20xx滬科版高中物理選修（1-1）31-2《法拉第的探索 一條來之不易的規(guī)律 法拉第電磁感應(yīng)定律》ppt同步課件(文件)
【正文】 一面積的磁通量變化的快慢 1. Φ 是狀態(tài)量，是閉合回路在某時(shí)刻 ( 某位置 ) 穿過回路的磁感線的條數(shù)，當(dāng)磁場與回路平面垂直時(shí)， Φ ＝ BS . 2 ． Δ Φ 是過程量，是表示閉合回路從某一時(shí)刻變化到另一時(shí)刻的磁通量的增減，即 Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1. 常見磁通量變化方式有： B 不變， S 變； S 不變， B 變； B 和 S 都變，回路在磁場中相對位置改變 ( 如轉(zhuǎn) 動(dòng)等 ) ．總之，只要影響磁通量的因素發(fā)生變化，磁通量就會變化． 3.Δ ΦΔ t表示磁通量的變化快慢，即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化，又稱為磁通量的變化率． 【特別提醒】 Φ 、 Δ Φ 、Δ ΦΔ t的大小沒有直接關(guān)系，這一點(diǎn)可與運(yùn)動(dòng)學(xué)中 v 、 Δ v 、Δ vΔ t三者類比．值得指出的是： Φ 很大，Δ ΦΔ t可能很??； Φ 很小，Δ ΦΔ t可能很大； Φ ＝ 0 ，Δ ΦΔ t可能不為零 ( 如線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí) ) ．當(dāng) Φ 按正弦規(guī)律變化時(shí)， Φ 最大時(shí)，Δ ΦΔ t＝ 0 ，反之，當(dāng) Φ 為零時(shí)，Δ ΦΔ t最大． 三、對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 1 ．感應(yīng)電動(dòng)勢的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率Δ ΦΔ t，與 Φ 的大小、 Δ Φ 的大小沒有必然的聯(lián)系，與電路的電阻 R 也無關(guān)，而感應(yīng)電流的大小與 E 和 R 有關(guān)． 2 ．公式 E ＝ nΔ ΦΔ t適用于回路中磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算，回路可以閉合，也可以不閉合．感應(yīng)電動(dòng)勢是整個(gè)閉合電路的感應(yīng)電動(dòng)勢，不是電路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢． 3 ．公式只表示感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，不涉及方向；切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向用右手定則來判斷． 【深化探究】 產(chǎn)生感應(yīng)電流和產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件一樣嗎？ 提示： 不論電路是否閉合，只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，而產(chǎn)生感應(yīng)電流，還需要電路是閉合的． 一、對磁通量變化的認(rèn)識 如圖 3 － 1 － 8 所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置，若沿其半徑向外拉彈簧，使其面積增大，則穿過彈簧的磁通量將如何變化？ 圖 3 － 1 － 8 【導(dǎo)析】 根據(jù) Φ ＝ |Φ 內(nèi) |－ |Φ 外 |來判斷． 【解析】 注意彈簧面所在處存在兩個(gè)方向的磁場，即磁鐵的內(nèi)磁場和外磁場，它們各自產(chǎn)生正負(fù)不同的磁通量，總的磁通量等于兩者絕對值之差，當(dāng)拉大彈簧面積時(shí)，內(nèi)磁場的磁通量不變，而外磁場的磁通量卻增大 ( 穿過彈簧的外部磁感線條數(shù)增多 ) ，故 Φ ＝ |Φ 內(nèi) |－ |Φ 外 |應(yīng)減小． 【答案】 磁通量減小 注意有相反方向的磁場產(chǎn)生的磁通量的判斷、首先要清楚哪個(gè) 方向的磁通量大，然后再看它們各自如何變化，進(jìn)而判斷總磁通量變化情況 . 1. 有一根由金屬絲繞制成的閉合環(huán)套在條形磁鐵上，如圖 3 － 1 － 9 所示，當(dāng)閉合環(huán)收縮導(dǎo)致它所圍的面積減小時(shí)： ( 1) 穿過它的磁通量是否有變化？如有變化，怎樣變？ ( 2) 閉合環(huán)中是否存在感應(yīng)電流，為什么？ 圖 3 － 1 － 9 【解析】 條形磁鐵內(nèi)部的磁感線方向由 S 極到 N 極，外部從 N 極到 S 極；條形磁鐵外部向下穿過閉合環(huán)
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