【選修3-2】法拉第電磁感應(yīng)定律復(fù)習(xí)課(完整版)
【正文】 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為恒矢量．在有的例題中求感生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用 化時(shí)又該如何解答呢？請(qǐng)看投影片． 例 5 如圖 9 所示，在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)用粗細(xì)相同的同種金屬導(dǎo)線制成的閉合圓環(huán) a和 b，它們半徑之比為 2∶ 1，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直．如果勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，則 a、 b 環(huán)中感應(yīng)電流之比為 ____，感應(yīng)電流電功率之比為 ________． 給出一定時(shí)間，讓學(xué)生思考．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間均勻變化，在面積 S 不變的情況下，則穿過該面積 S 的磁通量Ф也同樣均勻變化．將學(xué)生引導(dǎo)到這一步，問題也就真相大白了．具體分析解答如下： (1)設(shè)金屬導(dǎo)線單位長(zhǎng)電阻為 R0， b環(huán)的半徑為 rb， a 環(huán)半徑為 ra，其中ra=2rb．則 a、 b環(huán)導(dǎo)線電阻 Ra=4π raR0， Rb=2π rbR0．磁感應(yīng) 強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，即磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率不變．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均 感應(yīng)電流分別為 (2)感應(yīng)電流電功率 Pa、 Pb分別為 a、 b 的電功率之比 兩個(gè)空依次填 2∶ 1， 8∶ 1． 組織同學(xué)歸納總結(jié)本題的解答思路．提出解答這類問題時(shí)應(yīng)注意的問題．然后提出，在本題中改造一下．例如，把線圈 (或圓環(huán) )的方位調(diào)整一下，可使線圈平面與磁場(chǎng)方向成θ角．在這種情況下，有哪些量發(fā)生變化？請(qǐng)看投影片． 例 6 如圖 10 所示 ，一閉合圓形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的平面與磁場(chǎng)方向成θ角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，變化率為一定值．在下述辦法中用哪一種可以使線圈中感應(yīng)電流的強(qiáng)度增加一倍 [ ] A．線圈的匝數(shù)增加一倍 B．把線圈的半徑增加一倍 C．把線圈的面積增加一倍 D．改變線圈軸線對(duì)磁場(chǎng)的方向 E．把線圈的匝數(shù)減少到原來的一半 分析本題有一定困難．教師可先給學(xué)生一定時(shí)間，思考和討論一下．這樣學(xué)生之間互相啟發(fā)，可使他們的思路寬廣些．這時(shí)教師及時(shí)做出評(píng)價(jià)，歸納解答的基本思路． 首先要考慮影響線圈中電流強(qiáng)度的因素，由歐姆定律 可得： I=ε /R． 由法拉第電磁感應(yīng)定律可知 其中線圈垂直于磁感線的有效面積 S⊥ 為 S⊥ =π r2cosθ． 再由電阻定律 上式中的 S0是線圈導(dǎo)線的橫截面積，ρ是導(dǎo)線的電阻率．聯(lián)立上述公式可得： 上式表明：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化 (即變化率一定 )時(shí)
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