3.3电磁感应现象在技术中的应用 课件 (3)23张PPT
文档属性
| 名称 | 3.3电磁感应现象在技术中的应用 课件 (3)23张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 593.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-12-30 15:31:43 | ||
图片预览
文档简介
课件23张PPT。电磁感应现象在技术中的应用1．了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度．
2．理解感应电流产生的条件，了解电磁感应在生活和生产中的应用．
3．理解楞次定律，掌握法拉第电磁感应定律．
4．了解自感现象和涡流现象，能列举自感和涡流现象在生产和生活中的应用．
本部分内容是高考考查的重点，且多为计算题，分值高，难度大，具有较高的区分度．“法拉第电磁感应定律”几
乎是高考的必考点，一般以计算题或选择题的形式出现，并且与力学知识相结合．
电磁场的问题是高考的热点，随着高中《课程标准》的实施，高考改革的深化，这方面的问题依然是考查的重点，带电粒子、金属棒、线圈等在电、磁场中的运动问题几乎是必考的内容．由于电磁感应的题大多与实际问题相联系，往往综合性较强，与前面的知识联系较多，涉及力和运动、能量、直流电路、安培力等多方面的知识，解题时一般从以下两个方面分析：(1)受力情况、运动情况的动态分析；(2)功能分析(电磁感应过程往往涉及多种形式能量的转化)．力学、电学与本章内容结合的题目是复习中应强化训练的重要内容．1．电磁感应现象
(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 发生变化，即ΔΦ≠0.
(2)电磁感应：因 变化而产生 的现象．
(3)引起磁通量变化的常见情况
①闭合电路的 做切割磁感线运动；②线圈绕 于磁场的轴转动；③磁感应强度B发生变化．磁通量磁通量电流部分导体垂直(4)感应电动势产生的条件
无论电路闭合与否，只要穿过线圈的 发生变化，电路中就一定有感应电动势产生． 的那部分导体相当于电源．
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果 则产生感应电流；如果 则只有感应电动势而无感应电流．磁通量产生感应电动势回路闭合回路不闭合2．感应电动势
(1)感应电动势：在 中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于 ．
(2)感应电流与感应电动势的关系：感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同决定，三者的大小关系遵守 ，即 .电磁感应现象电源闭合电路欧姆定律3．法拉第电磁感应定律
(1)内容：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的 成正比．
(2)公式：E＝
(3)导体切割磁感线时的感应电动势：E＝ ，其中θ为 的夹角．磁通量变化率BLvsinθ速度与磁场方向4．电磁感应定律的应用
(1)涡流
当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生像 状的感应电流．
(2)磁卡和动圈式话筒
①磁卡机记录信息利用的是磁化，读取信息利用的 ．
②动圈式话筒是利用 把声音信号转变为电信号的．旋涡电磁感应话筒【案例1】 一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )【答案】 B【即时巩固1】 有一面积为S＝100 cm2的金属环，电阻为R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向里．在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如何变化？通过金属环的电荷量为多少？【解析】 (1)由楞次定律，可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向 【答案】 逆时针方向 0.01 C
考点二 导体切割磁感线所产生感应电动势的计算
1．导体平动切割磁感线所产生感应电动势的计算
(1)当L、v与B两两垂直，且导体上各点以相同的速率在匀强磁场中切割磁感线时，产生的感应电动势大小为：
E＝BLv.
(2)当L⊥B，L⊥v，而B与v成θ夹角时，如图甲所示，导体切割磁感线产生的感应电动势大小为：
E＝BLvsinθ.甲甲乙(3)若导线是曲折的，则L应是导线的有效切割长度，即为导线两端点在v、B所决定平面的垂线上的投影长度．如图乙所示的3种情况，感应电动势相同．
(4)公式E＝BLv中，若v为一段时间内的平均速度，则E为平均感应电动势；若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势．2．导体转动切割磁感线所产生感应电动势的计算`
【案例2】 如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( )【解析】 在金属棒PQ进入磁场区域之前或出磁场后，棒上均不会产生感应电动势，D项错误．在磁场中运动
时，感应电动势E＝Blv，与时间无关，保持不变，故A选项正确．
【答案】 A【即时巩固2】 如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出．设整个过程中棒的取向不变，不计空气阻力，则金属棒运动过程中所产生感应电动势大小的变化情况应是( )
A．越来越大
B．越来越小
C．保持不变
D．无法判定
【解析】 棒ab水平抛出后，其速度越来越大，但只有水平分速度v0切割磁感线产生电动势，竖直分速度vy不切割磁感线，即不产生感应电动势，故感应电动势E＝BLv0保持不变．
【答案】 C
2．理解感应电流产生的条件，了解电磁感应在生活和生产中的应用．
3．理解楞次定律，掌握法拉第电磁感应定律．
4．了解自感现象和涡流现象，能列举自感和涡流现象在生产和生活中的应用．
本部分内容是高考考查的重点，且多为计算题，分值高，难度大，具有较高的区分度．“法拉第电磁感应定律”几
乎是高考的必考点，一般以计算题或选择题的形式出现，并且与力学知识相结合．
电磁场的问题是高考的热点，随着高中《课程标准》的实施，高考改革的深化，这方面的问题依然是考查的重点，带电粒子、金属棒、线圈等在电、磁场中的运动问题几乎是必考的内容．由于电磁感应的题大多与实际问题相联系，往往综合性较强，与前面的知识联系较多，涉及力和运动、能量、直流电路、安培力等多方面的知识，解题时一般从以下两个方面分析：(1)受力情况、运动情况的动态分析；(2)功能分析(电磁感应过程往往涉及多种形式能量的转化)．力学、电学与本章内容结合的题目是复习中应强化训练的重要内容．1．电磁感应现象
(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 发生变化，即ΔΦ≠0.
(2)电磁感应：因 变化而产生 的现象．
(3)引起磁通量变化的常见情况
①闭合电路的 做切割磁感线运动；②线圈绕 于磁场的轴转动；③磁感应强度B发生变化．磁通量磁通量电流部分导体垂直(4)感应电动势产生的条件
无论电路闭合与否，只要穿过线圈的 发生变化，电路中就一定有感应电动势产生． 的那部分导体相当于电源．
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果 则产生感应电流；如果 则只有感应电动势而无感应电流．磁通量产生感应电动势回路闭合回路不闭合2．感应电动势
(1)感应电动势：在 中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于 ．
(2)感应电流与感应电动势的关系：感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同决定，三者的大小关系遵守 ，即 .电磁感应现象电源闭合电路欧姆定律3．法拉第电磁感应定律
(1)内容：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的 成正比．
(2)公式：E＝
(3)导体切割磁感线时的感应电动势：E＝ ，其中θ为 的夹角．磁通量变化率BLvsinθ速度与磁场方向4．电磁感应定律的应用
(1)涡流
当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生像 状的感应电流．
(2)磁卡和动圈式话筒
①磁卡机记录信息利用的是磁化，读取信息利用的 ．
②动圈式话筒是利用 把声音信号转变为电信号的．旋涡电磁感应话筒【案例1】 一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )【答案】 B【即时巩固1】 有一面积为S＝100 cm2的金属环，电阻为R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向里．在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如何变化？通过金属环的电荷量为多少？【解析】 (1)由楞次定律，可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向 【答案】 逆时针方向 0.01 C
考点二 导体切割磁感线所产生感应电动势的计算
1．导体平动切割磁感线所产生感应电动势的计算
(1)当L、v与B两两垂直，且导体上各点以相同的速率在匀强磁场中切割磁感线时，产生的感应电动势大小为：
E＝BLv.
(2)当L⊥B，L⊥v，而B与v成θ夹角时，如图甲所示，导体切割磁感线产生的感应电动势大小为：
E＝BLvsinθ.甲甲乙(3)若导线是曲折的，则L应是导线的有效切割长度，即为导线两端点在v、B所决定平面的垂线上的投影长度．如图乙所示的3种情况，感应电动势相同．
(4)公式E＝BLv中，若v为一段时间内的平均速度，则E为平均感应电动势；若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势．2．导体转动切割磁感线所产生感应电动势的计算`
【案例2】 如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( )【解析】 在金属棒PQ进入磁场区域之前或出磁场后，棒上均不会产生感应电动势，D项错误．在磁场中运动
时，感应电动势E＝Blv，与时间无关，保持不变，故A选项正确．
【答案】 A【即时巩固2】 如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出．设整个过程中棒的取向不变，不计空气阻力，则金属棒运动过程中所产生感应电动势大小的变化情况应是( )
A．越来越大
B．越来越小
C．保持不变
D．无法判定
【解析】 棒ab水平抛出后，其速度越来越大，但只有水平分速度v0切割磁感线产生电动势，竖直分速度vy不切割磁感线，即不产生感应电动势，故感应电动势E＝BLv0保持不变．
【答案】 C