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1、 高中物理 选修3 2 教科版 第一章电磁感应 第三讲法拉第电磁感应定律 目标定位 法拉第电磁感应定律 一 感应电动势 预习导学 三 导体切割磁感线产生的感应电动势 Blv Blvsin 法拉第电磁感应定律 电动势 产生电动势 磁通量 大 有关 二 法拉第电磁感应定律 磁通量的变化率 线圈的匝数 磁通量的变化量 磁通量的变化率 韦伯 Wb 伏特 V 课堂讲义 法拉第电磁感应定律 例1 下列几种说法中正确的是 A 线圈中磁通量变化越大 线圈中产生的感应电动势一定越大B 线圈中磁通量越大 线圈中产生的感应电动势一定越大C 线圈放在磁场越强的位置 线圈中产生的感应电动势一定越大D 线圈中磁通量变化越
2、快 线圈中产生的感应电动势一定越大 课堂讲义 感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比 法拉第电磁感应定律 例2 如图甲所示 一个圆形线圈的匝数n 1000 线圈面积S 200cm2 线圈的电阻r 1 线圈外接一个阻值R 4 的电阻 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中 磁感应强度随时间变化规律如图乙所示 求 1 前4s内的感应电动势的大小 以及通过R的电流方向 2 前5s内的感应电动势 课堂讲义 楞次定律 自下而上 法拉第电磁感应定律 针对训练1如图所示 一两端闭合的正方形线圈共有n 10匝 每边长L 10cm 所用导线每米长的阻值R0 2 一个范围较大的匀强磁场与线圈平面垂直 当磁场
3、以0 5T s均匀增大时 在线圈导线中的电流有多大 课堂讲义 法拉第电磁感应定律 线圈的电阻 闭合电路欧姆定律 法拉第电磁感应定律 二 导体切割磁感线时的电动势 1 公式E Blvsin 的理解 课堂讲义 1 该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论 通常用来求导体做切割磁感线运动时的感应电动势 若速度v是瞬时速度 则电动势E即为瞬时电动势 若速度v是平均速度 则电动势E即为平均电动势 3 式中l应理解为导线切割磁感线时的有效长度 如果切割磁感线的导线是弯曲的 则应取与B和v垂直方向上的投影的长度 在图乙中 感应电动势E Blvsin Blv 如图甲中 感应电动势E Blv 2Brv B rv
4、 法拉第电磁感应定律 2 当切割磁感线的速度v与磁感应强度B垂直时 即B L v两两垂直时 E BLv 例3 如图所示 一金属弯杆处在磁感应强度大小为B 方向垂直纸面向里的匀强磁场中 已知ab bc L 当它以速度v向右平动时 a c两点间的电势差为 A BLvB BLvsin C BLvcos D BLv 1 sin 课堂讲义 导体杆切割磁感线的有效长度为lsin BLvsin 法拉第电磁感应定律 1 关于感应电动势的大小 下列说法正确的是 A 穿过闭合电路的磁通量最大时 其感应电动势一定最大B 穿过闭合电路的磁通量为零时 其感应电动势一定为零C 穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时 其感应
5、电动势一定为零D 穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时 其感应电动势一定不为零 对点练习 对法拉第电磁感应定律的理解 电路中感应电动势的大小 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 不管电路是否闭合 穿过电路的磁通量变化 有感应电动势产生 法拉第电磁感应定律 2 如图甲所示 线圈的匝数n 100匝 横截面积S 50cm2 线圈总电阻r 10 沿轴向有匀强磁场 设图示磁场方向为正 磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化 则在开始的0 1s内 A 磁通量的变化量为0 25WbB 磁通量的变化率为2 5 10 2Wb sC a b间电压为0D 在a b间接一个理想电流表时 电流表的示数为0 25A 对
6、点练习 法拉第电磁感应定律 3 单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 穿过线圈的磁通量 随时间t的关系图象如图所示 则 A 在t 0时刻 线圈中磁通量最大 感应电动势也最大B 在t 1 10 2s时刻 感应电动势最大C 在t 2 10 2s时刻 感应电动势为零D 在0 2 10 2s时间内 线圈中感应电动势的平均值为零 对点练习 法拉第电磁感应定律 4 如图所示 在竖直向下的匀强磁场中 将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出 设运动的整个过程中棒的取向不变 且不计空气阻力 则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 A 越来越大B 越来越小C 保持不变D 无法确定 感应电动势保持不变 公式E Blv的应用 平抛运动 水平速度不变 水平速度即金属棒垂直切割磁感线的速度 法拉第电磁感应定律 再见
