2018-2019版物理新导学笔记选修3-2人教通用版讲义:第四章 电磁感应4.4 Word版含答案.docx
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1、4法拉第电磁感应定律学习目标1.理解和掌握法拉第电磁感应定律,能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小.2.能够运用EBlv或EBlvsin 计算导体切割磁感线时产生的感应电动势. 3.知道反电动势的定义和在生产中的应用一、电磁感应定律1感应电动势电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源2法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式:E.若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则En.(3)在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,感应电动势的单位是伏二、导线切割磁感线时的感应电动势反电动势1导线垂直
2、于磁场运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,EBlv.2导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为时,如图2所示,EBlvsin_. 图1图23反电动势(1)定义:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势(2)作用:反电动势的作用是阻碍线圈的转动即学即用1判断下列说法的正误(1)线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大()(2)线圈中磁通量的变化量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大()(3)线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大()(4)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大()2如图3所示的情况中,金属导体中产
3、生的感应电动势为Blv的是_图3答案甲、乙、丁一、电磁感应定律导学探究如图4所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量相同吗?指针偏转角度相同吗?图4(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样速度快速插入,磁通量的变化量相同吗?指针偏转角度相同吗?(3)指针偏转角度取决于什么?答案(1)磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同,快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大,磁通量变化率也较大,指针偏转角度较大(3)指针偏转角度大小取决于的大小知识深化1感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数n共同决定,而与磁通量、磁通
4、量的变化量的大小没有必然联系,和电路的电阻R无关2在t图象中,磁通量的变化率是图象上某点切线的斜率例1关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是 ()A穿过线圈的磁通量最大时,所产生的感应电动势就一定最大B穿过线圈的磁通量的变化量增大时,所产生的感应电动势也增大C穿过线圈的磁通量等于0,所产生的感应电动势就一定为0D穿过线圈的磁通量的变化率越大,所产生的感应电动势就越大答案D解析根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量没有必然联系当磁通量很大时,感应电动势可能很小,甚至为0.当磁通量等于0时,其变化率可能很大,产生的感应电动势也会很大,而增大时
5、,可能减小如图所示,t1时刻,最大,但E0;0t1时间内增大,但减小,E减小;t2时刻,0,但最大,E最大故D正确二、导线切割磁感线时的感应电动势导学探究如图5所示,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速垂直切割磁感线,利用法拉第电磁感应定律求回路中产生的感应电动势图5答案设在t时间内导体ab由原来的位置运动到a1b1,如图所示,这时闭合电路面积的变化量为Slvt穿过闭合电路磁通量的变化量为BSBlvt根据法拉第电磁感应定律得EBlv.知识深化导线切割磁感线产生的感应电动势EBlv,公式中l指有效切割长度,即导线在与v垂直的方向上的投影长度例2如
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