20xx人教版高中物理選修3-244法拉第電磁感應(yīng)定律(編輯修改稿)
2024-12-23 15:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 ( 2 ) 當(dāng) B 、 l 、 v 三個(gè)量方向互相垂直時(shí) , θ = 90176。 , 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 , E = B lv 。當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí) , θ = 0176。 , 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 , E= 0 。 探究一 探究二 探究三 ( 3 ) 對(duì) l 的理 解 : 公式中的 l 應(yīng)理解為導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的有效長(zhǎng)度 , 如圖所示 , 導(dǎo)體切割磁感線的情況應(yīng)取與 B 和 v 垂直的等效直線長(zhǎng)度 , 即 ab 的弦長(zhǎng)。 探究一 探究二 探究三 ( 4 ) 導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)垂直切割磁感線時(shí) 如圖所示長(zhǎng)為 l 的金屬棒 ab , 繞 b 端在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度 ω 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) , 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B , ab 棒所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小可用下面兩種方法推出。 方法一 : 棒上各處速率不等 , 故不能直接用公式E = B lv 求得。由 v= ω r 可知 , 棒上各點(diǎn)線速度跟半徑成正比 , 故可用棒的中點(diǎn)的速度作為平均切割速度代入公式計(jì)算。 ?? =?? ??2, E=Bl ?? =12Bl2ω 。 方法二 : 設(shè)經(jīng)過(guò) Δ t 時(shí)間 ab 棒掃過(guò)的扇形面積為 Δ S , 則 Δ S=12l ω Δ tl=12l2ω Δ t , 變化的磁通量為 Δ Φ = B Δ S=12Bl2ω Δ t 。 所以 E=nΔ ??Δ ??=nBΔ ??Δ ??=12Bl2ω ( n=1 ) 。 探究一 探究二 探究三 特別提醒 ( 1 ) 切割磁感線的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,等效于電源 ,導(dǎo)軌及電阻上不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,等效于外部電路。 ( 2 ) 明確電路的連接情況 ,分清內(nèi)外電路 ,明確電路的串、并聯(lián)。 探究一 探究二 探究三 【例題 2 】 ( 多選 ) 某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下 , 大小為 4 . 5 10 5T 。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?, 河寬 100m , 該河段漲潮和落潮時(shí)有海水 ( 視為導(dǎo)體 ) 流過(guò)。設(shè)落潮時(shí) , 海 水自西向東流 , 流速為2 m /s 。下列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 電壓表記錄的電壓為 5mV B. 電壓表記錄的電壓為 9 m V C. 河南岸的電勢(shì)較高 D. 河北岸的電勢(shì)較高 解析 :由 E = B Lv= 4 . 5 10 5 1 0 0 2V = 9 10 3V 可知 A 項(xiàng)錯(cuò)誤 , B 項(xiàng)正確 。再由右手定則可判斷河北岸電勢(shì)高 ,故 C 項(xiàng)錯(cuò)誤 , D 項(xiàng)正確。 答案 : BD 探究一 探究二 探究三 2 .公式 E=nΔ ??Δ ??與 E = B lv 的區(qū)別與聯(lián)系 E=nΔ ??Δ ?? E=Blv sin θ 區(qū)別 研究對(duì) 象不同 研究對(duì)象是一個(gè)回路 研究對(duì)象是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)體 適用范 圍不同 具有普遍性 , 無(wú)論什么方式引起 Φ 的變化都適用 只適于一段導(dǎo)線切割磁感線的情況 條件不同 不一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,E 由Δ ??Δ ??決定 (E=nΔ ??Δ ??= n?? Δ ??Δ ??= n?? Δ ??Δ ??) ① 導(dǎo)線 l 上各點(diǎn)所處的 B 相同 ② l 、 v 、 B 應(yīng)取兩兩互相垂直的分量 , 可采用投影的辦法 物理意 義不同 求的是 Δ t 時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,E 與某段時(shí)間或某個(gè)過(guò)程相對(duì)應(yīng) 求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置對(duì)應(yīng) 探究一 探究二 探究三 E= nΔ ??Δ ?? E= Blv s in θ 聯(lián)系 ① E= Blv s in θ 是由 E= nΔ ??Δ ??在一定條件下推導(dǎo)出來(lái)的 ② 如果 B 、 l 、 v 三者大小方向均不變時(shí) , 在 Δ t 時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才和它在任意時(shí)刻產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)相同 探究一 探究二 探究三 【例題 3 】 ( 多選 ) 如圖所示 , 一導(dǎo)線彎成半徑為 a 的半圓形閉合回路。虛線 MN 右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng) , 方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng) , 直徑 CD 始終與 MN 垂直。從 D 點(diǎn)到達(dá)邊界開始到 C 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止 , 下列結(jié)論正確的是 ( ) A. 感應(yīng)電流方向不變 B. CD 段直線始終不受安培力 C. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 E = B a v D. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值 ?? =14π B a v 探究一 探究二 探究三 點(diǎn)撥 :感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式 E=n
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