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《2021_2022版高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律课件新人教版选修3_2202103192135.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势:(1)产生条件:穿过电路的_______发生变化,与电路是否闭合_____。(2)产生感应电动势的那部分_____相当于电源。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_______成正比。(2)大小:E=(单匝线圈);E=(n匝线圈)。必备知识·自主学习磁通量无关导体变化率二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割:B、l、v两两垂直时,E=___。2.不垂直切割:导线的运动方向与导线本身垂直
2、,与磁感线方向夹角为θ时,则E=____=_________。三、反电动势1.产生:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的_____电源电动势作用的感应电动势。2.作用:_____线圈的转动。BlvBlv1Blvsinθ削弱阻碍【易错辨析】(1)在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流。()(2)穿过某电路的磁通量变化量越大,产生的感应电动势就越大。()(3)闭合电路置于磁场中,当磁感应强度很大时,感应电动势可能为零;当磁感应强度为零时,感应电动势可能很大。()(4)线圈中磁通量变化越快
3、,线圈中产生的感应电动势一定越大。()××√√关键能力·合作学习知识点一 法拉第电磁感应定律角度1对法拉第电磁感应定律的理解1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:提醒:(1)Φ、ΔΦ、的大小没有直接的关系,这一点可与运动学中的v、Δv、三者类比。(2)Φ、ΔΦ、的大小与线圈的匝数无关。2.公式E=n的理解:感应电动势的大小由磁通量变化的快慢,即磁通量变化率决定,与磁通量Φ、磁通量变化量ΔΦ无关。【问题探究】情境:如图甲中导线运动得越快,产生的感应电流越大,图乙中磁铁插入的速度越快,
4、感应电流越大,说明了什么?提示:感应电动势与磁通量的变化率有关。【典例示范】【典例1】关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是()A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大【解析】选D。由公式E=n可知,穿过线圈的磁通量越大,线圈的磁通量变化率不一定大,感应电动势不一定越大,故A错误;由公式E=n可知,穿过线圈的磁通量为零,若线圈的磁通量变化率不为零,则感应电动势就
5、不为零,故B错误;由公式E=n可知,穿过线圈的磁通量变化越大,线圈的磁通量变化率不一定大,感应电动势不一定越大,故C错误;穿过线圈的磁通量变化越快,磁通量的变化率越大,由法拉第电磁感应定律得知,感应电动势越大,故D正确。角度2法拉第电磁感应定律的应用应用E=n求解的三种思路:(1)磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,则E=nB。(2)垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,则E=nS。(3)磁感应强度B、垂直于磁场的回路面积S均发生变化,则E=n。【典例示范】【典例2】(多选
6、)匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感应强度B随时间t的变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属矩形回路,回路平面位于纸面内,如图乙所示。令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示Oa、ab、bc段回路右侧PQ边受到的安培力。则()A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向C.F1方向向左,F2方向向右D.F2方向向右,F3方向向右【解题探究】(1)感应电流的方向如何确定?提示:根据楞次定律。(2)安培力的方向如
7、何确定?提示:根据左手定则。【解析】选A、C。由楞次定律可知,Oa段感应电流为逆时针方向,ab、bc段感应电流为顺时针方向,故A正确,B错误。Oa段感应电流为逆时针方向,磁感应强度方向垂直纸面向里,由左手定则可知,PQ边受到的安培力方向向左;ab段感应电流为顺时针方向,磁感应强度方向垂直纸面向里,由左手定则可知,PQ边受到的安培力方向向右;bc段感应电流为顺时针方向,磁感应强度方向垂直纸面向外,由左手定则可知,PQ边受到的安培力方向向左;故C正确,D错误。故选A、C。【素养训练】1.如图所示,一个圆
8、形线圈的匝数为N,半径为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()【解析】选B。由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为:故B正确,A、C、D错误。2.如图甲所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。则(1)2s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少?(2)磁通量的变化率多大?(3)线圈中感应电动
