电磁感应课件ppt课件
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各图中正确的是( )
【思路点拨】弄清B－t图中斜率的意义，由法拉第电磁感
应定律和欧姆定律分析电流大小如何变化，由楞次定律确 定电流的方向．
【解析】0～1 s内B垂直纸面向里均匀增大，则由
楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生 恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C
选项；2s～3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理
可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向， 排除B选项，D正确．
【答案】D
【方法与知识感悟】1. 解决图象问题的一般步骤
(1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或 者E－t图、I－t图等．
(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．
E
__E_－Ir _，干路电流 I＝ R＋r .
(3)通过电路中导体横截面的电量 q＝nΔRΦ. 二、 电磁感应的图象问题
(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B－t图象、Φ
图象 －t图象、E－t图象、I－t图象
类型 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流
第3节 电磁感应规律的综合应用(一)
一、电磁感应的电路问题
1．电源与外电路
切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈相当 于 电源 ，其电阻相当于电源 内阻 ，其余部分是外电 路．
2．常用参量的求解
ΔΦ
(1) 根据法拉第电磁感应定律：电动势 E＝n Δt
或 E＝BL_v___.
(2)根据闭合电路的欧姆定律：路端电压 U＝
10 Ω，环的电阻忽略不计．那么：
(1)若棒以 v0＝5 m/s 的速率在环上向右匀速滑 动，求棒滑过圆环直径 OO′的瞬时 MN 中的电动势 和流过灯 L1 的电流．
(2)撤去中间的金属棒 MN，若此时磁场随时间均 匀变化，其变化率为ΔΔBt ＝4 T/s，求灯 L1 的功率．
【思路点拨】明确电源的电动势和内阻→明确电路的结 构，画出等效电路图→应用电路的规律求解．
E2＝ΔΔΦt ＝πa2·ΔΔBt ＝2 V， 由闭合电路欧姆定律可知回路电流为 I＝2ER2＝420 A＝0.05 A 则灯 L1 的功率 P1＝I2R＝5×10－2 W.
【答案】(1)0.02 A (2) 5×10－2 W
【方法与知识感悟】对电磁感应电路问题的理解
1．对电源的理解
电源是将其它形式的能转化为电能的装置．在电 磁感应现象里，通过导体切割磁感线和线圈磁通 量的变化而将其它形式的能转化为电能．
【解析】(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬时，MN中的电 动势为E1＝B2av＝0.2×0.8×5 V＝0.8 V，
等效电路如图甲所示，由闭
合电路欧姆定律可知回路总
电流为
I＝R2＋ER1 ′＝02.08 A＝0.04 A 流过灯 L1 的电流为 I1＝2I＝0.02 A. (2)撤去中间的金属棒 MN，圆环中产生感应电动势， 相当于电源，灯 L1、L2 为外电 路，等效电路如图乙所示，感应 电动势为
2．对电路的理解
内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的 线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．
3．解决电磁感应电路问题的基本步骤 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定 则确定感应电动势的大小和方向，感应电流的方向是 电源内部电流的方向． (2)根据“等效电源”和电路中其它各元件的连 接方式画出等效电路图，注意区别内外电路，区别路 端电压和电动势． (3)根据 E＝BLv 或 E＝nΔΔΦt 结合闭合电路欧姆定
题型一：电磁感应与电路的综合问题
例1 如图所示半径为a的圆形区域 内有匀强磁场，磁感应强度为B＝
0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半
径为b的金属圆环与磁场同圆心地 放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4 m，b＝0.6 m， 金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R＝20 Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒的电阻为R′＝
(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．
2．此类题的特点及解题关键 此类题的特点是已知 B－t 图或 Ф－t 图，来分析 线框中的电动势、电流或线框所受安培力的变化情 况．解题的关键是：弄清图像中的斜率、拐点、截距 的物理意义，结合楞次定律、法拉第电磁感应定律 E ＝nΔΔΦt 及欧姆定律来分析电压、电流的大小以及安培 力大小变化． 3．解这类题最常用的方法是排除法：先由楞次 定律或右手定则确定电磁感应过程中的电流方向排 除错误选项，再由法拉第电磁感应定律确定某过程中 电动势大小变化情况排除错误选项．
【解析】梯形闭合导线圈从左向右运动L过程中，切割 磁感线的导线长度从L线性增大到2L，感应电流方向为 逆时针，当线圈向右运动的位移大于L小于2L的过程中， 只有两腰的部分切割，垂直运动方向的总长度为L不变， 感应电流方向为逆时针，当线圈向右的位移为L时，电 流大小发生突变，当线圈向右运动到3L时，切割磁感 线的导线长度从2L线性增大到3L，感应电流方向为顺 时针，当线圈向右的位移为2L时，电流大小、方向都
题型三：由给定的电磁感应过程(切割磁感线运动) 选出或画出正确的图象 例3 某空间中存在一个有竖直边
界的水平方向匀强磁场区域，现
将一个等腰梯形闭合导线圈，从
图示位置垂直于磁场方向匀速拉
过这个区域，尺寸如右图所示，下图中能正确反映该 过程线圈中感应电流随时间变化的图象是( )
【思路点拨】判断电流方向和导体棒切割磁感线的 有效长度是解题的关键．
律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联
立求解．
题型二：由给定的有关图象(B－t图、Ф－t图)
分析电磁感应过程问题
例2 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，下列
的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随
位移x 变化的图象，即E－x图象和I－x图象
(1)由给定的 电磁感应 过程判断或画出正确的图
问题 类型
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
(3)利用给出的图象判断或画出新的图象
应用 知识
wk.baidu.com
左手定则、安培定则、右手定则、 楞次定律 、 法拉第电磁感应定律 、欧姆定律、牛顿定律、 函数图象等知识
【思路点拨】弄清B－t图中斜率的意义，由法拉第电磁感
应定律和欧姆定律分析电流大小如何变化，由楞次定律确 定电流的方向．
【解析】0～1 s内B垂直纸面向里均匀增大，则由
楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生 恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C
选项；2s～3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理
可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向， 排除B选项，D正确．
【答案】D
【方法与知识感悟】1. 解决图象问题的一般步骤
(1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或 者E－t图、I－t图等．
(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．
E
__E_－Ir _，干路电流 I＝ R＋r .
(3)通过电路中导体横截面的电量 q＝nΔRΦ. 二、 电磁感应的图象问题
(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B－t图象、Φ
图象 －t图象、E－t图象、I－t图象
类型 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流
第3节 电磁感应规律的综合应用(一)
一、电磁感应的电路问题
1．电源与外电路
切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈相当 于 电源 ，其电阻相当于电源 内阻 ，其余部分是外电 路．
2．常用参量的求解
ΔΦ
(1) 根据法拉第电磁感应定律：电动势 E＝n Δt
或 E＝BL_v___.
(2)根据闭合电路的欧姆定律：路端电压 U＝
10 Ω，环的电阻忽略不计．那么：
(1)若棒以 v0＝5 m/s 的速率在环上向右匀速滑 动，求棒滑过圆环直径 OO′的瞬时 MN 中的电动势 和流过灯 L1 的电流．
(2)撤去中间的金属棒 MN，若此时磁场随时间均 匀变化，其变化率为ΔΔBt ＝4 T/s，求灯 L1 的功率．
【思路点拨】明确电源的电动势和内阻→明确电路的结 构，画出等效电路图→应用电路的规律求解．
E2＝ΔΔΦt ＝πa2·ΔΔBt ＝2 V， 由闭合电路欧姆定律可知回路电流为 I＝2ER2＝420 A＝0.05 A 则灯 L1 的功率 P1＝I2R＝5×10－2 W.
【答案】(1)0.02 A (2) 5×10－2 W
【方法与知识感悟】对电磁感应电路问题的理解
1．对电源的理解
电源是将其它形式的能转化为电能的装置．在电 磁感应现象里，通过导体切割磁感线和线圈磁通 量的变化而将其它形式的能转化为电能．
【解析】(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬时，MN中的电 动势为E1＝B2av＝0.2×0.8×5 V＝0.8 V，
等效电路如图甲所示，由闭
合电路欧姆定律可知回路总
电流为
I＝R2＋ER1 ′＝02.08 A＝0.04 A 流过灯 L1 的电流为 I1＝2I＝0.02 A. (2)撤去中间的金属棒 MN，圆环中产生感应电动势， 相当于电源，灯 L1、L2 为外电 路，等效电路如图乙所示，感应 电动势为
2．对电路的理解
内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的 线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．
3．解决电磁感应电路问题的基本步骤 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定 则确定感应电动势的大小和方向，感应电流的方向是 电源内部电流的方向． (2)根据“等效电源”和电路中其它各元件的连 接方式画出等效电路图，注意区别内外电路，区别路 端电压和电动势． (3)根据 E＝BLv 或 E＝nΔΔΦt 结合闭合电路欧姆定
题型一：电磁感应与电路的综合问题
例1 如图所示半径为a的圆形区域 内有匀强磁场，磁感应强度为B＝
0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半
径为b的金属圆环与磁场同圆心地 放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4 m，b＝0.6 m， 金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R＝20 Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒的电阻为R′＝
(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．
2．此类题的特点及解题关键 此类题的特点是已知 B－t 图或 Ф－t 图，来分析 线框中的电动势、电流或线框所受安培力的变化情 况．解题的关键是：弄清图像中的斜率、拐点、截距 的物理意义，结合楞次定律、法拉第电磁感应定律 E ＝nΔΔΦt 及欧姆定律来分析电压、电流的大小以及安培 力大小变化． 3．解这类题最常用的方法是排除法：先由楞次 定律或右手定则确定电磁感应过程中的电流方向排 除错误选项，再由法拉第电磁感应定律确定某过程中 电动势大小变化情况排除错误选项．
【解析】梯形闭合导线圈从左向右运动L过程中，切割 磁感线的导线长度从L线性增大到2L，感应电流方向为 逆时针，当线圈向右运动的位移大于L小于2L的过程中， 只有两腰的部分切割，垂直运动方向的总长度为L不变， 感应电流方向为逆时针，当线圈向右的位移为L时，电 流大小发生突变，当线圈向右运动到3L时，切割磁感 线的导线长度从2L线性增大到3L，感应电流方向为顺 时针，当线圈向右的位移为2L时，电流大小、方向都
题型三：由给定的电磁感应过程(切割磁感线运动) 选出或画出正确的图象 例3 某空间中存在一个有竖直边
界的水平方向匀强磁场区域，现
将一个等腰梯形闭合导线圈，从
图示位置垂直于磁场方向匀速拉
过这个区域，尺寸如右图所示，下图中能正确反映该 过程线圈中感应电流随时间变化的图象是( )
【思路点拨】判断电流方向和导体棒切割磁感线的 有效长度是解题的关键．
律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联
立求解．
题型二：由给定的有关图象(B－t图、Ф－t图)
分析电磁感应过程问题
例2 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，下列
的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随
位移x 变化的图象，即E－x图象和I－x图象
(1)由给定的 电磁感应 过程判断或画出正确的图
问题 类型
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
(3)利用给出的图象判断或画出新的图象
应用 知识
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左手定则、安培定则、右手定则、 楞次定律 、 法拉第电磁感应定律 、欧姆定律、牛顿定律、 函数图象等知识