(選修3-2)4.3法拉第電磁感應(yīng)定律２

《(選修3-2)4.3法拉第電磁感應(yīng)定律２》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、金太陽(yáng)教育網(wǎng)www.jtyjy.com4.3法拉第電磁感應(yīng)定律［要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)］1．這一節(jié)學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律，要學(xué)會(huì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算方法。這部分內(nèi)容和楞次定律是本章的兩大重要內(nèi)容，應(yīng)該高度重視。2．法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟成正比。若產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電路是一個(gè)有n匝的線圈，且穿過(guò)每匝線圈的磁感量變化率都相同，則整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E=。3．直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)方向與磁感線垂直，那么導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與、和三者都成正比。用公式表示為E=。如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是垂直的，但與磁感線方向有一夾角θ，我們可以把速度分

2、解為兩個(gè)分量，垂直于磁感線的分量v1=vsinθ,另一個(gè)平行于磁感線的分量不切割磁感線，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有貢獻(xiàn)。所以這種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blvsinθ。4．應(yīng)該知道：用公式E=nΔΦ/Δt計(jì)算的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是平均電動(dòng)勢(shì),只有在電動(dòng)勢(shì)不隨時(shí)間變化的情況下平均電動(dòng)勢(shì)才等于瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)。用公式E=Blv計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的時(shí)候，如果v是瞬時(shí)速度則電動(dòng)勢(shì)是瞬時(shí)值；如果v是平均速度則電動(dòng)勢(shì)是平均值。5.公式E=nΔΦ/Δt是計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的普適公式，公式E=Blv則是前式的一個(gè)特例。6．關(guān)于電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題?！　、匐妱?dòng)機(jī)只有在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才會(huì)出現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)（線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）；　　　　②

3、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向與電動(dòng)機(jī)的電源電動(dòng)勢(shì)方向一定相反，所以稱為反電動(dòng)勢(shì)；③有了反電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)機(jī)才可能把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,它輸出的機(jī)械能功率P=E反I；④電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端電壓為U=E反+Ir（r是電動(dòng)機(jī)線圈的電阻），電動(dòng)機(jī)的總功率為P=UI，發(fā)熱功率為P熱=I2r，正常情況下E反>>Ir，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)或者因負(fù)荷過(guò)大停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則I=U/r，線圈中電流就會(huì)很大，可能燒毀電動(dòng)機(jī)線圈。［范例精析］　　例1法拉第電磁感應(yīng)定律可以這樣表述：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。ǎ〢、跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量成正比B、跟穿過(guò)這一閉合電路的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比C、跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化率

4、成正比D、跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化量成正比　　解析：E=ΔΦ/Δt，ΔΦ與Δt的比值就是磁通量的變化率。所以只有C第6頁(yè)共6頁(yè)金太陽(yáng)教育網(wǎng)www.jtyjy.com金太陽(yáng)教育網(wǎng)www.jtyjy.com正確?！　⊥卣梗哼@道高考題的命題意圖在于考查對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的正確理解?？忌仨毮軌蛘_理解磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率這三個(gè)不同的概念?！　±?圖4-4-1中abcd是一個(gè)固定的U形金屬框架，ab和cd邊都很長(zhǎng)，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，框架的電阻可不計(jì)，ef是放置在框架上與bc平行導(dǎo)體桿，它可在框架上自由滑動(dòng)（摩擦可忽略）。它的電阻為R，現(xiàn)沿垂直于框架平面的方向加一恒定的

5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。已知當(dāng)以恒力F向右拉導(dǎo)體桿ef時(shí)，導(dǎo)體桿最后勻速滑動(dòng)，求勻速滑動(dòng)時(shí)的速度?！　〗馕觯簞蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體桿所受合力應(yīng)等于零，故：　　F=ILB=B2vL2/R，v=FR/B2L2。　　拓展：今天看這道高考題好象十分簡(jiǎn)單。其實(shí)對(duì)本題的過(guò)程進(jìn)行認(rèn)真的分析對(duì)夯實(shí)基礎(chǔ)是十分重要的。在恒定外力作用下導(dǎo)體桿ef向右加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體桿ef因切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力阻礙導(dǎo)體桿ef向右的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體桿ef的加速度減小、速度增大、電動(dòng)勢(shì)增大、電流增大、安培力增大，直到安培力與恒定外力相等時(shí)導(dǎo)體桿ef就作勻速運(yùn)動(dòng)?！　±?如

6、圖4-4-2所示，邊長(zhǎng)為0.1m正方形線圈ABCD在大小為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以AD邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。初始時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，經(jīng)過(guò)1s線圈轉(zhuǎn)了90°，求：（1）線圈在1s時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值。（2）線圈在1s末時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小?！　〗馕觯撼跏紩r(shí)線圈平面與磁感線平行，所以穿過(guò)線圈的磁通量為零，而1s末線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，故有磁通量變化，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。（1）只要用E=ΔΦ/Δt來(lái)進(jìn)行計(jì)算平均電動(dòng)勢(shì)?！　　=ΔΦ/Δt=0.5×0.1×0.1/1=0.005V。(2)1s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是指瞬時(shí)值，應(yīng)該用E=BLvt來(lái)進(jìn)行計(jì)算?！　‘?dāng)線圈轉(zhuǎn)了1s時(shí)，恰好轉(zhuǎn)了

7、90°，此時(shí)線圈的速度方向與磁感線的方向平行，線圈的BC第6頁(yè)共6頁(yè)金太陽(yáng)教育網(wǎng)www.jtyjy.com金太陽(yáng)教育網(wǎng)www.jtyjy.com段不切割磁感線（或認(rèn)為切割磁感線的有效速度為零），所以線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E=0?！　⊥卣梗阂盐崭袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式E=nΔΦ/Δt的條件。公式目前只能用來(lái)計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的平均值。E=BLv公式中的v是與磁感線垂直的有效切割速度，在這個(gè)前提下再來(lái)考慮v是即時(shí)值還是平均值就可以求解電動(dòng)勢(shì)的即時(shí)值或平均值。　　例4矩