3.11高二物理-法拉第電磁感應(yīng)定律-何晶

人教版選修3-2

第四章第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律廣東實驗中學(xué)物理科何晶測量列車的速度中國高鐵世界領(lǐng)先為其保障安全運行，我們需要監(jiān)測其速度，你想知道其原理嗎？中國航天事業(yè)蓬勃發(fā)展，你想知道其中的奧秘嗎?當(dāng)航天飛機在環(huán)繞地球的軌道上飛行時，從中釋放一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與航天飛機保持相對靜止，兩者用導(dǎo)電電纜繩相連，這種衛(wèi)星稱為繩系衛(wèi)星，利用它可以進行多種科學(xué)實驗。現(xiàn)有一顆繩系衛(wèi)星在地球赤道上空沿東西方向運行。衛(wèi)星位于航天飛機正上方，它與航天飛機間的距離是20.5km，衛(wèi)星所在位置的地磁場為B＝4.6×10－5T，沿水平方向由南向北。如果航天飛機和衛(wèi)星的運行速度是7.6km/s，求纜繩中的感應(yīng)電動勢。兩圖中，電阻R中是否有電流通過？方向如何？ab兩點間有無電壓？圖1abBRv圖2RSS圖1中哪部分電路與圖2中電源作用相同？哪部分相當(dāng)于電源的內(nèi)阻？若兩圖中電鍵斷開，電阻R中是否有電流通過？ab兩點間有無電壓？ab在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。如果電路是斷開的，電路中就沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動勢仍然存在。感應(yīng)電動勢請找出實驗中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體會找等效電源是解決電磁感應(yīng)問題的第一步①②③感應(yīng)電動勢的大小的影響因素在用導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的實驗中，導(dǎo)線運動的速度越快、磁體的磁場越強，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大；在向線圈中插入條形磁鐵的實驗中，磁鐵的磁場越強、插入的速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大。這些經(jīng)驗向我們提示，感應(yīng)電動勢可能與磁通量變化的快慢（磁通量的變化率）有關(guān)。

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變化率成正比，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。法拉第電磁感應(yīng)定律：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式（單位：V）

若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：注意：這幾個公式只表示感應(yīng)電動勢的大小，不涉及它的正負(fù)，計算時?Φ應(yīng)取絕對值。感應(yīng)電流的方向用楞次定律或右手定則判斷。紐曼、韋伯在對理論和實驗資料進行嚴(yán)格分析后，于1845年和1846年先后指出：如圖所示為穿過某閉合線圈的磁通量Φ隨時間t變化的關(guān)系圖，試根據(jù)圖說明：（1）穿過某線圈的磁通量Φ何時最大？何時最?。浚?）何時最大？何時最??？（3）感應(yīng)電動勢E何時最大？何時最小？

ΦtOt1t2t3t4

如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，導(dǎo)線長度為L，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢a’b’×

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×××

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××Gabv導(dǎo)體棒平動切割磁感線時的感應(yīng)電動勢這個過程中線框的面積變化量是穿過閉合電路的磁通量的變化量則是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律由此求得閉合電路的感應(yīng)電動勢E＝BLv

對E＝BLv的理解①②θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B的夾角）

（若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角）有效切割速度有效導(dǎo)線長度導(dǎo)線的橫截面甲如圖所示，一個矩形閉合線圈abcd的邊長分別為ab=l1和ac=l2，匝數(shù)為n，在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO’以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁場的磁感強度大小為B。(轉(zhuǎn)軸OO’在ac中點處)①求線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中的感應(yīng)電動勢。②求線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，線圈中的感應(yīng)電動勢。①②感應(yīng)電動勢公式的比較長度為

L的一根直導(dǎo)線，在均勻磁場

B中，以一端為軸，在垂直于磁場的平面上，以角速度ω轉(zhuǎn)動，如