物理第二节 法拉第电磁感应定律说课课件ppt

这是一份物理第二节 法拉第电磁感应定律说课课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了关键能力合作探究，课堂检测素养达标，课时作业巩固演练，电磁感应，磁通量，变化率，BLv，BLvsinθ，答案BC，答案B等内容，欢迎下载使用。

必备知识 自主学习
[知识梳理]一、法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)在 现象中产生的电动势称为感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于 。(2)在电磁感应现象中，若闭合回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果电路 ，这时虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在。
二、导线切割磁感线时的感应电动势1．导线垂直于磁场运动，B、L、v两两垂直时，如图甲所示，E＝ 。2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙所示，E＝ 。
[自主评价]1．判断正误(1)穿过某闭合线圈的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势就越大。( )(2)感应电动势的方向可用右手定则或楞次定律判断。( )(3)穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大。( )(4)导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大。( )
2．情景思考生活中有一种手压式自发电手电筒，只要用手轻轻按压发电手柄，就可以为LED光源供电，连续按压发电手柄15秒所产生的电能可以维持LED光源持续发光。这种手电筒照明时不需要电池，那么它的电能是从哪里来的？提示：通过按手柄，使塑料齿轮带动铜丝线圈内磁性飞轮高速旋转，铜丝切割磁感线产生感应电流，使LED光源发光。
(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样速度快速插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？提示：(1)磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大。(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大，磁通量变化率也较大，指针偏转角度较大。
综合法拉第电磁感应定律和楞次定律，对于面积一定的线圈，不管磁场的方向如何变化，只要磁感应强度B随时间t均匀变化，产生感应电动势的大小和方向均保持不变。所以在B­t图像中，如果图像为一条倾斜直线，不管图线在时间轴上方还是下方，整个过程感应电动势和感应电流均为恒量。
2．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n＝1 000匝、面积S＝2×10－2 m2、电阻r＝1 Ω。在线圈外接一阻值为R＝4 Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。求：(1)0～4 s内，回路中的感应电动势；(2)t＝5 s时，a、b两点哪点电势高；(3)t＝5 s时，电阻R两端的电压U。
答案：(1)1 V　(2)a点的电势高(3)3.2 V
如果已知强磁铁的磁感应强度B、线圈垂直列车运行方向的长度L、感应电动势E，能否测出列车的运行速度呢？提示：由E＝BLv可以测出列车的运行速度。
对公式E＝BLv的理解(1)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。(2)式中的L应理解为导线切割磁感线时的有效长度。若切割磁感线的导线是弯曲的，则应取其与B和v方向都垂直的等效线段长度来计算。如图中线段ab的长即为导线切割磁感线的有效长度。
(3)公式中的v应理解为导线和磁场的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生。
[思路点拨]　本题可按以下思路进行分析：
由左手定则知，安培力方向向左。由于导体棒匀速运动，水平方向受力平衡，则F外＝F安＝0.80 N，方向水平向右。[答案]　(1)0.80 V　(2)4.0 A　(3)0.80 N
针对训练3．据报道，一名摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间。照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。如图所示，假设“天宫一号”正以速度v＝7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L＝20 m，地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B＝1.0×10－5 T，将太阳帆板视为导体。
(1)求M、N间感应电动势的大小E。(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V　0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻。试判断小灯泡能否发光，并说明理由。解析：(1)根据法拉第电磁感应定律E＝BLv，代入数据得E＝1.54 V。(2)不能，因为穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流。答案：(1)1.54 V　(2)不能，理由见解析
4．如图所示，半径为r的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一根长度略大于2r的导线MN以速度v在圆导轨上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻忽略不计，试求：
(1)在滑动过程中通过电阻R的电流的平均值；(2)当导线MN通过圆形导轨中心时，导线MN所受安培力的大小；(3)如果导线MN的电阻为R0，当导线MN通过圆形导轨中心时，电阻R两端的电压。
科学态度与责任——航空航天中的感应电动势1．地球是一个大磁体，当飞机、卫星和空间站在空中飞行时，飞机的机翼、卫星和空间站的太阳能电池板，因切割磁感线产生感应电动势。2．利用E＝BLv可以求感应电动势的大小，由右手定则可确定两侧电势的高低。
A．这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电流的原理，金属线相当于发电机的绕组线圈B．如果飞机自西向东飞行，金属线上有感应电流产生C．如果飞机自南向北飞行，金属线上有感应电流产生D．如果飞机由西北方向飞向东南方向，金属线上有感应电流产生
[解析]　用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态)，飞机运动时，只要做切割磁感线运动，就会产生感应电流，是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电流的原理，金属线相当于发电机的绕组线圈，故A正确；由于地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极，故磁感线是呈南北分布的，故如果飞机自西向东飞行，能做切割磁感线运动，金属线上有感应电流产生，故B正确；磁感线是呈南北分布的，如果飞机自南向北飞行，金属线运动方向与磁感线方向平行，不能产生感应电流，故C错误；磁感线是呈南北分布的，如果飞机由西北方向飞向东南方向，能做切割磁感线运动，金属线上有感应电流产生，故D正确。[答案]　ABD
1．如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为(　　)A．穿过闭合电路的磁通量很大B．穿过闭合电路的磁通量变化量很大C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快D．闭合电路的电阻很小
解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率，即感应电动势的大小与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以C正确，A、B、D错误。答案：C
2．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为BLv的是(　　)A．乙和丁　　　　　　　B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙
解析：公式E＝BLv中的L为导体切割磁感线的有效长度，甲、乙、丁中的有效长度均为L，感应电动势E＝BLv，而丙的有效长度为Lsin θ，感应电动势E＝BLvsin θ，故B正确。答案：B
3．图a～d分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像。下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是(　　)A．图a中回路产生的感应电动势恒定不变B．图b中回路产生的感应电动势一直在变大C．图c中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大
5.(新情景题)如图所示，半径为r的金属圆环，其电阻为R，绕通过某直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B。从金属圆环的平面与磁场方向平行时开始计时，求金属圆环由图示位置分别转过30°角和由30°角转到330°角的过程中，金属圆环中产生的感应电动势各是多大？