高二物理感应电动势与电磁感应定律PPT教学课件

第2节 感应电动势与电磁感应定律
课标定位
学习目标：1.理解感应电动势的概念，明确感应电 动势的作用． 2．通过实验分析得出决定感应电动势大小的因素， 归纳出法拉第电磁感应定律． 3．掌握法拉第电磁感应定律并会利用它推导出导体 棒切割磁感线运动时产生的感应电动势的表达式． 4．体会规律的认识过程和实验探究的乐趣． 重点难点：1.理解电磁感应定律的内容、表达式及 应用． 2．掌握导体切割磁感线时感应电动势的计算．
三、对公式E＝Blv的理解 1．该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推 论，通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势， 若v为平均速度，则E为平均电动势． 2．当B、l、v三个量方向相互垂直时，E＝Blv； 当有任意两个量的方向平行时，E＝0. 3．式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长 度．
如图1－2－1所示，导线切割感线的情况应取与B 和v垂直的等效直线长度，即ab的弦长．
位是_V__.磁通量 Φ 的单位是_W__b__.磁通量变化 量 ΔΦ 的单位是_W__b__.时间 Δt 的单位是 s.
4．Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 的比较
物理量 单位
物理意义
计算公式
磁通量 Φ
Wb
表示某时刻或某位置 时穿过某一面积的
__磁__感__线__条__数__的多少
Φ＝B·S sinθ
磁通量
表示在某一过程中穿 ΔΦ＝Φ2－
图1－2－3
课堂互动讲练
类型一 公式 E＝nΔΔΦt 的应用
例1 如图1－2－4所示，金属圆环的半径r＝0.5 m， 金属圆环平面垂直于磁场方向放置，匀强磁场的磁 感应强度B＝0.1 T．现把圆环翻转180°，所用时 间Δt＝0.2 s，则这段时间内线圈中产生的平均感应 电动势为多大？如果金属导线的电阻R＝3.14 Ω， 则圆环中产生的平均感应电流为多大？
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 3.如图1－2－3所示，MN、PQ为两条平行的水平 放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab 斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab＝L.磁感 应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒 与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运 动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流 为( )
第2节
课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课前自主学案
一、感应电动势 1．在_电__磁__感__应__现象里产生的电动势叫做感应电动 势，产生感应电动势的那部分导体相当于_电__源__． 2．在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电 流，这个电路就一定有_感__应__电__动__势___；电路断开时， 虽然没有感应电流，但_感__应__电__动__势__依然存在．
二、电磁感应定律
1．内容：电路中感应电动势的大小与穿过这一 电路的_磁__通__量__变__化__率____成正比．
2数 对．，n表国匝达际线式单圈：位E对制＝单中_n_匝ΔΔk_＝Φ_线t_1_圈..上E＝式_可_k_简ΔΔ_Φt_化_，为kE＝为_比ΔΔ_Φ_例t __系， 3．单位：在国际单位制中，感应电动势 E 的单
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定 越大
C．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动 势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势 越大
解析：选D.由法拉第电磁感应定律知，线圈中感 应电动势的大小跟穿过线圈的磁通量的变化快慢 有关，即跟磁通量的变化率成正比，磁通量的大 小、磁通量变化量的大小及磁场的强弱等，都跟 磁通量变化的快慢没有必然联系．正确选项为D.
电荷定向移动形成的现 象
电路闭合，磁通量发生 变化
感应电动势及电路的组 成
在电磁感应现象中，感应电动势是本质，感应电流是表象
遵循闭合电路欧姆定律，即I＝E/R
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．下列关于感应电动势的说法中，正确的是
() A．只要回路内磁通量发生变化，就会有感应电 动势产生 B．只要回路内磁通量发生变化，就会有感应电 流产生 C．导体棒无论沿哪个方向切割磁感线都会有感 应电流产生 D．导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应 电动势产生
解析：选A.只要回路内磁通量变化，就可以 产生感应电动势，而只有在闭合回路中，磁 通量发生变化，才产生感应电流，故A正确， B错误；无论导体棒沿什么方向切割磁感线， 磁场在垂直于导体棒方向都有分量，所以都 会有感应电动势产生，但不一定有感应电流， 故C、D错误．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．下列几种说法正确的是( ) A．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势 一定越大
的变化 Wb
过某一面积的
Φ1＝BΔS
量ΔΦ
__磁__通__量__变__化__的多少 ＝SΔB
磁通量 的变化
率
Wb/ s
表示穿过某一面积的 磁通量变化的_快__慢__
ΔS
ΔΔΦt ＝
B·Δt ΔB
Δt ·S
思考感悟 1．穿过某电路的磁通量变化越大，产生的感 应电动势越大吗？ 提示：不一定．关键看磁通量变化的快慢．
图1－2－1 4．该式适用于导体平动时，即导体上各点的 速度相等时．
5．当导体绕一端转动时如图 1－2－2 所示，由于 导体上各点的速度不同，是线性增加的，所以导 体运动的平均速度为 v ＝0＋2ωl＝ω2l，由公式 E＝ Bl v 得，E＝Blω2l＝12Bl2ω.
图1－2－2
6．公式中的v应理解为导体和磁场的相对速度， 当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现 象产生．
5．导体切割磁感线时的感应电动势
磁场方向、导体棒与 导体棒运动方向三者
两两垂直时
E＝_B__lv__
导体棒与磁场方向垂 直，导体的运动方向 与导体本身垂直，但 与磁场方向夹角为θ时
E＝ _B_l_v_s_in__θ_
思考感悟 2．公式E＝Blv在什么情况下都能计算电动势 吗？ 提示：不是，一般应用在平动切割且B、l、v 两两相互垂直的情况下．
核心要点突破
一、感应电动势和感应电流的比较
项目
定义
物理意 义
产生条 件
大小决 定因素 因果关
系 数量关
系
感应电动势E
在电磁感应现象中产生的电动势
反映在电磁感应过程中把其他形 式的能转化成电能的本领大小
磁通量发生变化，与电路是否闭 合无关
与穿过电路的磁通量变化的快慢 有关(成正比)
感应电Leabharlann BaiduI
在电磁感应现象中产生 的电流