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1、 新課標物理高三一輪復習 選修32 電磁感應 第課時第課時 法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律Fly away.mp3 電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢，而產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源。 只有當電路閉合時才有感應電流。若電路不閉合，雖沒有電流，但只要磁通發(fā)生變化，感應電動勢依然存在。因此感應電動勢更能反映電磁感應的本質。 一、感應電動勢 二、法拉第電磁感應定律 1、內容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。 2、公式： 3、說明： 磁通量 、磁通量的變化量 、磁通量的變化率 /t 的意義不相同。 tnE磁通量變化 磁通量變化率 磁通量 物理意義 穿過
2、回路的磁感線的條數(shù) 與電磁感應的關系 感應電動勢產(chǎn)生的條件條件 決定感應電動勢的大小大小 無關 穿過回路的磁通量的變化量變化量 穿過回路的磁通量的變化快慢變化快慢 磁通量磁通量 、磁通量的變化量、磁通量的變化量 、磁通量的變化率磁通量的變化率 /t 的比較的比較 某一時刻某一時刻磁通量磁通量為零，感應電動為零，感應電動勢勢E E 一定為零嗎？一定為零嗎？ 公式本應為Ek/t，式中k為比例常數(shù)， 當E、t都取國際單位時，k1，所以有E/t。 若線圈有n匝，則相當于n個相同的電動勢串聯(lián)，所以整個線圈中的電動勢為E n/t。 公式中的E是在時間間隔t（t到tt）內的平均值。當t 很小時， E可以看作
3、在時刻 t 的瞬時值。若磁通量均勻變化，則電動勢的平均值與瞬時值沒有區(qū)別。試推導：1Wb/s=1V 試回憶平均速度、瞬時速度， 平均加速度、瞬時加速度，平均功率、瞬時功率的意義 4.推論： 電阻為R， 匝數(shù)為n的閉合線圈，其磁通量的變化 為時，則流過線圈的電量為 RnqtnEREI tIq 三、動生電動勢 sinBlvE 3.公式： 公式適用于勻強磁場，直導線既垂直于磁感應強度B，又垂直于速度v。式中是B與v的夾角。 B sin 可看作B在垂直于v方向上的分量B ， v sin 可看作v在B方向上的分量v。2.非靜電力：洛侖茲力動生電動勢1.swf 動生電動勢2.swf 1.動生電動勢：磁場恒
4、定，導體做切割磁感線運 動而產(chǎn)生的電動勢試推導之試推導之洛倫茲力做功嗎？洛倫茲力做功嗎？BvfV fFe v結論：洛倫茲力不做功結論：洛倫茲力不做功4.公式E=n /t與E=Blvsin 的比較 研究對象不同：公式E=n /t的研究對象是整個回路，而公式E=Blvsin 研究對象是磁場中運動的一段導體。 物理意義不同：E=n /t求得是t時間內E的 平均值，只有當t0時，E才為瞬時值。而在公式E=BLvsin 中，若v是某時刻的瞬時值，則E也是該時刻的瞬時值；若v為平均值，則E也為平均值。 整個回路的感應電動勢為零，其回路中某段導體的感應電動勢也一定為零嗎？ 公式E=Blvsin 和公式E=n
5、 /t本質上是統(tǒng)一的。前者是后者的一種特例。當導體做切割磁感線運動時，用EBlvsin 計算比較方便；當磁感應強度發(fā)生變化時，用E= n /t比較方便。 四、感生電動勢 1.感生電動勢：變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場，由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢稱為感生電動勢。2.非靜電力：感生電場力 感生電場.swf3.計算：法拉第電磁感應定律tBnStnE4.應用：電子感應加速器試比較感生電場與靜電場（基本特性、來源、電場線）有條件嗎？電子感應加速器結構感生電場力使電子加速；洛侖茲力提供向心力電子感應加速器.swf 1.（ 05遼寧）如圖，兩根相距為l的平行直導軌ab、cd，b、d 間連有一固定電阻R，導軌
6、電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd 上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也 為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感 應強度 的大小為B，磁場方向垂直于導 軌所在平面（指向圖中紙面內）?，F(xiàn) 對MN施力使它沿導軌方向以速度 v（如圖）做勻速運動。令U表示MN兩 端電壓的大小，則（ ） A、 流過固定電阻R的感應電流由b到d B、 流過固定電阻R的感應電流由d到b C、 流過固定電阻R的感應電流由b到d D、 流過固定電阻R的感應電流由d到b,21vBlU ,21vBlU ,vBlU ,vBlU A 2.（05全國）如圖，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于
7、紙面內的梯形線圈， ad與bc間的距離也為l。t = 0時刻，bc邊 與磁場區(qū)域邊界重合?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v 沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。 取沿abcda的感應電流為正，則在線圈 穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流I隨時間t變 化的圖線可能是（ ）B 3.（06天津）在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖1所示，當磁場的 磁感應 強度B隨時間t如圖2變化 時，圖3中正確表示線圈 感應電動勢E變化的是 （ ）A 4.（07天津天津）兩根光滑的長直金屬導軌導軌MN、MN平行置于同一水平面內，導軌間距為L，電阻不計，M、M處接有如圖所示
8、的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C。長度也為L、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導軌放置，導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸，在ab運動距離為S的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求： （1）ab運動速度v的大??； （2）電容器所帶的電荷量q. （1）設ab上產(chǎn)生的感應電動勢為E，回路中電流為I，ab運動距離S 所用的時間為t，則有： E=BLv ， I= E/4R ， t=S/v ， Q=I2(4R)t 由上述方程得： （2）設電容器兩極板間的電勢差為U，則有： U=IR 電容器所帶電荷量 q=CU 解得解答解答S
9、lBQRv224BlSCQRq 5.（00上海上海）如圖所示，固定水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時adeb構成一個邊長為 l 的正方形，棒的電阻為，其余部分電阻不計，開始時磁感強度為。 （1）若從時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為，同時保持棒靜止，求棒中的感應電流，在圖上標出感應電流的方向。 （2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？ （3）若從時刻起，磁感強度逐漸減小，當棒以恒定速度向右作勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應電流，則磁感強度應怎樣隨時間變化（寫出B與的關系式）？ （1）感應電動勢 感應電流 感應電流方向：逆時針（見圖） （2） 秒時， 又 得： （3）總磁通量不變 于是有： 2kltrklrI21tt 10ktBBBIIF rklktBF310)(20)(lBvtlBlvlllBB0解答解答再見再見
吉林省長市第五中學高三物理 電磁感應第2課時 法拉第電磁感應定律課件
