高中物理教科版选修3-4 法拉第电磁感应定律 期末复习课件:25张PPT

课件25张PPT。 　法拉第电磁感应定律课堂探究考点一　 法拉第电磁感应定律的认识[知识梳理]
1.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变化率成正比。[自测题组]1.关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是(　 　)
A.穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大
B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势就越大
C.穿过线圈的磁通量的变化率 越大,所产生的感应电动势就越大
D.穿过线圈的磁通量Φ等于0,所产生的感应电动势就一定为0C解析:根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小除与线圈匝数有关外,还与磁通量变化快慢有关,与磁通量的大小及变化量大小均无关,穿过线圈的磁通量为零时,磁通量变化率却不一定为零,则感应电动势也不一定为零,A错误;穿过线圈的磁通量不为零时,但磁通量的变化率可能为零,则感应电动势可能为零,比如:线圈通过中性面位置,B错误;穿过线圈的磁通量变化得越快,感应电动势越大,故C正确,D错误。2.(2019·余姚中学高二期中)关于电磁感应,下列说法正确的是(　 　)
A.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势也一定为零
B.穿过线圈的磁通量不为零时,感应电动势也一定不为零
C.穿过线圈的磁通量变化得越快,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化得越大,感应电动势越大C3.如图,a,b,c为三个同心圆环,在同一个平面内,垂直于此平面向里的磁场局限在b环内部。当磁场减弱时,三个金属圆环中产生的感应电动势大小关系是(　 　)CA.Ea>Eb>Ec B.EaC.EaEc特别提示感应电流与感应电动势
在电磁感应现象中,只要闭合电路中有感应电流,这个回路中一定有感应电动势,回路断开时,虽然没有感应电流,但回路中一定有感应电动势。考点二　法拉第电磁感应定律的理解和应用[要点归纳][例2-1] 如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图(甲)所示。当磁场的磁感应强度B随时间t做如图(乙)所示的变化时,图(丙)中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是(　 　)A解析:单匝线圈产生的感应电动势取决于磁通量的变化率,而磁通量的变化率在Φ-t图象中实际上是图线上各点切线的斜率,0时刻斜率最大,t1时刻斜率最小,因此0时刻的感应电动势最大,而t1时刻的感应电动势为0。从0到t1时刻,所用时间为0.005 s,磁通量改变了2×10-3Wb,则磁通量的变化率为0.4 Wb/s,因此感应电动势为0.4 V。从t1至t2时间内,图线的斜率逐渐增大,所以感应电动势也逐渐增大。故选项A,C正确。[例2-2] (多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示,则(　 　)
A.线圈中0时刻的感应电动势最大
B.线圈中t1时刻的感应电动势最大
C.线圈中0至t1时间内平均感应电动势为0.4 V
D.线圈中t1至t2时间内感应电动势逐渐减小AC规律总结考点三　导体切割磁感线时的感应电动势[要点归纳]
1.磁场方向、导体棒与导体棒运动方向三者两两垂直时,E=Blv。此式常用来计算瞬时感应电动势的大小。2.导体棒与磁场方向垂直,导体棒运动方向与导体棒本身垂直,但与磁场方向夹角为θ时,E=Blvsin θ。3.公式中的l应理解为导体切割磁感线时的有效长度,如图所示,导体切割磁感线的情况应取与B和v垂直的等效直线长度。4.公式中的v应理解为导线和磁场间的相对速度,当导线不动而磁场运动时,也有电磁感应现象产生。AD[例3-2] (多选)如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是(　 　)CD规律方法 电磁感应中“电源”及正、负极如图所示,导体棒ab在切割磁感线的过程中电路中会产生感应电流。(1)导体棒ab相当于电源。
(2)在电源内部电流由负极流向正极,在电源外部电流由正极流向负极。由右手定则可知导体棒上的电流方向为b→a,故a端相当于电源正极,b端相当于电源负极。1.穿过一个内阻为1 Ω的10匝闭合线圈的磁通量每秒均匀减少2 Wb,则线圈中(　 　)
A.感应电动势每秒增加2 V
B.感应电动势每秒减少2 V
C.磁通量的变化率为2 Wb/s
D.感应电流为2 A当堂检测C2.如图所示,矩形线框abNM中,M,N之间串联着一个电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直。当线框向右匀速平动时,下列说法中正确的是(　 　)
A.MN间无电势差,电压表无示数
B.MN间无电势差,电压表有示数
C.MN间有电势差,电压表无示数
D.MN间有电势差,电压表有示数C解析:由于矩形线框abNM磁通量不变,回路无电流,因此电压表无示数,由于ab,MN切割磁感线有电动势,因此MN间有电势差,故选项C正确。3.(多选)如图所示,虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场,用同种导线制成的正方形线框abcd的边长为L(L小于磁场宽度d),线框平面与磁场方向垂直。导线框以恒定速度v水平向右运动,当ab边刚进入磁场时,ab两端的电势差为U1;当cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差为U2,则(　 　)BC4.(多选)如图所示,闭合开关S,两次将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用0.2 s,第二次用时0.4 s,并且两次条形磁铁的起始和终止位置相同,则(　 　)
A.第一次线圈中的磁通量变化较快
B.第一次电流表G指针的最大偏转角较大
C.第二次电流表G指针的最大偏转角较大
D.若断开S,电流表G指针均不偏转,故两次线圈两端均无感应电动势AB解析:两次线圈的磁通量变化相同,第一次时间短,则第一次线圈中磁通量变化较快,选项A正确;感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率大,感应电动势大,产生的感应电流也大,选项B正确,C错误;断开开关,电流表指针不偏转,可知感应电流为零,但感应电动势不为零,选项D错误。C