2019-2020学年高中物理 第二章 电磁感应与电磁场 2 第二节 电磁感应定律的建立课件 粤教版

第二章电磁感应与电磁场第二节电磁感应定律的建立第二章电磁感应与电磁场1.了解科学探究实验规律的思想与方法．2.了解磁通量的变化率、磁通量的变化量以及磁通量的区别．3．理解法拉第电磁感应定律．一、探究感应电动势大小与磁通量变化的关系1．实验与探究(1)科学探究的七要素：①提出问题②③制定计划与设计实验④进行实验与收集证据⑤_____________⑥评估⑦交流与合作猜想或假设分析与论证(2)实验方法：变量控制法：探索中先固定其中的一个或几个物理量，观察另一个物理量变化时，对所研究的物理量的影响．图2－2－1(3)实验现象与分析①由课本实验(1)可看出，当螺线管中的磁通量变化所用时间相同时，磁通量变化越大，感应电流就，表明感应电动势越．②由课本实验(2)可看出，当螺线管中的磁通量变化相同时，磁通量变化所用时间越短，感应电流就，表明感应电动势越．(4)结论：感应电动势的大小与磁通量变化的有关，磁通量变化越快，感应电动势就越大，反之，感应电动势就．越大大越大大快慢越小2．磁通量的变化率：磁通量的变化量跟所需时间的比值ΔΦΔt.用来描述磁通量变化的快慢．1．描述磁通量变化快慢可用哪些方法？提示：可以比较相同磁通量变化量所用时间，也可以比较相同时间内磁通量变化大小．在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量变化，时间越短，磁通量的变化越快．二、法拉第电磁感应定律1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路___________________成正比．2．理解(1)感应电动势的大小与磁通量的大小情况无关，与磁通量变化量的大小无关，只取决于磁通量变化的．(2)感应电动势大小和线圈的匝数有关，匝数越多，感应电动势．磁通量的变化率快慢越大2．产生感应电动势与产生感应电流的条件是否相同？提示：导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈里就产生感应电动势．如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，就产生感应电流．从本质上讲，上述两种说法是一致的，但产生感应电动势与产生感应电流的条件是不同的，不论电路是否闭合都有可能产生感应电动势，而电路只有闭合时，才有可能产生感应电流．一、区别磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦΔt物理量单位物理意义磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少磁通量的变化量ΔΦWb表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少磁通量的变化率ΔΦΔtWb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢穿过一个平面的磁通量大，磁通量的变化量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化量大，磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化率大，磁通量和磁通量的变化量都不一定大．二、闭合电路的部分导体切割磁感线时的感应电动势闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，是由于面积S的变化而引起的磁通量的变化，产生的感应电动势仍符合法拉第电磁感应定律．当闭合电路的部分导体垂直切割磁感线时，产生的感应电动势可通过法拉第电磁感应定律推导出E＝Blv的表达式，其中l是导体的长度，v是导体垂直切割磁感线的速度，B是匀强磁场的磁感应强度．图2－2－2即时应用(即时突破，小试牛刀)(单选)一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动，如图2－2－2所示，下列说法正确的是()A．线圈中无感应电流，有感应电动势B．线圈中有感应电流，也有感应电动势C．线圈中无感应电流，无感应电动势D．无法确定解析：选C.闭合回路中没有磁通量发生变化，故既无感应电动势也无感应电流产生，故选C.法拉第电磁感应定律的理解(单选)关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B．电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C．电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D．若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零[解析]据法拉第电磁感应定律，感应电动势正比于磁通量变化率，C项中磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，故C选项正确，A、B选项错误，某时刻的磁通量为零，但该时刻磁通量的变化率不一定为零，所以感应电流也就不一定为零，D选项错误，故选C.[答案]C感应电动势和磁通量的变化率成正比，不能与磁通量、磁通量的改变量混为一谈，磁通量为零时，其变化率不一定为零．电磁感应综合问题的分析(单选)如图2－2－3所示，用力将矩形线圈abcd匀速拉出有界的匀强磁场，下列说法正确的是()图2－2－3A．速度越大，线框中的电流越大B．速度越小，线框中的电流越大C．无论速度大小如何，产生的电流相同D．无法确定[思路点拨]感应电流的大小由线圈的电阻和产生的感应电动势共同决定．[解析]在线圈中的电阻一定的情况下，产生感应电流的大小和感应电动势的大小成正比，线圈运动的速度越大，穿过线圈的磁通量的变化就越快，产生的感应电动势越大．[答案]A(单选)超导研究是当今高科技的热点之一，对超导材料的研制与开发是一项重大的科研课题．当一块磁体靠近超导体时，超导体中将产生强大的电流，其主要原因是()A．超导体的电阻为零B．超导体的电阻很大C．穿过超导体的磁通量很大D．穿过超导体的磁通量很小答案：A