2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第2章电磁感应单元复习课件

这是一份2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第2章电磁感应单元复习课件，共25页。

《电磁感应》单元复习（一）高二年级 物理感应电流的产生条件 1．磁通量： Φ=BS，B与S垂直 磁通量是标量，有正负之分。可以用穿过该面的磁感线条数来描述。 2．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。 例题： 1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接电流表，如图所示。他发现，在开关S闭合的瞬间，线圈B中产生瞬时电流，随后电流表的指针恢复到零。分析这个实验现象，你能得到什么结论？对楞次定律的理解 思考：如图所示，有一条形磁铁由静止开始下落，磁铁从闭合线圈中穿过且不与线圈接触，空气阻力不计。 （1）利用楞次定律分析磁铁落入线圈的过程 穿过线圈的磁场方向： ； 穿过线圈的磁通量如何变化？ ； 线圈中感应电流产生的磁场方向： ； 线圈中感应电流的方向（俯视）： ； 分析磁铁的受力情况和该过程中的能量转化。 （2）利用楞次定律分析磁铁穿出线圈的过程 线圈中感应电流的方向（俯视）： ； 分析磁铁的受力情况和该过程中的能量转化。对楞次定律的理解总结：全过程，感应电流的方向先是逆时针后顺时针。 阻碍不是阻止，也不一定反向。 磁铁中部刚好到达线圈所在水平面时穿过线圈的总磁通量最大，此时感应电流为零。对楞次定律的理解 1．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 （1）阻碍不是阻止，也不一定反向 （2）感应电流的效果总是“阻碍”产生感应电流的原因感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动,“来拒去留”。在自感现象中，感应电流总是阻碍原电流的变化。 2．应用楞次定律解决问题的步骤： Φ原→△Φ原→ Φ感→ I原对楞次定律的理解 3．熟悉常见磁场的磁感线分布，有助于利用楞次定律分析问题。对楞次定律的理解 3．熟悉常见磁场的磁感线分布，有助于利用楞次定律分析问题。 例题：如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab。若MN中电流逐渐减小时，分析：（1）线圈内感应电流的方向；（2）线圈所受安培力的合力方向。 思考：如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。若MN中电流逐渐减小时，分析：（1）线圈内感应电流的方向；（2）线圈所受安培力的合力方向。 B．对ABFE回路用楞次定律，通过左侧电流表的电流方向向下 C．穿过CDEF回路的磁通量恒定，因此金属框各边上均无电流 D．根据右手定则，通过AB的感应电流方向向下 例题：如图，CDEF是矩形金属框，CD边和EF边都串联有电流表。金属框内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。当导体棒AB向右移动时，下列判断正确的是 A．对ABCD回路用楞次定律，通过右侧电流表的电流方向向下答案：AB；用右手定则判断感应电流方向更简单。 例题： 如图所示装置中，两线圈绕在同一个闭合铁芯上，两侧的光滑水平导轨都处于垂直于纸面的磁场中，cd杆原来静止。当ab杆向右加速运动时，cd杆将如何移动？对法拉第电磁感应定律的理解 定律内容：闭合电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 例题.麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上静止套着一个带电量为+q的小球。若从某时刻起，磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，使小球开始在环上运动。下列判断正确的是 A．环上的感生电动势大小为kπr2 B．小球受的电场力逐渐增大 C．小球受到的洛伦兹力大小恒定 D．每转一周感生电场对小球做的功为qkπr2对感生电动势的理解 说明： 变化的磁场产生涡旋电场，涡旋场力提供非静电力。 涡旋电场的电场线为闭合曲线，电场力做功与路径有关，与静电场不同。 问题情境：导线框abcd固定在绝缘水平面上，ab、cd两边平行，线框宽度为L。垂直于线框平面的匀强磁场的磁场磁感应强度为B。长度为L的金属导体棒MN搭在线框上，与线框接触良好，MN保持与ab、cd两边垂直。开关断开，导体棒以速度v向右匀速运动。除R外其余电阻不计，不计摩擦。对动生电动势的理解定量分析： * 感应电动势的大小 * 能量转化情况。 （1）分析MN中产生的感应电动势E的大小。方法二：微观角度，分析导体棒中自由电子受力情况 稳定后方法三：考虑非静电力做功 闭合开关，导体棒中自由电子向N端运动，沿棒方向的洛伦兹力提供非静电力 说明： 洛伦兹力沿棒方向的分力提供非静电力； 洛伦兹力垂直于棒方向的分力宏观体现为安培力； 洛伦兹力的两个分力总功率为零，洛伦兹力不做功。 （2）闭合开关，用水平力F 拉着导体棒匀速运动，分析能量转化情况。 教材的实验装置如图，A1、A2、A3是相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。（楞次定律的应用）对自感实验的理解 思考：断电自感实验中，感应电流是否可能大于开关断开之前通过线圈L1的电流？为什么？总结1.从感应电流到感应电动势 现象→规律→本质 Ф→ΔФ →ΔФ/Δt2.学法建议 * 结合问题情境梳理知识 * 多种思路解决同一问题