《（通用版）2018-2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修3-2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 4.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修3-2.ppt（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況,第四章電磁感應(yīng),學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因，會(huì)判斷感生電動(dòng)勢(shì)的方向，并會(huì)計(jì)算它的大小. 2.了解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因，會(huì)判斷動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向，并會(huì)計(jì)算它的大小. 3.知道公式En 與EBlv的區(qū)別和聯(lián)系.,內(nèi)容索引,,自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān),自主預(yù)習(xí),一、感生電場(chǎng)的產(chǎn)生 麥克斯韋在他的電磁理論中指出： 的磁場(chǎng)能在周圍空間激發(fā) ，這種電場(chǎng)叫感生電場(chǎng). 二、感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 1.由 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感生電動(dòng)勢(shì). 2.感生電動(dòng)勢(shì)大小：E 3.方向判斷：由 和 判

2、定.,變化,感生電場(chǎng),電場(chǎng),右手螺旋定則,.,楞次定律,三、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 1.由于 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì). 2.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大?。? (B的方向與v的方向垂直). 3.方向判斷： 定則.,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),右手,EBlv,答案,即學(xué)即用 1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)感生電場(chǎng)線是閉合的.() (2)只要磁場(chǎng)變化，即使沒(méi)有電路，在空間也將產(chǎn)生感生電場(chǎng).() (3)處于變化磁場(chǎng)中的導(dǎo)體，其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)，是由于受到感生電場(chǎng)的作用.(),,,,答案,2.研究表明，地球磁場(chǎng)對(duì)鴿子識(shí)別方向起著重要作用.在北半球若某處地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量約為5105 T.鴿子以20 m/s

3、的速度水平滑翔，鴿子兩翅展開可達(dá)30 cm左右，則可估算出兩翅之間產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)約為__________V，______(填“左”或“右”)側(cè)電勢(shì)高.,左,3104,重點(diǎn)探究,導(dǎo)學(xué)探究如圖1所示，B增強(qiáng)，那么就會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)感生電場(chǎng)E.如果E處空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)，而產(chǎn)生感應(yīng)電流. (1)感生電場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的方向有什么關(guān)系？ 如何判斷感生電場(chǎng)的方向？,一、電磁感應(yīng)中的感生電場(chǎng)和感生電動(dòng)勢(shì),圖1,答案感應(yīng)電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同. 感生電場(chǎng)的方向與正電荷受力的方向相同，因此，感生電場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的方向相同，感生電場(chǎng)的方向可以用楞

4、次定律來(lái)判定.,答案,(2)上述情況下，哪種作用扮演了非靜電力的角色？,答案,答案感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用.,知識(shí)深化 1.變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生感生電場(chǎng)，與閉合電路是否存在無(wú)關(guān).如果在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，自由電荷在感生電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng). 2.感生電場(chǎng)可用電場(chǎng)線形象描述.感生電場(chǎng)是一種渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的，而靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合.,例1(多選)某空間出現(xiàn)了如圖2所示的一組閉合的電場(chǎng)線，這可能是 A.沿AB方向的磁場(chǎng)在迅速減弱 B.沿AB方向的磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng) C.沿BA方向的磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng) D.沿BA方向的磁場(chǎng)在迅速減弱,答案,圖2,,,閉合回路(可假定其存在)的感應(yīng)電流方向就表

5、示感生電場(chǎng)的方向.判斷思路如下：,導(dǎo)學(xué)探究如圖3所示，導(dǎo)體棒CD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng). (1)自由電荷會(huì)隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力. 導(dǎo)體棒中的自由電荷受到的洛倫茲力方向如何？(為了 方便，可以認(rèn)為導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷).,二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)生電場(chǎng)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),圖3,答案,答案導(dǎo)體棒中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度，由左手定則可判斷自由電荷受到沿棒向上的洛倫茲力作用.,(2)若導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否總會(huì)沿著導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去？為什么？,答案,答案自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去.因?yàn)镃、D兩端聚集電荷越來(lái)越多，在CD棒間產(chǎn)生的電場(chǎng)越來(lái)越強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力時(shí)，自由電荷不再定

6、向運(yùn)動(dòng).,(3)導(dǎo)體棒哪端電勢(shì)比較高？如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到磁場(chǎng)外的一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方向的？,答案C端電勢(shì)較高，導(dǎo)體棒中電流是由D到C的.,例2如圖4所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈與足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)線圈按圖示方向以速度v垂直B運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是 A.線圈中無(wú)電流，abcd B.線圈中無(wú)電流，abdc C.線圈中有電流，abcd D.線圈中有電流，abdc,圖4,,解析線圈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量不變，所以在線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D錯(cuò)誤； 導(dǎo)線兩端有電勢(shì)差，根據(jù)右手定則，可知A錯(cuò)誤，B正確.,解析,答案,三、En 和EBlv的比較應(yīng)用

7、,例3如圖5所示，導(dǎo)軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體AB可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，ABON，若AB以5 m/s的速度從O點(diǎn)開始沿導(dǎo)軌勻速右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T.問(wèn)： (1)3 s末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長(zhǎng)度是多少？此時(shí)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？,圖5,解析,答案,解析夾在導(dǎo)軌間的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)才是電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). 3 s末，夾在導(dǎo)軌間導(dǎo)體的長(zhǎng)度為：,(2)3 s內(nèi)回路中的磁通量變化了多少？此過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？,解析,答案,解析3 s內(nèi)回路中磁通量的變化量,3 s內(nèi)電路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：,四、導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,

8、例4長(zhǎng)為l的金屬棒ab以a點(diǎn)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖6所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.求： (1)ab棒的平均速率；,圖6,解析,答案,(2)金屬棒ab兩端的電勢(shì)差；,解析,答案,(3)經(jīng)時(shí)間t金屬棒ab所掃過(guò)面積中通過(guò)的磁通量為多少？此過(guò)程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？,解析,答案,解析經(jīng)時(shí)間t金屬棒ab所掃過(guò)的扇形面積,由法拉第電磁感應(yīng)定律得：,導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線 當(dāng)導(dǎo)體棒在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，其一端固定，以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E ，如圖7所示.,圖7,若圓盤在磁場(chǎng)中以角速度繞圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖8所示，相當(dāng)于無(wú)數(shù)根“輻條”轉(zhuǎn)動(dòng)切割，它們之間相當(dāng)于電源的并聯(lián)結(jié)

9、構(gòu)，圓盤上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,圖8,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(感生電場(chǎng)和感生電動(dòng)勢(shì))如圖9所示，在一水平光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，在槽內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則 A.小球速度變大 B.小球速度變小 C.小球速度不變 D.小球速度可能變大也可能變小,答案,,1,2,3,4,圖9,解析,解析磁場(chǎng)的變化使空間內(nèi)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，但沒(méi)有說(shuō)明磁場(chǎng)是變大還是變小，所以產(chǎn)生的感生電場(chǎng)的方向可能與小球運(yùn)動(dòng)方向相同也可能相反，D項(xiàng)正確.,1,2,3,4,2.(感生電場(chǎng)和感生電動(dòng)勢(shì))如圖10甲所示線圈總電阻r0.5 ，匝數(shù)n10，其端點(diǎn)a、b與R1

10、.5 的電阻相連，線圈內(nèi)磁通量變化規(guī)律如圖乙所示.關(guān)于a、b兩點(diǎn)電勢(shì)a、b及兩點(diǎn)電勢(shì)差Uab，正確的是 A.ab，Uab1.5 V B.ab，Uab0.5 V,,答案,圖10,1,2,3,4,解析,解析從題圖乙可知，線圈內(nèi)的磁通量是增大的，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)跟原磁場(chǎng)方向相反，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，根?jù)右手螺旋定則可知，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较? 在回路中，線圈相當(dāng)于電源，由于電流的方向是逆時(shí)針?lè)较?，所以a相當(dāng)于電源的正極，b相當(dāng)于電源的負(fù)極，所以a點(diǎn)的電勢(shì)大于b點(diǎn)的電勢(shì).,1,2,3,4,1,2,3,4,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差相當(dāng)于電路中的路端電壓， 所以U

11、abIR1.5 V，故A正確.,3.(轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì))如圖11所示，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上.當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為a、b、c.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是 A.ac，金屬框中無(wú)電流 B.bc，金屬框中電流方向沿abca C.Ubc Bl2，金屬框中無(wú)電流 D.Uac Bl2，金屬框中電流方向沿acba,答案,圖11,解析,1,2,3,4,,解析金屬框abc平面與磁場(chǎng)方向平行，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量始終為零，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤； 轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中bc邊和ac邊均切割磁感線，

12、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷a