必修二第九章第2單元法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流ppt課件
《必修二第九章第2單元法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流ppt課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《必修二第九章第2單元法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流ppt課件(75頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象,內(nèi)阻,閉合電路歐姆,,3.感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) (1)感生電場(chǎng):磁場(chǎng)變化時(shí)在周圍空間激發(fā)出的 . (2)感生電動(dòng)勢(shì):由 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做感 生電動(dòng)勢(shì). (3)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):由于 而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì).,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),電場(chǎng),感生電場(chǎng),(1)感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)都屬于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但二者 產(chǎn)生機(jī)理有所不同. (2)在實(shí)際的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中,可能既有感生電動(dòng)勢(shì),同時(shí) 也有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì).,變化率,Blv,Blvsinθ,三、互感、自感和渦流 1.互感現(xiàn)象 兩個(gè)互相靠近的線圈,當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),它所產(chǎn)生的變化的 會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生 的現(xiàn)象.互感現(xiàn)象可以把 由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈,變壓器就是利用 現(xiàn)象制成的. 2.自感現(xiàn)象 由于線圈本身的 發(fā)生變化而在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)的現(xiàn)象.,磁場(chǎng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),能量,互感,電流,自感,大小,圈數(shù),10-3 10-6,水的旋渦,5.電磁阻尼 當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是 導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象. 6.電磁驅(qū)動(dòng) 如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到 的作用, 使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái),這種作用稱為電磁驅(qū)動(dòng). 交流電動(dòng)機(jī)就是利用 的原理制成的.,阻礙,安培力,安培力,電磁驅(qū)動(dòng),自感作用延緩了電路中電流的變化,使得在通電瞬間含電感的電路相當(dāng)于斷路;斷電時(shí)電感線圈相當(dāng)于一個(gè)電源,通過(guò)放電回路將儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái).,1.下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 一定越大 B.線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一 定越大 C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)一定越大 D.線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)越大,答案:D,2.下列做法中可能產(chǎn)生渦流的是 ( ) A.把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 B.讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng) C.讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做變速運(yùn)動(dòng) D.把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中,解析:渦流就是整個(gè)金屬塊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,所以產(chǎn)生渦流的條件就是在金屬塊中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,即穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生變化,而A、B、C中磁通量不變化,所以A、B、C錯(cuò)誤;把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中時(shí),穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生了變化,有渦流產(chǎn)生,所以D正確.,答案:D,3.(2010·全國(guó)卷Ⅰ改編)某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量 方向向下,大小為4.5×10-5T.一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒:佣蔚膬砂?,河?00 m,該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過(guò).設(shè)落潮時(shí),海水自西向東流,流速為2 m/s.下列說(shuō)法正確的是 ( ) ①電壓表記錄的電壓為5 mV ②電壓表記錄的電壓為9 mV ③河南岸的電勢(shì)較高 ④河北岸的電勢(shì)較高 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④,解析:可以將海水視為垂直河岸方向放置的導(dǎo)體平動(dòng)切割地磁場(chǎng)的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由E=BLv=9 mV,②正確;由右手定則可知,感應(yīng)電流方向由南向北,故河北岸的電勢(shì)較高,④正確.,答案: D,4.(2010·北京高考)在如圖9-2-1所示的電路中,兩個(gè) 相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線 圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開(kāi)關(guān)S后,調(diào)整R,使L1 和L2發(fā)光的亮度一樣,此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流均 為I.然后,斷開(kāi)S.若t′時(shí)刻再閉合S,則在t′前后的 一小段時(shí)間內(nèi),圖9-2-2正確反映流過(guò)L1的電流 i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是 ( ),圖 9-2-1,圖 9-2-2,解析:由題中給出的電路可知,電路由L與L1和L2與R兩個(gè)支路并聯(lián),在t′時(shí)刻,L1支路的電流因?yàn)橛蠰的自感作用,所以i1由0逐漸增大,L2支路為純電阻電路,i2不存在逐漸增大的過(guò)程,所以選項(xiàng)B正確.,答案: B,5.如圖9-2-3所示,在豎直向下 的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, 有兩根水平放置、相距L且足夠長(zhǎng) 的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD,在導(dǎo)軌 圖9-2-3 的A、C端連接一阻值為R的電阻,一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們間的摩擦不計(jì),若用恒力F水平向右拉棒ab使之運(yùn)動(dòng),求金屬棒ab的最大速度.,解析:ab棒受恒力F作用向右加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流,ab棒在磁場(chǎng)中受安 培力F安,如右圖所示.隨著v↑→E↑→I↑→F安↑→F合↓→a↓,當(dāng)ab棒所受合力為零時(shí),加速 度為零,速度最大.此時(shí) F-F安=0 ① F安=BIL ②,對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解,2.對(duì)公式的理解,如圖9-2-4所示,導(dǎo)線全部 為裸導(dǎo)線,半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓 平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一 根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑到右端,電路的固定電阻為R,其余電阻不計(jì),求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻R上的電流的平均值和通過(guò)電阻R的電荷量.,圖9-2-4,[思路點(diǎn)撥] 求電荷量要從電流的平均值來(lái)考慮.,[學(xué) 之 用],1.如圖9-2-5所示半徑為r的n 匝線圈套在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形 abcd之外,勻強(qiáng)磁場(chǎng)局限在正 方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過(guò)正方形 圖9-2-5 面積.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度以ΔB/Δt的變化率均勻變化時(shí),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少?,導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,[師 之 說(shuō)],1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線 對(duì)于導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式E=Blv,應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解和掌握. (1)正交性:本公式是在一定條件下得出的,除了磁場(chǎng)是勻 強(qiáng)磁場(chǎng)外,還需B、l、v三者相互垂直.實(shí)際問(wèn)題中當(dāng)它們不相互垂直時(shí),應(yīng)取垂直的分量進(jìn)行計(jì)算,公式可為E=Blvsinθ,θ為B與v方向間的夾角.,圖9-2-6,[關(guān)鍵一點(diǎn)] 在利用上述公式計(jì)算電動(dòng)勢(shì)時(shí),要特別注意:先判定屬于哪種情況,是否符合公式的使用條件.,在范圍足夠大,方向豎 直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=0.2 T, 有一水平放置的光滑框架,寬度為 L=0.4 m,如圖9-2-8所示,框架 圖9-2-8 上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 Ω的金屬桿cd,框架電阻不計(jì).若桿cd以恒定加速度a=2 m/s2,由靜止開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng),求: (1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少? (2)第5 s末回路中的電流多大? (3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力多大?,[思路點(diǎn)撥] 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn): (1)分清求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)用速度的平均值還是瞬時(shí)值. (2)求解第(3)問(wèn)時(shí)合理應(yīng)用牛頓第二定律.,[答案] (1)0.4 V (2)0.8 A (3)0.164 N,在計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),要審清題意,看清題目要求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)還是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),并正確地選用公式.,[學(xué) 之 用] 2.如圖9-2-9所示,一直導(dǎo)體棒質(zhì) 量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r,其兩端 放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光 滑平行導(dǎo)軌上,并與之緊密接觸; 圖9-2-9 棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫(huà)出);導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面.開(kāi)始時(shí),給導(dǎo)體棒一,個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0.在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過(guò)程中,通過(guò)控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流I保持恒定.導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值.,自感現(xiàn)象的分析,[師 之 說(shuō)],[關(guān)鍵一點(diǎn)] (1)通電時(shí)線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加,感應(yīng) 電流與原電流方向相反,此時(shí)含線圈L的支路相當(dāng)于斷開(kāi). (2)斷電時(shí)線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中電流的減少, 感應(yīng)電流與原電流方向相同,在與線圈串聯(lián)的回路中,線 圈相當(dāng)于電源,它提供的電流從原來(lái)的IL逐漸變?。鬟^(guò) 燈A的電流方向與原來(lái)相反. (3)線圈的自感系數(shù)越大,現(xiàn)象越明顯.自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩 了過(guò)程的進(jìn)行,但它不能使過(guò)程停止,更不能使過(guò)程反向.,如圖9-2-10所示的電 路中,三個(gè)相同的燈泡a、b、c和 電感L1、L2與直流電源連接,電感 的電阻忽略不計(jì).開(kāi)關(guān)S從閉合狀 圖9-2-10 態(tài)突然斷開(kāi)時(shí),下列判斷正確的有 ( ) A.a(chǎn)先變亮,然后逐漸變暗 B.b先變亮,然后逐漸變暗 C.c先變亮,然后逐漸變暗 D.b、c都逐漸變亮,[思路點(diǎn)撥] 分析此類問(wèn)題應(yīng)先明確原電流的方向,然后判斷自感電流的方向及大小變化.在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)還要看線圈和用電器能不能形成回路.,[解析] a、b、c三個(gè)燈泡相同,設(shè)S閉合時(shí)通過(guò)三個(gè)燈泡的電流均是I,則L1中的電流為2I,L2中的電流為I.在S斷開(kāi)瞬間,L1中的電流由2I逐漸減小,L2的電流由I逐漸減小,L1、L2中的產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同,故b、c兩燈的電流逐漸減小,即b、c兩燈逐漸變暗,B、C錯(cuò)誤,D項(xiàng)錯(cuò)誤; 兩個(gè)支路的電流匯集后為2I通過(guò)a燈,a燈電流由2I反向減弱,故a燈中的先變亮再逐漸變暗,即A正確.,[答案] A,解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵: (1)無(wú)論是通電自感還是斷電自感,都是阻礙引起自感 電流的變化. (2)當(dāng)電路中有電感時(shí),若電路中的電流發(fā)生變化,電 感的作用總是阻礙電流的變化.純電感線圈在電流穩(wěn)定時(shí)相當(dāng)于一根短路導(dǎo)線,非純電感線圈在電流穩(wěn)定時(shí)相當(dāng)于一個(gè)定值電阻.,3.(2010·江蘇高考)如圖9-2- 11所示的電路中,電源的電 動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電感L的 電阻不計(jì),電阻R的阻值大于 圖9-2-11 燈泡D的阻值.在t=0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 后,在t=t1時(shí)刻斷開(kāi)S.下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB 隨時(shí)間t變化的圖象中,正確的是 ( ),[學(xué)之用],圖9-2-12,答案:B,1.(2010·新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖9-2-13 所示,兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱 形鐵芯同軸水平放置,相對(duì)的端面 之間有一縫隙,鐵芯上繞導(dǎo)線并與 電源連接,在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁 圖9-2-13 場(chǎng).一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中,且與圓柱軸線等高、垂直.讓銅棒從靜止開(kāi)始自由下落,銅棒下落距離為0.2R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為E1,下落距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng).關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開(kāi)磁場(chǎng)前兩端的極性,下列判斷正確的是 ( ),A.E1E2,a端為正 B.E1E2,b端為正 C.E1E2,a端為正 D.E1E2,b端為正,答案:D,2.(2011·寧德模擬)在水平桌面上,一個(gè)面積為S的圓形金屬 框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖9-2-14甲所示,0~1 s內(nèi)磁場(chǎng) 方向垂直線框平面向下.圓形金屬框與兩根水平的平行金 屬導(dǎo)軌相連接,導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為 L、電阻為R,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁 場(chǎng)B2中,如圖乙所示.若導(dǎo)體棒始終保持靜止,則其所受 的靜摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是圖9-2-15中的(設(shè)向右 的方向?yàn)殪o摩擦力的正方向) ( ),解析:由圖甲可知在0~1 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大,產(chǎn)生穩(wěn)恒感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針;由左手定則可知,導(dǎo)體棒受到的安培力的方向是水平向左,導(dǎo)體棒靜止不動(dòng),靜摩擦力方向水平向右,為正方向.同理,分析以后幾秒內(nèi)靜摩擦力的方向,從而得出f-t圖象為B圖.,答案:B,3.(2011·徐州模擬)如圖9-2-16所示, A、B、C是相同的白熾燈,L是自感 系數(shù)很大、電阻很小的自感線圈. 現(xiàn)將S閉合,下面說(shuō)法正確的是( ) 圖9-2-16 A.B、C燈同時(shí)亮,A燈后亮 B.A、B、C燈同時(shí)亮,然后A燈逐漸變暗,最后熄滅 C.A燈一直不亮,只有B燈和C燈亮 D.A、B、C燈同時(shí)亮,并且亮暗沒(méi)有變化,解析:由于線圈的自感系數(shù)很大,在開(kāi)關(guān)閉合瞬間線圈的阻礙作用很大,線圈中電流為零,所以電流通過(guò)A和B、C支路,三燈同時(shí)亮;隨著L中的電流增大,A中電流逐漸減??;由于線圈L的電阻很小,電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)線圈短路,燈泡A中電流為零,最后熄滅,故B項(xiàng)正確.,答案:B,點(diǎn)擊此圖片進(jìn)入課下提知能,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
30 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 必修 第九 單元 法拉第 電磁感應(yīng) 定律 自感 渦流 ppt 課件
鏈接地址:http://italysoccerbets.com/p-1097912.html