高二物理 选修3-2 第一章 电磁感应【精品课件】.ppt

* 1．解决电磁感应电路问题的基本方法： (1)确定电源：用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；确定内阻。 (2)画等效电路图； (3)运用闭合电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解． 等效电路 等效电路 电磁感应与电路结合——画等效电路图 不考虑带电粒子的重力 不考虑带电粒子的重力，粒子做直线运动 带电粒子的重力与电场力平衡，粒子匀速圆周运动 带电粒子沿实物轨道运动 返回 电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Ф、感应电动势ε和感应电流I随时间t变化的图象，即B-t图象，Ф-t图象，ε-t图象和I-t图象 前提：要能抓住原磁场和感应电流磁场两类磁场之间的联系。 Ф t O E t O Ф t O Ф t O 0 t Ф Ф t O 在图象中，物理量的方向是通过正负值来反映的。分析图象问题常需右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律，有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析 (1)由给出的电磁感应过程选出或画出图象 (2)给定的有关图象分析电磁感应的过程,求解相应的物理量 电磁感应图像的两类问题 二、电磁感应中图象问题分析 1．图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等． 2．图象问题的特点：考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进行综合计算． 3．解题关键：弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键． 例：如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么图中的哪一个图线正确地表示回路中电流对时间的函数关系？ A B C D I t 0 I t 0 I t 0 I t 0 （C） 例：一闭合线圈放在匀强磁场里，若通过线圈平面的磁感应强度随时间的变化如图甲所示，则线圈的感应电动势为图乙中哪个图象所示？（线圈面积不变） （A） (1)要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定.用愣次定律判断出感应电动势(电流)的方向。（定性） (2)利用法拉第电磁感应定律和动生感应电动势的计算公式来分析回路中的感应电动势或感应电流的大小及其变化规律。（定量） 方法总结： 如图甲中A是一边长为L的正方形线框，电阻为R，今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B区域，若以x轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线在图乙中正确的是( ) 甲 乙 课堂练习 B 一个线圈固定在匀强磁场B(磁场方向向里时为正方向)中,设顺时针方向的电流为正值,线圈中感应电流的变化如图乙所示,则磁感应强度B随时间t的变化是丙图中的哪一幅. I/A t/s 0 Im -Im 0.5 1.5 2.5 乙 t/s 0 B/T t/s 0 B/T 1 2 1 2 t/s 0 B/T 1 2 t/s 0 B/T 1 2 丙 A B C D 甲 B I 课堂练习： （CD） 练：如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻t＝0. 在下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是 d c b a 思考:你能作出ad间电压与时间的关系图象吗? [ c ] 练习：如图所示，边长为L正方形导线圈，其电阻为R，现使线圈以恒定速度v沿x轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域B，如果以x轴的正方向作为力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则（1）穿过线圈的磁通量随x变化的图线为哪个图？ （2）线圈中产生的感应电流随x变化的图线为哪个图？ （3）磁场对线圈的作用力F随x变化的图线为哪个图？ × × × × × × × × × × × × × × × L L 3L X B 0 1 2 3 4 5 6 x/L 0 1 2 3 4 5 6 x/L 0 1 2 3 4 5 6 x/L 0 1 2 3 4 5 6 x/L A B C D [ A ] [ C ] [ B ] 练习：一金属圆环位于纸面内，磁场垂直纸面，规定向里为正，如图所示。现今磁场B随时间变化是先按oa图线变化，又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I