最新物理一輪_第十章_第一單元_第2課時.

1、第一單元電磁感應(yīng)基本規(guī)律第一單元電磁感應(yīng)基本規(guī)律第第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律課時法拉第電磁感應(yīng)定律 選修32 第十章電磁感應(yīng) 基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧 考點法拉第電磁感應(yīng)定律 1.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的_成正比(2)公式：E_；對于n匝線圈，有E_.(3)物理意義：反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢與磁通量變化_有關(guān)(4)適應(yīng)性：適應(yīng)于_導(dǎo)體回路答案：1(1)變化率 (3)快慢(4)所有(2)t nt 2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 (1)當(dāng)導(dǎo)體做垂直切割磁感線運動時，感應(yīng)電動勢的計算公式為E_.(2)有轉(zhuǎn)動軸的導(dǎo)體棒做切割磁感線運動時，若切割方向

2、垂直磁感線，則感應(yīng)電動勢的計算公式為E_.答案：2(1)BLv(2)12BL2 要點深化要點深化1磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率的區(qū)分tBSt 2.理解感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流產(chǎn)生的區(qū)別只要在電路中有磁通量變化，無論電路是否閉合都能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；而感應(yīng)電流則需要閉合電路故感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生可先于感應(yīng)電流，當(dāng)要用電流時才把電路接通3公式En 與EBLv的區(qū)別和聯(lián)系En 是計算感應(yīng)電動勢大小普遍適用的公式，應(yīng)用的對象主要是整個閉合回路，即非切割磁感線而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的情況，它算出來的電動勢是t時間內(nèi)的平均值如果磁通量是均勻變化的，則平均感應(yīng)電動勢也等于瞬時感應(yīng)電動勢如果不是均勻變化的，但當(dāng)t0時

3、，E的極限值也是瞬時感應(yīng)電動勢公式中的n是獨立的量，即與線圈是一匝還是多匝有關(guān)故計算E時要分二部分認識：即n和 .EBLv是由En 推導(dǎo)出來的公式，應(yīng)用對象是一段切割磁感線的導(dǎo)體，它算出的電動勢是切割磁感線的那部分導(dǎo)體所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，取瞬時速度時求出的是瞬時值，取平均速度時求出的是平均值t t t t 4明確感應(yīng)電動勢的二種特殊情況中各公式的具體用法及應(yīng)用時須注意的問題(1)導(dǎo)體切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv，應(yīng)用此公式時B、L、v三個量必須是兩兩相互垂直，若不垂直應(yīng)轉(zhuǎn)化成相互垂直的有效分量進行計算，生硬地套用公式會導(dǎo)致錯誤有的注意到三者之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不垂直后，在不明白角含義的情

4、況下用EBLvsin 求解，這也是不可取的處理這類問題，最好畫圖找B、L、v三個量的關(guān)系，如若不兩兩垂直則在圖上畫出它們兩兩垂直的有效分量，然后將有效分量代入公式EBLv求解；若導(dǎo)體棒是曲折的，則l要取與v垂直的有效長度(2)導(dǎo)體棒以端點為軸在垂直于磁感線的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，計算此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢須注意棒上各點的線速度不同，應(yīng)用平均速度(即中點位置的線速度)來計算，所以E BL2.這里E反映的既是平均值，也是瞬時值12 如右圖所示，A為一固定的導(dǎo)體圓環(huán)，條形磁鐵B從左側(cè)無窮遠處沿圓環(huán)軸線移向圓環(huán)，穿過后移到右側(cè)無窮遠處如果磁鐵的移動是勻速的，則()A磁鐵移近圓環(huán)時受到圓環(huán)的斥力，離開圓環(huán)時

5、受到圓環(huán)的引力B磁鐵的整個運動過程中，圓環(huán)中電流方向不變C磁鐵的中點通過環(huán)面時，圓環(huán)中電流為零D磁鐵的中點通過環(huán)面時，圓環(huán)中電流最大題型一磁通量變化及磁通量變化率等含義的理解解析：根據(jù)楞次定律的推廣意義：“來拒去留”知，磁鐵移近圓環(huán)時受到圓環(huán)的斥力，離開圓環(huán)時受到圓環(huán)的引力，選項A正確、B錯誤根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，磁鐵的中點通過環(huán)面時，磁感線是平行的，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，故感應(yīng)電流為零，選項C正確、D錯誤答案：AC點評：本題考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用能力關(guān)鍵要理解磁通量變化大小與磁通量變化率的區(qū)別題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1關(guān)于閉合電路中線圈的感應(yīng)電動勢E、磁通量，磁

6、通量的變化量及磁通量的變化率 、線圈的匝數(shù)N之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A0時，E可能最大B很大時，E可能很小C. 0時，E可能不等于0DN越多，一定很大，故E也一定很大t t 解析：感應(yīng)電動勢和磁通量的變化率成正比，不是和磁通量的多少成正比例如，有一個線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到和磁場垂直，即線圈內(nèi)磁通量達到最大時，它的變化率卻最小，這時感生電動勢為零而當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到和磁場平行，即穿過線圈的磁通量為零時，磁通量的變化率卻達到最大，這時產(chǎn)生的感生電動勢達到最大值而與N無關(guān)答案：AB(1)En 往往用來求t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢這樣，涉及過程量的計算要先用此公式確定閉合電路的電動勢，

7、如計算一段時間通過導(dǎo)體橫截面的電量時，先用En 計算閉合電路的電動勢，再應(yīng)用公式Iq/t求t時間內(nèi)通過某橫截面的電量(2)當(dāng)t0時，En 等于瞬時感應(yīng)電動勢這主要是在討論線圈在勻強磁場轉(zhuǎn)動的情況下電動勢瞬時值的問題發(fā)揮了作用這一點在本章第二單元第3課時電磁感應(yīng)圖象及下一章復(fù)習(xí)交流電時進行研究題型二公式En 的用法研究t t t t 如右圖所示，兩條平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面兩導(dǎo)軌間距為L，左端接一電阻R，其余電阻不計長為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置， 開始時ab棒與導(dǎo)軌垂直，在ab棒繞a點緊貼導(dǎo)軌滑倒的過程中，試求通過電阻R的電荷量解析：根據(jù)法拉

8、第電磁感應(yīng)定律，得：通過R的平均電流：所以通過R的電荷量：答案：點評：由此看出通過電阻R的電荷量與時間無關(guān)，也即是說，與線圈的運動情況無關(guān)，只與磁通量的變化量及電路的總電阻有關(guān)EtBStB12L4L2L2t3BL22t IER3BL22tR qIt3BL22R. 3BL22R 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場若第一次用0.3 s時間拉出，通過導(dǎo)線截面的電量為q1，第二次用0.9 s時間拉出，通過導(dǎo)線截面的電量為q2.則()Aq1q2Bq1q2Cq1q2 D不能確定解析：根據(jù)例題得到的結(jié)論可得C正確答案：C EBLv往往用來計算閉合電路

9、中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時的感應(yīng)電動勢如果再結(jié)合此式計算閉合電路中的電流，求得的是瞬時電流；如果再結(jié)合安培力的公式FBIL計算該導(dǎo)體棒或與之串聯(lián)的另外一導(dǎo)體棒所受的安培力時，所求得的也是瞬時安培力這對于分析處理導(dǎo)體做切割磁感線做變速運動的問題有很大的作用題型三公式EBLv的用法研究 水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見圖甲)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計；勻強磁場豎直向下用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿從靜止開始運動，最終將做勻速運動當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運動速度v也會變化，v與F的關(guān)系如圖乙

10、已知m0.5 kg，L0.5 m，R0.5 ，取重力加速度g10 m/s2.(1)金屬桿在勻速運動之前做什么運動？(2)磁感應(yīng)強度B為多大？(3)由v F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？圖甲 圖乙 解析：(1)加速度減小的加速運動(2)感應(yīng)電動勢EBLv感應(yīng)電流I 安培力FMBIL由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零有： 所以：由圖線可以得到直線的斜率k2，所以 (3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，f2 N若金屬桿受到的阻力僅為動摩擦力，由截距可求得動摩擦因數(shù)0.4.答案：(1)加速度減小的加速運動 (2)1 T(3)由截距可求得動摩擦因數(shù)0.4ER B2

11、L2vR FB2L2vRf vRB2L2(Ff) B RkL21 T 點評：本題要注意過程的分析，即根據(jù)a ，隨著v的增大，a減小，故金屬桿做加速度減小的加速運動，到a0，即 時，金屬桿的速度值最大，以此做勻速直線運動本題還有一點要特別注意，每次作用力是恒力，但各次作用力不同，故最大速度值不同，才畫得v F圖卻不能以為每次作用力是變力而出錯FfB2L2vRm 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練3如圖所示，豎直放置的U型導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R(導(dǎo)軌其余部分電阻不計)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于紙面向外，金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計一切摩擦從靜止釋放后ab保持水平下滑，試求ab下滑的最大速度v

12、m.解析：釋放瞬間ab只受重力作用，開始向下加速運動，隨著速度的增大，感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大，加速度隨之減小當(dāng)F增大到Fmg時，加速度變?yōu)榱悖@時ab達到最大速度根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：EBLvm根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：根據(jù)安培力公式，有：結(jié)合平衡關(guān)系，解得：答案：IER FBILB2L2vmR vmmgRB2L2 vmmgRB2L2 警示不能分清兩公式的用法 如右圖所示，在一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一彎成45角的金屬導(dǎo)軌，且導(dǎo)軌平面垂直磁場方向?qū)щ姲鬗N以速度v從導(dǎo)軌的O點處開始無摩擦地勻速滑動，速度v的方向與Ox方向平行，導(dǎo)電棒與導(dǎo)軌單位長度的電阻為r，試確定回路中感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流隨運動時間t的表達式錯解：導(dǎo)電棒MN以速度v從O點向右移動，經(jīng)時間t到達圖示的位置這時回路中感應(yīng)電動勢大小為電路中總電阻：Ob vt， ab vttan 45， Oa vtcos 45 2vt EtBStB12Ob abt12Bv2t， Rr( Ob ab Oa )vtr(2 2) IERBv2t2vtr2 2Bv22 2r. 分析糾錯：此解法錯誤的原因在于利用E 求出的是電動勢的平均值，而不是我們要求的電動勢的瞬時值由于兩者不