201x-201x學(xué)年高中物理第4章電磁感應(yīng)4法拉第電磁感應(yīng)定律新人教版選修

1、4法拉第電磁感應(yīng)定律,自學(xué)線索,學(xué) 基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué),1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (1)定義：在_現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于_ (2)產(chǎn)生條件：不管電路是否閉合，只要穿過電路的_，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (3)方向判斷：可用_或右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,一、電磁感應(yīng)定律,電磁感應(yīng),電源,磁通量發(fā)生變化,楞次定律,變化率,1導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩垂直時(shí)如左下圖所示，E_. 2導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為時(shí)，如右下圖所示，E_,二、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),Blv,Blvsin,1定義：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于切割磁感線，線圈中產(chǎn)生的_電源電動(dòng)

2、勢(shì)作用的電動(dòng)勢(shì) 2作用：_線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),三、反電動(dòng)勢(shì),消弱,阻礙,講 要點(diǎn)例析,法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用,一個(gè)200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線圈平面成了30角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中磁通量變化了多少？磁通量的平均變化率是多少？線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少伏,解析： 答案：B,1對(duì)的理解 當(dāng)B、l、v三個(gè)量方向互相垂直時(shí)，90，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí)，0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),2對(duì)l的理解 式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的有效長(zhǎng)度，如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，l應(yīng)是導(dǎo)線在磁

3、場(chǎng)垂直方向投影的長(zhǎng)度，如果切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的，如圖所示，則應(yīng)取與B和v垂直的等效直線長(zhǎng)度，即ab的弦長(zhǎng),如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)0.50 m，左端接一電阻R0.20 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.40 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求： (1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小； (2)回路中感應(yīng)電流的大??； (3)ab棒中哪端電勢(shì)高； (4)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小,點(diǎn)撥】當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化，因此會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)能量守恒

4、和轉(zhuǎn)化定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源產(chǎn)生的電流，它阻礙線圈的運(yùn)動(dòng),做一做教材P17 如圖所示，將玩具電動(dòng)機(jī)通過開關(guān)、電流表接到電池上，閉合開關(guān)S，觀察電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中電流表讀數(shù)的變化，怎樣解釋電流的這種變化？ 在電動(dòng)機(jī)上加一定的負(fù)載，觀察電流表讀數(shù)的變化并做出解釋電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流與正常工作時(shí)的電流不同，有負(fù)載時(shí)與空載時(shí)的電流不同，這在技術(shù)上會(huì)引起什么問題？如果有問題，應(yīng)該沿什么途徑去解決,點(diǎn)撥】有負(fù)載與空載時(shí)的電流不同，啟動(dòng)時(shí)與正常工作時(shí)的電流不同負(fù)載增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流也增大，需要注意的是電動(dòng)機(jī)的負(fù)載功率不應(yīng)超過電動(dòng)機(jī)的額定功率電動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)有一定的過載能力，過載時(shí)間過長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)線圈溫度升高

5、超過允許范圍，就會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)的線圈,在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速慢，反電動(dòng)勢(shì)小，電流較大，正常工作時(shí)電流較小，所以啟動(dòng)時(shí)易燒壞電動(dòng)機(jī)線圈防止啟動(dòng)電流過大的問題就可以通過兩個(gè)途徑來完成，最簡(jiǎn)單的方法是在電源電壓不變的情況下，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)與可變電阻串聯(lián)并且取較大阻值，然后逐漸減小電阻值，電動(dòng)機(jī)逐漸增加轉(zhuǎn)速，直到撤去串聯(lián)電阻，這一方法在電阻上要消耗電源的電能另一個(gè)途徑是調(diào)節(jié)電源電壓，啟動(dòng)時(shí)加較小電壓，達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，改為額定電壓,電磁感應(yīng)中“桿導(dǎo)軌”模型問題 模型一,模型二,練 隨堂演練,1如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是() A乙和丁 B甲、乙、丁 C甲、乙、丙、丁 D只有乙,解

6、析：公式EBlv中的l應(yīng)指導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，甲、乙、丁中的有效長(zhǎng)度均為l，電動(dòng)勢(shì)EBlv，而丙有效長(zhǎng)度為lsin ，電動(dòng)勢(shì)EBlvsin ，故B項(xiàng)正確 答案：B,2單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，如線圈所圍面積里的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則線圈中() A0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B0.05 s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 C0.05 s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D00.05 s這段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4 V,3如圖所示，A、B兩閉合線圈用同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為21.均勻磁場(chǎng)只分布在B線圈內(nèi)當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻減弱時(shí)() AA中無(wú)感應(yīng)電流 BA、B中均有恒定的感應(yīng)電流 CA、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為21 DA、B中感應(yīng)電流之比為12,解析：只要穿過圓線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，因?yàn)榇艌?chǎng)變化情況相同，有效