20xx滬科版高中物理選修（3-2）13《探究感應(yīng)電動(dòng)勢的大小》-預(yù)覽頁
【正文】 ,即 n 匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E= nΔ ??Δ ??。 探究一 探究二 探究三 法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用 問題導(dǎo)引 如圖所示 ,在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中 ,我們以不同的速率把磁鐵插入或抽出線圈時(shí) ,為什么產(chǎn)生的感應(yīng)電流不同 ? 提示 閉合回路的感應(yīng)電流由感應(yīng)電動(dòng)勢決定 ,感應(yīng)電動(dòng)勢與磁通量的變化快慢有關(guān)。 S 探究一 探究二 探究三 2 .應(yīng)用公式 E = nΔ ??Δ ??應(yīng)注意的問題 ( 1 ) 感應(yīng)電動(dòng)勢 E 的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率Δ ??Δ ??,而與 Φ的大小、 Δ Φ 的大小沒有必然的聯(lián)系 ,和電路的電阻 R 無關(guān) 。Δ ??Δ ??, k 為比例常數(shù) ,當(dāng) E 、 Δ Φ 、 Δ t 均取國際單位時(shí) , k= 1, 所以有 E=Δ ??Δ ??。在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是 W b 。只要 Δ Φ 、 Δ t 是獨(dú)立的 ,計(jì)算的就是平均電動(dòng)勢。 ② 計(jì)算電動(dòng)勢大小時(shí) ,易忘記匝數(shù)。接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變 ,在 1 s時(shí) 間內(nèi) ,再將線框的面積均勻地減小到原來的一半。 探究一 探究二 探究三 名師精講 1 .導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的推導(dǎo) ( 1 ) 導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí) ,導(dǎo)體棒 ab 在間距為 L 的兩金屬導(dǎo)軌上以速度 v 垂直磁感線運(yùn)動(dòng) ,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 。 ( 2 ) 導(dǎo)體不垂直切割磁感線時(shí) ,分兩種情況 ,一種是速度與磁場的夾角為θ ,速度與導(dǎo)體、導(dǎo)體與磁場仍垂直 。第二種情況同學(xué)們可自行推導(dǎo) ,只要找出切割磁感線的有效長度即可。 ( 3 ) 式中的 L 應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的有效長度。 L 2 .對于一個(gè)閉合電路 ,關(guān)鍵要明確電路的連接結(jié)構(gòu) ,分清哪部分相當(dāng)于電源 ,哪些組成外電路 ,以及外電路中的串、并聯(lián)關(guān)系。 答案 :12BL2ω 探究一 探究二 探究三 題后反思 由上述兩種解法可以 證明 : E = B L v 是 E = nΔ ??Δ ??的一種特殊情況。計(jì)算電動(dòng)勢的公式 E= nΔ ??Δ ??和 E= B l v s i n θ 的區(qū)別與聯(lián)系如下 : E = n?? Φ?? t E = B L v s i n θ 區(qū)別 求的是 Δ t 時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢 , E與某段時(shí)間或某個(gè)過程相對應(yīng) 求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢 , E 與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對應(yīng) 求的是整個(gè)電路的感應(yīng)電動(dòng)勢。陜西咸陽檢測 ) 如圖所示 , MN 、 PQ 為光滑金屬導(dǎo)軌 ( 金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì) ), MN 、 PQ 相距 L= 5 0 c m ,導(dǎo)體棒 AB 在兩軌道間的電 阻為 r= 1 Ω ,且可以在 MN 、 PQ 上滑動(dòng) ,定值電阻 R1= 3 Ω , R2= 6 Ω ,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B= 1 . 0 T 的勻強(qiáng)磁場中 ,磁場方向垂直于整個(gè)導(dǎo)軌平面 ,現(xiàn)用外力 F拉著 AB 棒向右以 v= 5 m / s 速度做勻速運(yùn)動(dòng)。外電路電阻并聯(lián)結(jié)合電路結(jié)構(gòu)分析求解。 磁場方向垂直于半圓面 ( 紙面 ) 向里 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0。12π R 2 ,故Δ ??Δ ??=?? ?? 0π,選項(xiàng) C 正確。風(fēng)速為 v1時(shí) ,測得線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示 。若穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示的規(guī)律變化。 由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律 ,可知 : UMN=??1+ ??2??1+ ??2+ ??E=13 . 515 6 V = 5 . 4 V ( 2 ) 由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律 ,可知 : U1=??1??1+ ??2+ ??E=1015 6 V = 4 V 由公式 P=??12??1=4 410 W = 1 . 6 W 答案 : ( 1 ) 6 V ( 2 ) 1 . 6 W
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