20xx人教版高中物理選修（3-2）44《法拉第電磁感應定律》-文庫吧
2024-10-28 15:40 本頁面
【正文】 線的斜率 。 三是磁感應強度和線圈的面積均不變 , 而線圈繞過線圈平面內的某一軸轉動 , 此時 E = n| Φ2 Φ1|Δ ??。 ( 5 ) 公式 E=nΔ ??Δ ??中 , 若 Δ t 取一段時間 , 則 E 為 Δ t 這段時間內的平均值。當磁通量的變化率Δ ??Δ ??不是均勻變化的 , 平均電動勢 一般不等于初態(tài)與末態(tài)電動勢的算術平均值。若 Δ t 趨近于零 , 則 E 為瞬時值 , 故此式多用于求電動勢的平均值。 探究一 探究二 探究三 2 . 正確區(qū)分磁通量 Φ , 磁通量的變化量 Δ Φ 、磁通量的變化率Δ ??Δ ?? 物理量 單位 物理意義 磁通量 Φ Wb 表示在某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數的多少 磁通量的 變化量Δ Φ Wb 表示在某一過程中穿過某一面積磁通量變化的多少 磁通量的 變化率Δ ??Δ ?? W b /s 表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢 探究一 探究二 探究三 特別提醒 磁通量、磁通量的變化量 Δ Φ 、磁通量的變化率Δ ??Δ ??均與 線圈匝數無關 ,彼此之間也無直接聯系 。感應電動勢的大小取決于Δ ФΔ ??和線圈匝數 n ,與 Φ 和 Δ Φ 也無必然聯系。 探究一 探究二 探究三 【例題 1 】 如圖甲所示的螺線管 , 匝數 n= 1 5 0 0 匝 , 橫截面積 S= 2 0 cm2,電阻 r= 1 . 5Ω , 與螺線管串聯的外電阻 R1= 3 . 5Ω , R2= 2 . 5Ω , 方向向右穿過螺線管的勻強磁場的磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化。求 : ( 1 ) 螺線管產生的感應電動勢大小。 ( 2 ) 通過螺線管的電流大小和方向。 ( 3 ) 螺線管兩端的電壓大小 , 并判斷 M 、 P 兩端的電勢高低。 點撥 :本題解題關鍵是由 B t 圖象求Δ ??Δ ??。解題思路如下 : B t 圖象 螺線管中感應電動勢 回路中電流電阻 R R2上的電壓 電勢高低 探究一 探究二 探究三 解析 : ( 1 ) 由 B t 圖象知 , Δ ??Δ ??=6 22 T /s = 2 T /s 由 E=nΔ ??Δ ??=nSΔ ??Δ ??得 E= 1500 20 10 4 2 V= 6 V 。 ( 2 ) 由楞次定律判斷 ,當 B 隨時間增大時 ,穿過線圈的磁通量增大 ,因此感應電流的磁場方向向左 ,再由安培定則知 ,感應電流方向為 M → a → c → b → P → M 。 再根據 I=???? + ??得 I=???? + ??1+ ??2=61 . 5 + 3 . 5 + 2 . 5A = 0 . 8A 。 ( 3 ) 由電流方向知 , M 端電勢高于 P 端電勢。螺線管兩端的電壓是電阻 RR2兩端的電壓之和 ,所以 UMP=I ( R1+R2) = 0 . 8 ( 3 . 5 + 2 . 5 ) V= 4 . 8 V 。 答案 : ( 1 ) 6V ( 2 ) 0 . 8 A 方向為 M → a → c → b → P → M ( 3 ) 4 . 8V M 端電勢高 探究一 探究二 探究三 題后反思 法拉第電磁感應定律的計算一般都會與閉合電路的分析計算結合起來 ,用到的知識包括楞次定律、直流電路的規(guī)律和電路的連接等知識。對這類題分析時要注意兩點 :一是正確計算磁感應強度的變化率 ,二是線圈兩端的電壓不等 于感應電動勢 ,而是等于電路 ( 或電源 )的路端電壓。 探究一 探究二 探究三 導體切割磁感線時的感應電動勢 ● 問題導引 ● 如圖所示的裝置 , 由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在軌道下面的一組線圈及電學測量儀器組成 ( 記錄測量儀未畫出 ) 。當列車經過線圈上方時 , 由于穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 , 線圈中就會產生感應電動勢。 請思考 : 如果已知強磁體的磁感應強度 B 、線圈的長度 l , 你能否測出列車的運行速度呢 ? 提示 :列車運行時 ,線圈會切割磁感線 ,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 ,線圈中就會產生感應電動勢。由 E = B lv 可求得列車運行速度 。 探究一 探究二 探究三 ● 名師精講 ● 1 .對公式 E = B lv s in θ 的理解 ( 1 ) 該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論 , 通常用來求導線運動速度為 v 時的瞬時電動勢 , 隨著 v 的變化 , E 也相應變化 。 若 v 為平均速度 ,則 E 也為平均感應電動勢
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