【選修3-2】法拉第電磁感應定律復習課(完整版)
【正文】 磁感應強度 B為恒矢量．在有的例題中求感生電動勢應用 化時又該如何解答呢？請看投影片． 例 5 如圖 9 所示，在一個勻強磁場中，有兩個用粗細相同的同種金屬導線制成的閉合圓環(huán) a和 b，它們半徑之比為 2∶ 1，線圈平面與磁場方向垂直．如果勻強磁場的磁感應強度隨時間均勻增大，則 a、 b 環(huán)中感應電流之比為 ____，感應電流電功率之比為 ________． 給出一定時間，讓學生思考．磁感應強度 B 隨時間均勻變化，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．將學生引導到這一步，問題也就真相大白了．具體分析解答如下： (1)設金屬導線單位長電阻為 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)導線電阻 Ra=4π raR0， Rb=2π rbR0．磁感應 強度隨時間均勻變化，即磁感應強度變化率不變．磁感應強度隨時間均 感應電流分別為 (2)感應電流電功率 Pa、 Pb分別為 a、 b 的電功率之比 兩個空依次填 2∶ 1， 8∶ 1． 組織同學歸納總結(jié)本題的解答思路．提出解答這類問題時應注意的問題．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方向成θ角．在這種情況下，有哪些量發(fā)生變化？請看投影片． 例 6 如圖 10 所示 ，一閉合圓形線圈放在勻強磁場中，線圈的平面與磁場方向成θ角，磁感應強度隨時間均勻變化，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電流的強度增加一倍 [ ] 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．改變線圈軸線對磁場的方向 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．教師可先給學生一定時間，思考和討論一下．這樣學生之間互相啟發(fā)，可使他們的思路寬廣些．這時教師及時做出評價，歸納解答的基本思路． 首先要考慮影響線圈中電流強度的因素，由歐姆定律 可得： I=ε /R． 由法拉第電磁感應定律可知 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是線圈導線的橫截面積，ρ是導線的電阻率．聯(lián)立上述公式可得： 上式表明：當磁感應強度均勻變化 (即變化率一定 )時
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