粤教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 第2节 法拉第电磁感应定律.ppt

123412344.(法拉第电磁感应定律的应用)(多选)如图所示,长直导线通以方向向上的恒定电流i,矩形金属线圈abcd与导线共面,线圈的长是宽的2倍,第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下,第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d点垂直纸面的轴线旋转90°到位置Ⅲ停下,两次变换位置的过程所用的时间相同,以下说法正确的是()A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次线圈所产生的平均感应电动势不相等C.两次通过线圈导线横截面的电荷量相等D.两次通过线圈导线横截面的电荷量不相等BD1234提示这两个同学说的并不矛盾,虽然ad边与bc边都产生感应电动势,但由于方向相反,相当于两个电源并联没有对外供电,所以整个回路的电动势为零.可见,用法拉第电磁感应定律求出的是整个回路的感应电动势,而用E=BLv求的是回路中做切割磁感线的那部分导体产生的感应电动势.自我检测1.判断正误,判断结果为错误的小题请说明原因.(1)穿过某闭合线圈的磁通量的变化量越大,产生的感应电动势也越大.()解析感应电动势与穿过某闭合线圈的磁通量的变化量大小无关,与穿过某闭合线圈的磁通量的变化率大小有关.(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.()解析穿过闭合回路的磁通量最大时,其感应电动势不一定最大,可能是零.(4)当B、L、v三者大小、方向均不变时,在Δt时间内的平均感应电动势和它在任意时刻产生的瞬时感应电动势相同.()×√×√2.闭合电路中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比()A.磁通量B.磁感应强度C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量C解析根据法拉第电磁感应定律表达式E=n知,闭合电路中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,所以选项A、B、D错误,选项C正确.重难探究·能力素养全提升探究点一法拉第电磁感应定律的理解和应用导学探究如图所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中.(1)快速插入和缓慢插入时,磁通量的变化量ΔΦ相同吗?指针偏转角度相同吗?提示磁通量变化相同,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)分别用一根条形磁铁和两根条形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?提示用两根条形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.(3)指针偏转角度大小取决于什么?知识点拨2.对法拉第电磁感应定律的理解(3)感应电动势E:其大小取决于穿过电路的磁通量的变化率,而与磁通量Φ的大小、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系,与电路的电阻R无关.感应电流的大小与感应电动势E、回路总电阻R有关.典例剖析【例题1】(2024广东广州高二期末)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其发电原理如图乙所示,按下门铃按钮过程,磁铁靠近螺线管;松开门铃按钮过程,磁铁远离螺线管回归原位,下列说法正确的是()A.按下按钮过程,螺线管P端电势较高B.松开按钮过程,螺线管Q端电势较高C.若更快按下按钮,则P、Q两端的电势差更大D.按住按钮不动,螺线管中产生恒定的感应电动势C解析按下按钮过程,穿过螺线管的磁通量向左增大,根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入,从Q端流出,螺线管充当电源,则Q端电势较高,故A错误;松开按钮过程,穿过螺线管的磁通量向左减小,根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入,从P端流出,螺线管充当电源,则P端电势较高,故B错误;若更快按下按钮,则螺线管中磁通量变化率更大,P、Q两端的电势差更大,故C正确;按住按钮不动,穿过螺线管的磁通量不变,螺线管不会产生感应电动势,故D错误.【例题2】(2024广东广州高二期末)如图甲所示,一个电阻r=2Ω、边长L=0.1m、匝数n=100的正方形线圈与阻值R=8Ω的电阻连接成闭合回路.正方形线圈内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示,其余电阻不计.求t=0至t=0.1s时间内:(1)电阻R上的电流方向;(2)电阻R两端的电压大小.答案(1)电流由M向N通过R(2)1.6V对点演练1.(多选)穿过固定不动的线框的磁通量随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是()A.第1s末感应电动势的大小等于2VB.第1s内和第2s内,感应电动势一样大C.第2s末到第4s末这段时间内,感应电动势最大D.第5s内感应电动势比最初2s内感应电动势大,且方向相反