物理选修粤教版法拉第电磁感应定律 课件

1、第四节 法拉第电磁感应定律2知识点1 影响感应电动势大小的因素1感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势2实验结果表明：感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关，磁通量变化越_，感应电动势越_3磁通量的变化量和变化率(1)设某时刻 t1 穿过线圈的磁通量为1，下一时刻 t2 穿过线圈的磁通量为2，则：快大3磁通量的变化量21磁通量的变化率_(2)磁通量虽然没有方向，但1、2 可正可负(3)磁通量的变化量反映磁通量变化的多少，而磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢4知识点2 法拉第电磁感应定律1内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2表达式：_.EktEnt3单位之间的

2、换算关系：1 V1 Wb/s.4推广式：_，n 为线圈的匝数5知识点3 感应电动势的另外一种表达式EBLv1导体做切割磁感线运动产生的感应电动势：_.2条件：导体的运动方向与磁场方向垂直且做最有效切割3适用范围及变化(1)公式 EBLv 只适用于导体做切割磁感线运动而产生的感应电动势的计算，且磁场是匀强磁场，导体的运动方向、磁场方向和导体长度 L 两两互相垂直(2)当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为时，则感应电动势为_.EBLvsin 6知识点4 法拉第电磁感应定律的理解1电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，可以这样理解：(1)磁通量的变化率反映的是磁通量变化的快

3、慢；(2)可以利用磁通量的变化率计算感应电动势的大小；(3)利用法拉第电磁感应定律计算出的电动势是一段时间内电动势的平均值72当穿过某回路磁通量的变化率为恒定值时，产生的电动势将为恒量，在闭合回路中可形成恒定电流3利用公式Ent计算线圈中的磁通量发生变化产生电动势时，n 为线圈的匝数8【例题】如图 141 所示，abcd 区域里有一匀强磁场，现有一竖直的圆环使它匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过水平方向的磁场O 是圆环的圆心，AB 是圆环竖直直径的两个端点，那么()图 141A当 A 与 b 重合时，环中电流最大B当 O 与 b 重合时，环中电流最大C当 O 与 b 重合时，环中电流最小D

4、当 B 与 b 重合时，环中电流最大解析：曲线在垂直于磁感线和线圈速度所确定的方向上投影线的长度是有效切割长度，当O 与b 重合时，切割线最长答案：B91(2011 年广东卷)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()CA感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同10知识点5表达式Ent与导体切割磁感线产生的电动势EBLv 的关系1Ent是感应电动势计算的通式，该式既适用于磁场的变化，又适用于导体切割磁

5、感线的情况2EBLv 只适用于导体切割磁感线运动产生电动势的计算，同时，还要求磁场的磁感应强度 B 是恒定的，导体的运动方向与磁场方向垂直11【例题】如图 142 甲所示，环形线圈的匝数 N100匝，它的两个端点 a 和 b 与电压表相连，线圈内磁通量的变化规律如图乙所示，则 Uab_. 图 142答案：50 V磁感应定律求电动势，从而求出Uab 的大小UabEnt50 V.解析：可以利用图乙求出磁通量的变化率，再利用法拉第电122如图 143 所示，圆环 a 和圆环 b 半径之比为 2 1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在

6、a 环单独置于磁场中和 b 环单独置于磁场中两种情况下，M、N 两点的电势差之比为()图 143A4 1B1 4C2 1D1 213解析：a、b 两环单独置于磁场中产生的电动势之比为EaRRrE，得到UaUbEb41，而 M、N 两点的电势差为U21.答案:C14题型1法拉电磁感应定律的应用【例题】铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图 144 所示(俯视图)，当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压 Uab 随时间变化关系的图象是()15图 1441

7、6解析：当火车以恒定速度通过线圈时，线圈中的磁通量发生变化，因此，线圈会产生感应电动势，该电动势可以等效认为是线圈的一条边切割磁感线产生的，因此，线圈两端的电压Uab 是恒定的电压，根据右手定则判断，火车进入线圈时，Uab为负值，火车离开线圈时，Uab 为正值答案：C规律总结：可以利用等效的思路将火车进入线圈的运动看成是线圈反向切割磁感线的运动，利用右手定则判断得到正确结果.171(双选)如图 145 所示，在一根软铁棒上绕有一个线圈，a、b 是线圈的两端，a、b 分别与平行导轨M、N 相连，有匀强磁场与导轨面垂直，一根导体棒横放在两导轨上，要使 a点的电势均比 b 点的电势高，则导体棒在两根

8、平行的导轨上应该( )CD图 145A向左加速滑动B向左减速滑动C.向右加速滑动D向右减速滑动解析：根据右手定则，要使 a 点的电势均比 b 点的电势高，则导体棒应向右运动18题型2公式 EBLv 的应用【例题】如图 146 所示，两条平行光滑金属滑轨与水平方向夹角为 30，匀强磁场的磁感应强度的大小为 0.4 T、方向垂直于滑轨平面金属棒 ab、cd 垂直于滑轨放置，有效长度L 为 0.5 m，ab 棒质量为 0.1 kg，cd 棒质量为 0.2 kg，闭合回路有效电阻为 0.2 (不变)当 ab 棒在沿斜面向上的外力作用下以图 1461.5 m/s 的速率匀速运动时，求：(1)cd 棒的最

9、大速度；(2)cd 棒的速度达最大时，作用在ab 棒上外力的功率(g 取 10 m/s2，cd棒无初速释放，导轨无限长)19由闭合电路欧姆定律知abcd回路中的电流I11.5ABL解析：(1)ab 棒刚开始向上做匀速运动时，棒中产生的感应电动势E1BLv0.3 VE1R由此可知cd 棒沿斜面向下的合外力Fmcgsin 30BI1L0.7 N所以cd 棒将沿斜面向下做加速运动由于cd 棒切割磁感线，cd 棒中也产生感应电动势E2BLvc.由右手定则可以判定：E1 和E2是串联的，所以cd 棒所受的合外力为F合mcgsin 30(E1E2)R20答案：见解析随着E2 的不断增大，F合不断减小，当F合0 时，cd 棒以最大速度vm 做匀速运动解得vm3.5 m/s(2)对ab、cd 两棒进行研究，由平衡条件可知Famagsin 30mcgsin 300，得Fa1.5 N则所求外力的功率 PFavm1.53.5 W5.25 W.212如图 147 所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长 l0.4 m 的金属棒 ab，其电阻 r0.1 .框架左端的电阻 R0.4 .垂直框面的匀强磁场的磁感应强度 B0.1 T当用外力使棒 ab