2019-2020版物理新导学笔记选修3-2人教通用版课件:第四章 电磁感应微型专题2 .pptx
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1、微型专题2 电磁感应中的电路、电荷量及图象问题,第四章 电磁感应,学习目标 1.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和基本解题思路. 2.掌握电磁感应电路中感应电荷量求解的基本思路和方法. 3.综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题.,内容索引,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,重点探究,一、电磁感应中的电路问题,电磁感应问题常与电路知识综合考查,解决此类问题的基本方法是: 1.明确哪部分电路或导体产生感应电动势,该部分电路或导体就相当于电源,其他部分是外电路. 2.画等效电路图,分清内、外电路. 3.用法拉第电磁感应定律En 或EBlv确定感应
2、电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向.在等效电源内部,电流方向从负极流向正极. 4.运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解.,例1 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是,答案,解析,解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路可看成由三个相同电阻串联形成,A、C、D选项中a、b两点间电势差的绝对值为外电路中一个电阻两端的电压:U ,,B选项中a、b两点间电势差的绝对值为
3、路端电压:U ,,所以a、b两点间电势差的绝对值最大的是B图.,例2 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可以忽略的铜线.磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图1所示).若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过 的距离时,通过aP段的电流是多大?方向如何?,图1,答案,解析,解析 PQ在磁场中做切割磁感线运动产生感应电动势,由于是闭合回路,故电路中有感应电流,可将电阻丝PQ视为有内阻的电源,电阻丝aP与bP并联,且RaP R、RbP R,于是可画出如图所示的等效
4、电路图.,1.“电源”的确定方法:“切割”磁感线的导体(或磁通量发生变化的线圈)相当于“电源”,该部分导体(或线圈)的电阻相当于“内电阻”. 2.电流的流向:在“电源”内部电流从负极流向正极,在“电源”外部电流从正极流向负极.,二、电磁感应中的电荷量问题,例3 面积S0.2 m2、n100匝的圆形线圈,处在如图2所示的匀强磁场内,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律是B0.02t T,R3 ,C30 F,线圈电阻r1 ,求: (1)通过R的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量;,解析,图2,答案,答案 方向由ba 0.4 C,解析 由楞次定律可得流过线圈的电流方向为逆时针
5、方向,通过R的电流方向为ba,,(2)电容器的电荷量.,解析,答案,解析 由法拉第电磁感应定律,知,答案 9106 C,UCURIR0.13 V0.3 V, QCUC301060.3 C9106 C.,1.求解电路中通过的电荷量时,一定要用平均感应电动势和平均感应电流计算.,针对训练 如图3所示,空间存在垂直于纸面的匀强磁场,在半径为a的圆形区域内部及外部,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B.一半径为b(ba)、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合.当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线环截面的电荷量为,图3,答案,解析,解析 设开始时穿过导线环向里的磁
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