高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第十章 第一單元第2課時(shí) 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 選修32

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1、高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理第一單元電磁感應(yīng)基本規(guī)律第一單元電磁感應(yīng)基本規(guī)律第第2課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律 選修32 第十章電磁感應(yīng) 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧 考點(diǎn)法拉第電磁感應(yīng)定律 1.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的_成正比(2)公式：E_；對(duì)于n匝線圈，有E_.(3)物理意義：反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化_有關(guān)(4)適應(yīng)性：適應(yīng)于_導(dǎo)體回路答案：1(1)變化率 (3)快慢(4)所有(2)t nt 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (1

2、)當(dāng)導(dǎo)體做垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為E_.(2)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若切割方向垂直磁感線，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為E_.答案：2(1)BLv(2)12BL2 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率的區(qū)分磁通量磁通量變化量磁通量變化率物理意義磁通量越大，某時(shí)刻穿過(guò)磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條數(shù)越多穿過(guò)某個(gè)面的末、初磁通量的差值的絕對(duì)值表述磁場(chǎng)中穿過(guò)某個(gè)面的磁通量變化快慢的物理量大小計(jì)算BS，S為與B垂直的面積21或BS或SBtBSt 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理注意若穿過(guò)某個(gè)面有方向相反的磁場(chǎng)，則不能直接用BS，應(yīng)考慮相反

3、方向的磁通量相互抵消以后所剩余的磁通量開(kāi)始和轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)平面都與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)平面的磁通量是不同的，一正一負(fù)，2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示變化的多少，在 t圖象中用圖線的斜率表示高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2.理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流產(chǎn)生的區(qū)別只要在電路中有磁通量變化，無(wú)論電路是否閉合都能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而感應(yīng)電流則需要閉合電路故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生可先于感應(yīng)電流，當(dāng)要用電流時(shí)才把電路接通高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理3公式En 與EBLv的區(qū)別和聯(lián)系En 是計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小普遍適用的公式，應(yīng)用的對(duì)象主要是整個(gè)閉合回路，即非切割磁感線而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的情況，它算出來(lái)的電動(dòng)勢(shì)是t時(shí)間

4、內(nèi)的平均值如果磁通量是均勻變化的，則平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也等于瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如果不是均勻變化的，但當(dāng)t0時(shí)，E的極限值也是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式中的n是獨(dú)立的量，即與線圈是一匝還是多匝有關(guān)故計(jì)算E時(shí)要分二部分認(rèn)識(shí)：即n和 .EBLv是由En 推導(dǎo)出來(lái)的公式，應(yīng)用對(duì)象是一段切割磁感線的導(dǎo)體，它算出的電動(dòng)勢(shì)是切割磁感線的那部分導(dǎo)體所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，取瞬時(shí)速度時(shí)求出的是瞬時(shí)值，取平均速度時(shí)求出的是平均值t t t t 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理4明確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的二種特殊情況中各公式的具體用法及應(yīng)用時(shí)須注意的問(wèn)題(1)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，應(yīng)用此公式時(shí)B、L、v三個(gè)量必須是兩兩相互垂直

5、，若不垂直應(yīng)轉(zhuǎn)化成相互垂直的有效分量進(jìn)行計(jì)算，生硬地套用公式會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤有的注意到三者之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不垂直后，在不明白角含義的情況下用EBLvsin 求解，這也是不可取的處理這類(lèi)問(wèn)題，最好畫(huà)圖找B、L、v三個(gè)量的關(guān)系，如若不兩兩垂直則在圖上畫(huà)出它們兩兩垂直的有效分量，然后將有效分量代入公式EBLv求解；若導(dǎo)體棒是曲折的，則l要取與v垂直的有效長(zhǎng)度(2)導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸在垂直于磁感線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)算此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)須注意棒上各點(diǎn)的線速度不同，應(yīng)用平均速度(即中點(diǎn)位置的線速度)來(lái)計(jì)算，所以E BL2.這里E反映的既是平均值，也是瞬時(shí)值12 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總

6、復(fù)習(xí)物理物理 如右圖所示，A為一固定的導(dǎo)體圓環(huán)，條形磁鐵B從左側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處沿圓環(huán)軸線移向圓環(huán)，穿過(guò)后移到右側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處如果磁鐵的移動(dòng)是勻速的，則()A磁鐵移近圓環(huán)時(shí)受到圓環(huán)的斥力，離開(kāi)圓環(huán)時(shí)受到圓環(huán)的引力B磁鐵的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)中電流方向不變C磁鐵的中點(diǎn)通過(guò)環(huán)面時(shí)，圓環(huán)中電流為零D磁鐵的中點(diǎn)通過(guò)環(huán)面時(shí)，圓環(huán)中電流最大題型一磁通量變化及磁通量變化率等含義的理解高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：根據(jù)楞次定律的推廣意義：“來(lái)拒去留”知，磁鐵移近圓環(huán)時(shí)受到圓環(huán)的斥力，離開(kāi)圓環(huán)時(shí)受到圓環(huán)的引力，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，磁鐵的中點(diǎn)通過(guò)環(huán)面時(shí)，磁感線是平行的，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)

7、勢(shì)為零，故感應(yīng)電流為零，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤答案：AC點(diǎn)評(píng)：本題考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用能力關(guān)鍵要理解磁通量變化大小與磁通量變化率的區(qū)別高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1關(guān)于閉合電路中線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、磁通量，磁通量的變化量及磁通量的變化率 、線圈的匝數(shù)N之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A0時(shí)，E可能最大B很大時(shí)，E可能很小C. 0時(shí)，E可能不等于0DN越多，一定很大，故E也一定很大t t 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和磁通量的變化率成正比，不是和磁通量的多少成正比例如，有一個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到和磁場(chǎng)垂直，即線圈內(nèi)磁通量達(dá)到最

8、大時(shí)，它的變化率卻最小，這時(shí)感生電動(dòng)勢(shì)為零而當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到和磁場(chǎng)平行，即穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí)，磁通量的變化率卻達(dá)到最大，這時(shí)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值而與N無(wú)關(guān)答案：AB高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理(1)En 往往用來(lái)求t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)這樣，涉及過(guò)程量的計(jì)算要先用此公式確定閉合電路的電動(dòng)勢(shì)，如計(jì)算一段時(shí)間通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量時(shí)，先用En 計(jì)算閉合電路的電動(dòng)勢(shì)，再應(yīng)用公式Iq/t求t時(shí)間內(nèi)通過(guò)某橫截面的電量(2)當(dāng)t0時(shí)，En 等于瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)這主要是在討論線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的問(wèn)題發(fā)揮了作用這一點(diǎn)在本章第二單元第3課時(shí)電磁感應(yīng)圖象及下一章復(fù)習(xí)交流電時(shí)進(jìn)行研究題型二公式

9、En 的用法研究t t t t 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 如右圖所示，兩條平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端接一電阻R，其余電阻不計(jì)長(zhǎng)為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置， 開(kāi)始時(shí)ab棒與導(dǎo)軌垂直，在ab棒繞a點(diǎn)緊貼導(dǎo)軌滑倒的過(guò)程中，試求通過(guò)電阻R的電荷量高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得：通過(guò)R的平均電流：所以通過(guò)R的電荷量：答案：點(diǎn)評(píng)：由此看出通過(guò)電阻R的電荷量與時(shí)間無(wú)關(guān)，也即是說(shuō)，與線圈的運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，只與磁通量的變化量及電路的總電阻有關(guān)EtBStB12L4L2L2t3BL22t IER3BL22tR q

10、It3BL22R. 3BL22R 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q1，第二次用0.9 s時(shí)間拉出，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q2.則()Aq1q2Bq1q2Cq1q2 D不能確定解析：根據(jù)例題得到的結(jié)論可得C正確答案：C高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 EBLv往往用來(lái)計(jì)算閉合電路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如果再結(jié)合此式計(jì)算閉合電路中的電流，求得的是瞬時(shí)電流；如果再結(jié)合安培力的公式FBIL計(jì)算該導(dǎo)體棒或與之串聯(lián)的另外一導(dǎo)體棒所受的安培力時(shí)，所求得的

11、也是瞬時(shí)安培力這對(duì)于分析處理導(dǎo)體做切割磁感線做變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題有很大的作用題型三公式EBLv的用法研究高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見(jiàn)圖甲)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最終將做勻速運(yùn)動(dòng)當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v與F的關(guān)系如圖乙已知m0.5 kg，L0.5 m，R0.5 ，取重力加速度g10 m/s2.(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？(3)由v F圖線

12、的截距可求得什么物理量？其值為多少？高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理圖甲 圖乙 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：(1)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv感應(yīng)電流I 安培力FMBIL由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時(shí)合力為零有： 所以：由圖線可以得到直線的斜率k2，所以 (3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，f2 N若金屬桿受到的阻力僅為動(dòng)摩擦力，由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.答案：(1)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) (2)1 T(3)由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù)0.4ER B2L2vR FB2L2vRf vRB2L2(Ff) B RkL21 T 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理點(diǎn)評(píng)

13、：本題要注意過(guò)程的分析，即根據(jù)a ，隨著v的增大，a減小，故金屬桿做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，到a0，即 時(shí)，金屬桿的速度值最大，以此做勻速直線運(yùn)動(dòng)本題還有一點(diǎn)要特別注意，每次作用力是恒力，但各次作用力不同，故最大速度值不同，才畫(huà)得v F圖卻不能以為每次作用力是變力而出錯(cuò)FfB2L2vRm 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練3如圖所示，豎直放置的U型導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，上端串有電阻R(導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì))，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向外，金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)一切摩擦從靜止釋放后ab保持水平下滑，試求ab下滑的最大速度vm.高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：釋放瞬

14、間ab只受重力作用，開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大，加速度隨之減小當(dāng)F增大到Fmg時(shí)，加速度變?yōu)榱?，這時(shí)ab達(dá)到最大速度根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：EBLvm根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：根據(jù)安培力公式，有：結(jié)合平衡關(guān)系，解得：答案：IER FBILB2L2vmR vmmgRB2L2 vmmgRB2L2 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理警示不能分清兩公式的用法 如右圖所示，在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一彎成45角的金屬導(dǎo)軌，且導(dǎo)軌平面垂直磁場(chǎng)方向?qū)щ姲鬗N以速度v從導(dǎo)軌的O點(diǎn)處開(kāi)始無(wú)摩擦地勻速滑動(dòng)，速度v的方向與Ox方

15、向平行，導(dǎo)電棒與導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r，試確定回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的表達(dá)式高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理錯(cuò)解：導(dǎo)電棒MN以速度v從O點(diǎn)向右移動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)圖示的位置這時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為電路中總電阻：Ob vt， ab vttan 45， Oa vtcos 45 2vt EtBStB12Ob abt12Bv2t， Rr( Ob ab Oa )vtr(2 2) IERBv2t2vtr2 2Bv22 2r. 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理分析糾錯(cuò)：此解法錯(cuò)誤的原因在于利用E 求出的是電動(dòng)勢(shì)的平均值，而不是我們要求的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值由于兩者不對(duì)應(yīng)，結(jié)果就不可能正確導(dǎo)電棒MN以速度v從O點(diǎn)向右移動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)圖示的位置這時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為EBLvBvtvtan 45Bv2t.電路中總電阻： 答案：點(diǎn)評(píng)：由此可看出，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同時(shí)間成正比，而感應(yīng)電流卻是恒量，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間無(wú)關(guān)t Ob vt， ab vttan 45， Oa vtcos 45 2vt. Rr( Ob ab Oa )vtr(2 2) IBv2 2r 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理祝祝您您