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1、2法拉第電磁感應(yīng)定律第一章電磁感應(yīng)學習目標知識探究典例精析達標檢測1.理解和掌握法拉第電磁感應(yīng)定律,并能夠運用法拉第電磁感應(yīng)定律定量計算感應(yīng)電動勢的大小.2.能夠運用EBLv或EBLvsin 計算導體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢.一、法拉第電磁感應(yīng)定律答案觀察演示實驗,思考以下問題:(1)在實驗中,電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么?答案答案穿過閉合電路的變化產(chǎn)生E感產(chǎn)生I感.知識探究導學探究導學探究圖1答案(2)電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系?圖1答案(3)在圖1中,將條形磁鐵從同一高度插入線圈中,快插入和慢插入有什么一樣和不同?答案答案快插入時電流表指針的偏轉(zhuǎn)程度比慢插入時的偏轉(zhuǎn)程度大;
2、說明快插入時產(chǎn)生的感應(yīng)電流大即感應(yīng)電動勢大,慢插入時產(chǎn)生的感應(yīng)電流小即感應(yīng)電動勢小.圖1知識梳理知識梳理變化率線圈的匝數(shù)答案以下幾種說法中正確的選項是 ()A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B.線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C.線圈放在磁場越強的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D.線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大即學即用即學即用D解析感應(yīng)電動勢的大小和磁通量的大小、磁通量變化量的大小以及磁解析感應(yīng)電動勢的大小和磁通量的大小、磁通量變化量的大小以及磁場的強弱均無關(guān)系,它由磁通量的變化率決定,應(yīng)選場的強弱均無關(guān)系,它由磁通量的變化率決
3、定,應(yīng)選D.解析答案二、導線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢如圖2所示,閉合電路一局部導體ab處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,ab的長度為L,ab以速度v勻速切割磁感線,利用法拉第電磁感應(yīng)定律求回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.導學探究導學探究圖2答案設(shè)在答案設(shè)在t時間內(nèi)導體棒由原來的位置運動到時間內(nèi)導體棒由原來的位置運動到a1b1,如下圖,這時線,如下圖,這時線框面積的變化量為框面積的變化量為SLvt導線切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小(1)導體棒垂直于磁場運動,B、L、v兩兩垂直時,如圖3所示,E .知識梳理知識梳理BLv答案圖3(2)導線的運動方向與導線本身垂直,但與磁感線方向夾角為時,如圖4所示,E
4、 .BLvsin 答案圖4試寫出如圖5所示的各種情況下導線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達式(導線長均為L,速度為v,磁感應(yīng)強度均為B,圖(3)、(4)中導線垂直紙面).答案即學即用即學即用答案答案(1)E0(2)EBLv(3)E0 (4)EBLvcos 圖5返回一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解典例精析歸納總結(jié)解析答案歸納總結(jié)歸納總結(jié)例例2如圖如圖6甲所示,平行導軌甲所示,平行導軌MN、PQ水平放置,電阻不計,兩導軌間距水平放置,電阻不計,兩導軌間距d10 cm,導體棒,導體棒ab、cd放在導軌上,并與導軌垂直放在導軌上,并與導軌垂直.每根棒在導軌間的局部,電每根棒在導軌間的局部,電阻均為阻均為R1.0
5、.用長為用長為L20 cm的絕緣絲線將兩棒系住的絕緣絲線將兩棒系住.整個裝置處在勻強磁整個裝置處在勻強磁場中,場中,t0的時刻,磁場方向豎直向下,絲線剛好處于未被拉伸的自然狀態(tài)的時刻,磁場方向豎直向下,絲線剛好處于未被拉伸的自然狀態(tài).此此后,磁感應(yīng)強度后,磁感應(yīng)強度B隨時間隨時間t的變化如圖乙所示的變化如圖乙所示.不計感應(yīng)電流磁場的影響,整個不計感應(yīng)電流磁場的影響,整個過程絲線未被拉斷過程絲線未被拉斷.求:求:02.0 s的時間內(nèi),電路中感應(yīng)電流的大小的時間內(nèi),電路中感應(yīng)電流的大小.圖6歸納總結(jié)解析答案歸納總結(jié)歸納總結(jié)針對訓練針對訓練1一個一個200匝、面積為匝、面積為20 cm2的線圈,放在
6、磁場中,磁場的方向的線圈,放在磁場中,磁場的方向與線圈平面成與線圈平面成30角,假設(shè)磁感應(yīng)強度在角,假設(shè)磁感應(yīng)強度在0.05 s內(nèi)由內(nèi)由0.1 T增加到增加到0.5 T,在,在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是 Wb;磁通量的平均變化率是;磁通量的平均變化率是 Wb/s;線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是;線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是 V.解析答案解析解析磁通量的變化量為BSsin (0.50.1)201040.5 Wb4104 Wb磁通量的平均變化率為410481031.6例例3如圖7所示的情況中,金屬導體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLv的是 ()三、EBLv的應(yīng)用歸納總結(jié)
7、答案圖7A.乙和丁 B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁 D.只有乙B返回歸納總結(jié)導線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv,公式中L指有效切割長度,即導體在與v垂直的方向上的投影長度.圖8歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)圖8甲中的有效切割長度為:返回達標檢測解析答案圖9答案答案B解析答案2.(多項選擇)單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場,假設(shè)線圈所圍面積的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖10所示,那么OD過程中()圖10A.線圈中O時刻感應(yīng)電動勢最大B.線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C.線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D.線圈中O至D時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢為0.4 V解析解析金屬棒做平拋運動,水平速度不變,且水平速度即為金屬棒垂直切割磁感線的速度,故感應(yīng)電動勢保持不變.3.如圖11所示,在豎直向下的勻強磁場中,將一個水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出,設(shè)運動的整個過程中不計空氣阻力,那么金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小將()圖11C解析答案A.越來越大 B.越來越小C.保持不變 D.無法確定4.如圖12所示,設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B為0.1 T,切割磁感線的導線
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