磁通量的变化量一般用变化的绝对值表示即可．
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
小Hale Waihona Puke |B－B′|，穿过平面的磁通量为|B－B′|·S＝|BS－B′S|＝|Φ －Φ′|．磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明，因此 穿过平面的磁通量|Φ－Φ′|，可以理解为与相反方向穿过平面 的磁感线相抵消之后剩余的磁感线条数．
(2)单位：韦伯(Wb),1 Wb＝1 T·m2． 四、磁通量的变化 由 公 式 Φ ＝ BSsinθ 知 ， 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 由 三 方 面 决 定，即磁感应强度的大小、线圈面积以及磁场方向与线圈平 面的夹角．三者中只要有一个因素发生变化都将引起Φ的变 化；但是如果两个甚至三个因素同时变化，Φ则有可能不 变．(想一想，这是为什么？) 五、结论 产生感应电流的条件：一是存在闭合电路，二是穿过闭 合电路的磁通量发生变化．
高中物理(人教版)选修3-2教学课件：第五章 1 交变电流
线,线圈产生的电动势最大,也可以这样认为,线圈处于竖直位置时,
磁通量为零,但磁通量的变化率最大。
答案:C
迁移应用
(多选题)线圈在匀强磁场中绕垂直于匀强磁场且在线圈平面内
的轴匀速转动时产生交变电流,则下列说法中正确的是(
)
A.当线圈位于中性面时,线圈中感应电流最大
B.当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电动势最大
所产生的电动势,称为平均电动势。它不等于始、末两时刻瞬时值
的平均值,必须用法拉第电磁感应定律计算,即 =
Δ
。
Δ
同理,计算交变电流在某段时间内通过导体横截面的电荷量,也
必须用平均值,即 q=Δt 式中 =
+
。
案例探究
如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B=0.1 T,所用矩形线圈总电
阻为 R=100 Ω。线圈的匝数 n=100,边长 lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角
在 t 时刻,导线 ab 和 cd 因切割磁感线而产生的感应电动势均
为 E1=BL2v⊥
由图可知 v⊥=vsin ωt
则整个线圈的感应电动势为
e1=2E1=BL1L2ωsin ωt。
(2)当线圈由题图丙位置开始运动时,在 t 时刻整个线圈的感应
电动势为 e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)。
答案:(1)e1=BL1L2ωsin ωt (2)e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)
Δ
=2ωn
Δ
π
0.1×0.2×0.5
=2×100π×100×
π
(2) = 。
π
又 = ,t=Δt=2。
=n
V=200 V。
磁通量为零,但磁通量的变化率最大。
答案:C
迁移应用
(多选题)线圈在匀强磁场中绕垂直于匀强磁场且在线圈平面内
的轴匀速转动时产生交变电流,则下列说法中正确的是(
)
A.当线圈位于中性面时,线圈中感应电流最大
B.当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电动势最大
所产生的电动势,称为平均电动势。它不等于始、末两时刻瞬时值
的平均值,必须用法拉第电磁感应定律计算,即 =
Δ
。
Δ
同理,计算交变电流在某段时间内通过导体横截面的电荷量,也
必须用平均值,即 q=Δt 式中 =
+
。
案例探究
如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B=0.1 T,所用矩形线圈总电
阻为 R=100 Ω。线圈的匝数 n=100,边长 lab=0.2 m,lbc=0.5 m,以角
在 t 时刻,导线 ab 和 cd 因切割磁感线而产生的感应电动势均
为 E1=BL2v⊥
由图可知 v⊥=vsin ωt
则整个线圈的感应电动势为
e1=2E1=BL1L2ωsin ωt。
(2)当线圈由题图丙位置开始运动时,在 t 时刻整个线圈的感应
电动势为 e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)。
答案:(1)e1=BL1L2ωsin ωt (2)e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)
Δ
=2ωn
Δ
π
0.1×0.2×0.5
=2×100π×100×
π
(2) = 。
π
又 = ,t=Δt=2。
=n
V=200 V。
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3 楞次定律
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4 法拉第电磁感应定律
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2020最新人教版高二物理选修32(理科生)全册教学课件目录
0002页 0076页 0144页 0211页 0257页 0313页 0347页 0362页 0450页 0506页
第四章 电磁感应 2 探究感应电流的产生条件 4 法拉第电磁感应定律 6 互感和自感 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量 4 变压器 第六章 传感器 2 传感器的应用 附录 一些元器件的原理和使用要点
5 电磁感应现象的两类情况
2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
6 互感和自感
2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
第四章 电磁感应
2020最新人教版高二物理选修3-2( 理科生)全册教学课件
1 划时代的发现
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2 探究感应电流的产生条件
3 楞次定律
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4 法拉第电磁感应定律
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第四章 电磁感应 2 探究感应电流的产生条件 4 法拉第电磁感应定律 6 互感和自感 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量 4 变压器 第六章 传感器 2 传感器的应用 附录 一些元器件的原理和使用要点
5 电磁感应现象的两类情况
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6 互感和自感
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7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
第四章 电磁感应
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1 划时代的发现
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2 探究感应电流的产生条件
高中物理新人教版选修3-2系列课件
电动车
电动车在行驶时需要电能不断驱动电 动机。探究电动车中电磁感应的应用。
运用电磁感应的仪器
麦克风
麦克风是如何将声音信号转化 为电信号的？探讨电磁感应在 麦克风中的应用。
示波器
示波器是电子工作台中的重要 设备，了解其工作原理是理解 电磁感应的关键。
感应熔炉
感应熔炉通过感应电流加热， 是现代冶金行业的重要设备之 一。了解感应熔炉的工作原理 和设计特点。
感受电磁感应的奥妙，进行有趣的实验，让你的学习更为生动磁感。我们会 在实验中发现更多不为人知的知识。
挑战与困惑
理解电磁感应的难点
电磁感应是一个抽象的概念，有哪些点容易让人困惑？让我们一起来思考。
解决电磁感应
掌握电磁感应的核心思想，了解定律的实际应用场景，就可以摆脱烦恼，畅通无阻地学习电 磁感应。
高中物理新人教版选修32系列课件
这个系列课件将带你进入电磁感应的世界。学习物理知识并参与实验，发现 我们身边电磁感应的奇妙之处。
电磁感应实例
变压器
探索一个由电磁线圈组成的神 秘黑匣子。学习如何将电能转 换成磁能再转换成电能。
电磁炉
进入厨房，了解电磁炉如何革 新我们对烹饪的认知。发现电 磁感应如何简化生活。
楞次定律
法力-楞次定律
掌握法力和楞次定律的区 别与联系。
Faraday 楞次电磁感 应定律
学习 Faraday 电磁感应定 律的内涵和本质。了解发 现电磁感应规律的历程。
Lenz 楞次定律
了解 Lenz 楞次定律的实 际应用。探究能源转换的 关键所在。
感应电动机
电动汽车
电动汽车是一个复杂的系统， 其中不可或缺的一环就是感应 电动机。探讨感应电动机在电 动汽车领域的应用。
电动车在行驶时需要电能不断驱动电 动机。探究电动车中电磁感应的应用。
运用电磁感应的仪器
麦克风
麦克风是如何将声音信号转化 为电信号的？探讨电磁感应在 麦克风中的应用。
示波器
示波器是电子工作台中的重要 设备，了解其工作原理是理解 电磁感应的关键。
感应熔炉
感应熔炉通过感应电流加热， 是现代冶金行业的重要设备之 一。了解感应熔炉的工作原理 和设计特点。
感受电磁感应的奥妙，进行有趣的实验，让你的学习更为生动磁感。我们会 在实验中发现更多不为人知的知识。
挑战与困惑
理解电磁感应的难点
电磁感应是一个抽象的概念，有哪些点容易让人困惑？让我们一起来思考。
解决电磁感应
掌握电磁感应的核心思想，了解定律的实际应用场景，就可以摆脱烦恼，畅通无阻地学习电 磁感应。
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电磁感应实例
变压器
探索一个由电磁线圈组成的神 秘黑匣子。学习如何将电能转 换成磁能再转换成电能。
电磁炉
进入厨房，了解电磁炉如何革 新我们对烹饪的认知。发现电 磁感应如何简化生活。
楞次定律
法力-楞次定律
掌握法力和楞次定律的区 别与联系。
Faraday 楞次电磁感 应定律
学习 Faraday 电磁感应定 律的内涵和本质。了解发 现电磁感应规律的历程。
Lenz 楞次定律
了解 Lenz 楞次定律的实 际应用。探究能源转换的 关键所在。
感应电动机
电动汽车
电动汽车是一个复杂的系统， 其中不可或缺的一环就是感应 电动机。探讨感应电动机在电 动汽车领域的应用。
人教版3-2《第四章 电磁感应》章末总结(课件) (共30张PPT)
和 I-t 图象。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 E-x 图象和 I-x 图象。图象问题大体可分为两类:
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象; (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。 不管是何种类型,电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、楞次 定律和法拉第电磁感应定律等分析解决。
人教版 高中物理选修3-2
《第四章 电磁感应》章末总结
知识网络
电流的磁效应 划时代的发现 电磁感应现象
产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化
电磁感应现象
感应电流的大小:法拉第电磁感应定律
������
=
������
������ ������
(适用于所有情况)
������ = ������������������sin������(适用于导线切割磁感线的情况)
(3)利用 E=nΔΔ������������或 E=BLvsin θ 求感应电动势的大小。 (4)分析电路结构,画出等效电路图,利用欧姆定律和 串、并联电路的规律求解。
2.电磁感应的过程本质是其他能转化 为电能的过程,产生的电能又同时转化为其 他能量,所以,电磁感应问题往往与能的转化 与守恒相联系,解决这类问题要搞清能量的 转化过程。
【解析】火车做匀加速运动，速度为 v v0 at ，以火车为参照系，线圈是运动的，线 圈 左 （ 或 右 ） 边 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势 为 E BLv ， 线 圈 两 端 的 电 压 u E BLv BLv0 BLat ，由此可知，u 随时间均匀增大．线圈完全磁场中时，磁通
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象; (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。 不管是何种类型,电磁感应中的图象问题常需利用右手定则、楞次 定律和法拉第电磁感应定律等分析解决。
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《第四章 电磁感应》章末总结
知识网络
电流的磁效应 划时代的发现 电磁感应现象
产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化
电磁感应现象
感应电流的大小:法拉第电磁感应定律
������
=
������
������ ������
(适用于所有情况)
������ = ������������������sin������(适用于导线切割磁感线的情况)
(3)利用 E=nΔΔ������������或 E=BLvsin θ 求感应电动势的大小。 (4)分析电路结构,画出等效电路图,利用欧姆定律和 串、并联电路的规律求解。
2.电磁感应的过程本质是其他能转化 为电能的过程,产生的电能又同时转化为其 他能量,所以,电磁感应问题往往与能的转化 与守恒相联系,解决这类问题要搞清能量的 转化过程。
【解析】火车做匀加速运动，速度为 v v0 at ，以火车为参照系，线圈是运动的，线 圈 左 （ 或 右 ） 边 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势 为 E BLv ， 线 圈 两 端 的 电 压 u E BLv BLv0 BLat ，由此可知，u 随时间均匀增大．线圈完全磁场中时，磁通
人教版高中物理选修3-2课件2-专题2
第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
专题二 法拉第电磁感应定律的综合应用
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第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
教材要点解读
对应学生用书P19
图象 类型
问题 类型 应用 知识
(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I 随时间t变化的图象，即Bt图象、Φt图象、Et图象和It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
诊断
A
金属棒ab沿导轨匀速上滑，合外力为零，恒力F在 数值上等于重力沿导轨方向的分力与安培力之和
动能不变，拉力做功等于克服重力和安培力做功， B 克服重力做的功等于重力势能的增加，克服安培力
做的功最终转化为电阻R上释放的焦耳热
C 恒力与重力的合力对金属棒做的功等于克服安培力 D 做的功，大小等于电阻R上释放的焦耳热
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第四章 电磁感应
2．电磁感应现象中的能量转化：(1)与感生电动势有 关的电磁感应现象中，磁场能转化为电能，若电路是纯电 阻电路，转化过来的电能将全部转化为电路的内能；(2) 与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安培力做 功，把机械能或其他形式的能转化为电能．克服安培力做 多少功，就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过 来的电能将全部转化为电路的内能．
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第四章 电磁感应
矩形导线框abcd固定在匀强磁 场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的 正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如 图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，图中 的it图象正确的是( )
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第四章 电磁感应
专题二 法拉第电磁感应定律的综合应用
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第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
教材要点解读
对应学生用书P19
图象 类型
问题 类型 应用 知识
(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I 随时间t变化的图象，即Bt图象、Φt图象、Et图象和It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
诊断
A
金属棒ab沿导轨匀速上滑，合外力为零，恒力F在 数值上等于重力沿导轨方向的分力与安培力之和
动能不变，拉力做功等于克服重力和安培力做功， B 克服重力做的功等于重力势能的增加，克服安培力
做的功最终转化为电阻R上释放的焦耳热
C 恒力与重力的合力对金属棒做的功等于克服安培力 D 做的功，大小等于电阻R上释放的焦耳热
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第四章 电磁感应
2．电磁感应现象中的能量转化：(1)与感生电动势有 关的电磁感应现象中，磁场能转化为电能，若电路是纯电 阻电路，转化过来的电能将全部转化为电路的内能；(2) 与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安培力做 功，把机械能或其他形式的能转化为电能．克服安培力做 多少功，就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过 来的电能将全部转化为电路的内能．
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第四章 电磁感应
矩形导线框abcd固定在匀强磁 场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的 正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如 图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，图中 的it图象正确的是( )
最新人教版高中物理选修(3-2)全册教案版(74页)
最新人教版高中物理选修（3-2）全册教案版（74页）4.1划时代的发现教学目标（一）知识与技能1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
2．知道电磁感应、感应电流的定义。
（二）过程与方法领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。
（三）情感、态度与价值观1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
教学重点、难点教学重点知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学难点领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学手段计算机、投影仪、录像片教学过程一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答：（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
学生活动：结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么？谈谈自己的体会。
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物理(R) 选修3-2
4.反电动势 电路中的电动机在安培力的作用下转动,同时又产生感应电动 势,而且它总是⑨ 阻碍 (选填“促进”或“阻碍”)通过其中的电 流,⑩ 削弱 (选填“增强”或“削弱”)电源电动势的作用,故称 之为反电动势。
⑥ 感应电动势 ②电源 ③感应电动势 ④变化率 ⑤ ⑥n
������ ������
������
物理(R) 选修3-2
4.怎样理解电动机的反电动势是阻碍线圈转动的? 解答:电源通过克服反电动势的阻力做功,将电能转化为其他形 式的能。
物理(R) 选修3-2
1.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( )。 A.穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大 B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势 就越大 C.穿过线圈的磁通量的变化率
物理(R) 选修3-2
1.感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫① 感应电动势 ,产生感 应电动势的那部分导体相当于闭合电路中的② 电源 。即便电路 不闭合,没有感应电流,③ 感应电动势 依然存在。 2.法拉第电磁感应定律 (1)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的④ 变化率 成正比。数学表达式为 E=⑤ (单匝线圈)。 。
物理(R) 选修3-2
导入新课:据报道,1992 年 7 月,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞 机进行了一项卫星悬绳发电实验,实验取得了部分成功。 航天飞机在 地球赤道上空离地面约 3000 km 处,从航天飞机上发射一颗卫星,卫 星携带一根长 20 km 的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直,做切割 磁感线运动。 这种情况下能产生多大的感应电动势呢?电磁感应现象 中的感应电动势大小跟哪些因素有关呢?
������ ������
越大,所产生的感应电动势就
越大 D.穿过线圈的磁通量Φ等于零,所产生的感应电动势就一定为 零
物理(R) 选修3-2
【答案】C
物理(R) 选修3-2
2.关于感应电流,下列说法正确的是( )。 A.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的 磁通量 B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同, 也可能相反 D.当导体切割磁感线运动时,必须用右手定则确定感应电流的 方向
物理(R) 选修3-2
课时 4.3 法拉第电磁感应定律
1.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和
Δ���内容及数学表达式,会应用它解 答有关问题。 3.知道公式 E=Blvsin θ的推导方法,及其与 E=n
������ ������
������ ������
⑦Blv ⑧Blvsin θ ⑨阻碍 ⑩削弱
物理(R) 选修3-2
1.如果把切割磁感线运动的金属棒看成一个电源,感应电流流 出端相当于正极还是负极? 解答:感应电流流出的那一端相当于正极。 2.将条形磁铁如教科书图 4.2-2 所示插入线圈中,电流表指针 发生偏转。 其原因是什么?电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小 有什么关系? 解答:因闭合回路磁通量Φ变化,在回路中产生感应电动势 E,线 圈中产生电流 I,故电流表指针发生偏转。另外,由 I=������ +������ 知,总电阻 一定时,E 越大,I 越大,指针偏转越大。 3.法拉第电磁感应定律能反映感应电流的方向吗? 解答:不能,法拉第电磁感应定律只能反映感应电动势的大小, 感应电流的方向需要由楞次定律判定。
(2)对于匝数为 n 的线圈,感应电动势的大小 E=⑥
物理(R) 选修3-2
3.导线垂直切割磁感线时的感应电动势 (1)如图甲所示,当长度为 l 的直导线垂直置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,导线垂直磁感线做速度为 v 的平动,切割磁感线时, 产生的感应电动势 E=⑦ Blv 。
甲
乙 (2)导体棒与磁场方向垂直,导体棒的运动方向与导体棒本身垂 直,但与磁场方向夹角为θ时,如图乙所示,E=⑧ Blvsin θ 。
物理(R) 选修3-2
【答案】C
物理(R) 选修3-2
3.关于反电动势,下列说法中正确的是( )。 A.只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势 B.只要穿过线圈的磁通量变化,就产生反电动势 C.电动机在转动时线圈内产生反电动势 D.反电动势就是发电机产生的电动势
物理(R) 选修3-2
【答案】C
物理(R) 选修3-2
物理(R) 选修3-2
【答案】ABC
物理(R) 选修3-2
主题 1:感应电动势概念的建立 如图所示,开关 K 均闭合,甲图中的电流表指针偏转;乙图中的 条形磁铁插入线圈时电流计指针偏转,表明回路中有电流。 甲图中产 生的是恒定电流,乙图中产生的是感应电流。 由恒定电流的知识可知, 闭合电路中有电流,电路中必有电源。 对比甲、乙两图,乙图的电源在哪里?画出乙图的等效电路。
������ ������
的建立过程、物理意义及应用。
2.对于公式 E=Blv 只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推 导出的表达式。 3.应该注重新课程改革的要求,注意新旧知识的联系,通过实验、 类比、等效的手段和方法,化难为简、循序渐进,力求通过引导、启 发,使学生能利用已掌握的旧知识,来理解所要学习的新规律。
4.(多选)一种高速磁悬浮列车的设计方案是:在每节车厢底部安装 强磁铁(磁场方向向下),并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈。 下列说法中正确的是( )。 A.列车运动时,通过线圈的磁通量会发生变化 B.列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越快 C.列车运动时,线圈中会产生感应电动势 D.线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关
的区别,会
应用其解决有关问题。 重点难点:对法拉第电磁感应定律的理解与应用。
物理(R) 选修3-2
教学建议:本节内容需安排 2 个课时教学。 本节的主要内容是法 拉第电磁感应定律,它是本章的重点。建议教师在授课时,从以下三 个方面组织教学: 1.根据学生的接受能力,教学中应着重揭示法拉第电磁感应定 律及其公式 E=n