_4__法拉第電磁感應定律

1、 4. 4 法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律知道感應電動勢的概念，理解決定感應電動勢大小的因素知道反電動勢的概念，了解反電動勢的作用掌握不同條件下感應電動勢的表達式及其應用解讀課標解讀課標v分別給門的四角釘上大釘子，用電線沿著4個釘子繞制一個幾十匝的大線圈，如圖所示線圈的兩端連在一個電流表上開門、關門時能不能發(fā)出電來？試試看！v如果發(fā)電效果不明顯，想一想，應該怎樣改進？v1重新做一下探究電磁感應現(xiàn)象的實驗，會發(fā)現(xiàn)當磁鐵插入線圈的快慢不相同時，靈敏電流計指針偏角_，插入速度越快，指針偏角_，說明感應電流_v2實驗證明，電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的_成正比v3電動機轉動時，線圈中也

2、會產生感應電動勢，這個感應電動勢總要_電源電動勢的作用，我們把這個電動勢稱為_電動勢v答案：1.不相同；越大；越大2.磁通量的變化率v3削弱；反自主學習自主學習v(1)感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢叫做感應電動勢v(2)感應電動勢與感應電流：感應電動勢是形成感應電流的必要條件，有感應電動勢不一定存在感應電流(要看電路是否閉合)，有感應電流一定存在感應電動勢.探究熱點探究熱點1 感應電動勢感應電動勢v(1)表述：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探究熱點探究熱點2 法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律v注意：產生感應電動勢的那部分導體相當于電源，感應電動勢即該

3、電源的電動勢物理量單位物理意義磁通量Wb表示某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少磁通量的變化量Wb表示在某一過程中穿過某一面積磁通量變化的多少v特別提醒：v穿過一個平面的磁通量大，磁通量的變化量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；穿過一個平面的磁通量的變化量大，磁通量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；穿過一個平面的磁通量的變化率大，磁通量和磁通量的變化量都不一定大.v(2010南京六中期中)下列幾種說法中正確的是()vA線圈中磁通量變化越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大vB線圈中磁通量越大，產生的感應電動勢一定越大vC線圈放在磁場越強的位置，產生的感應電動勢一定越大vD線圈中磁通

4、量變化越快，線圈中產生的感應電動勢越大v答案：D集體討論集體討論1v解析：感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率是表征磁通量變化快慢的物理量，磁通量變化越快，磁通量變化率越大，感應電動勢越大，D選項對；感應電動勢大小與磁通量變化的大小、磁通量的大小及線圈所在處的磁場強弱均無直接關系，ABC選項錯.v(1)公式EBLvsinv(2)說明：B為勻強磁場的磁感應強度的大小若非勻強磁場，但是導線上各點所在處的B均相同時，該公式也可使用vL是導線的有效切割長度vv是導線上各點的運動速度v為v與B間的夾角v特殊情況，90(B與v垂直)時，公式簡化為EBLv.探究熱點探究熱點3 導體切割磁感

5、線時的感應電動勢導體切割磁感線時的感應電動勢v特別提醒：v若磁場本身在變化的同時，電路中還有一部分導體切割磁感線運動，則上述兩種情況都同時存在，應分別分析，總電動勢等于感生電動勢和動生電動勢的和或差.v在赤道正上方，有一導體棒東西放置，放手后讓其自由下落，下列說法正確的是()vA東端電勢高B西端電勢高vC中點電勢高 D各點電勢一樣v答案：Av解析：地磁場的磁感線由南向北，放手后導體棒做自由落體運動，據(jù)右手定則知，東端為感應電動勢的正極，東端電勢高.集體討論集體討論2v發(fā)電機是把機械能轉化為電能的裝置，而電動機是把電能轉化為機械能的裝置，例如初中學過的直流電動機v由于電動機轉動時，線圈要切割磁感

6、線，也會產生感應電動勢，這個電動勢總是要削弱電源電動勢的作用，我們把這個電動勢稱為反電動勢探究熱點探究熱點4 反電動勢反電動勢題型題型1v解析：磁通量的變化是由于面積變化引起的，關鍵是算出面積變化，再由BS，算出磁通量變化量v點評：計算通常有以下幾種方法：v方法一：磁通量的變化是由面積變化引起的，BS.v方法二：磁通量的變化是由磁場變化引起的：BS.v方法三：磁通量的變化是由于面積和磁感應強度間的角度變化引起的，根據(jù)定義求：末初v(2010綿陽南山中學高二期中)在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n1500匝，橫截面積S20 cm2.螺線管導線電阻r1.0 ，R14.0 ，R25.0 ，C30F.

7、在一段時間內，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化，則電容器上極板帶_電，電容器的帶電量為_C.變式變式1v答案：負，1.8105v解析：因磁場在增強，由楞次定律可推知電容器上極板帶負電，由法拉第電磁感應定律得：v 如圖，金屬三角形導軌COD上放有一根金屬棒MN，拉動MN，使它以速度v向右勻速平動若導軌和金屬棒都是粗細相同的均勻導體，電阻率相同，則在MN運動過程中閉合電路的()vA感應電動勢保持不變vB感應電流逐漸增大vC感應電動勢逐漸增大vD感應電流保持不變題型題型2v解析：設MN從O點開始運動，則vONvt，MNvttan.答案：答案：CDv一根導體棒ab在水平方向的勻強磁

8、場中自由下落，并始終保持水平方向且與磁場方向垂直如圖所示，則有()vAUab0vBUaUb，Uab保持不變vCUaUb，Uab越來越大vDUaUa，由UabEBlv及棒自由下落時v越來越大，可知Uab越來越大，D項正確.v 把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，如下圖所示，一長度為2a，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的電接觸，當金屬棒以恒定速度v向右移動經過環(huán)心O時，求：題型題型3v(1)棒兩端的電壓UMN.v(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率v解析：(1)把切割磁感線的金屬棒看成一個具有內阻為R，

9、電動勢為E的電源，兩個半圓環(huán)看成兩個并聯(lián)電阻，畫出等效電路如圖所示v等效電源電動勢為EBlv2Bavv點評：此類問題與直流電路相聯(lián)系，解這類問題時應該畫出等效電路圖，把電磁感應轉化為電路問題，再根據(jù)直流電路知識進行求解v如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，設導體棒Oa可以以點O為中心轉動，而另一端a剛好搭在光滑的半圓形金屬導軌上，Oa長為l且以角速度勻速轉動，在Ob間接入一阻值為R的電阻，不計其他電阻試求v(1)Oa中產生的感應電動勢；v(2)流過R上的電流；v(3)所需外力的功率變式變式3v 有一種高速磁懸浮列車的設計方案是在每節(jié)車廂底部安裝磁鐵(磁場方向向下)，并在兩條鐵軌之間平放一系

10、列線圈請?zhí)骄浚簐(1)當列車運行時，通過線圈的磁通量會不會發(fā)生變化？v(2)列車的速度越快，通過線圈的磁通量變化越快嗎？題型題型4v(3)為了測量列車通過某一位置的速度，有人在磁懸浮列車所經過的位置安裝了電流測量記錄儀(測量記錄儀未畫出)如圖所示，記錄儀把線圈中產生的電流記錄下來假設磁鐵的磁感應強度在線圈中為B.線圈的匝數(shù)為n，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小為l，線圈總電阻為R(包括引線電阻)，你能否根據(jù)記錄儀顯示的電流I，求出列車所經過位置的速度？v解析：(1)當列車運行時，通過線圈的磁通量會發(fā)生變化v(2)列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快v(3)能v由于受地球信風帶和盛西風帶的影響，在海洋中形成一種河流稱為海流海流中蘊藏著巨大的動力資源據(jù)統(tǒng)計，世界大洋中所有海流的發(fā)電能力達109kW.早在19世紀，法拉第就曾設想，利用磁場使海流發(fā)電因為海水中含有大量的帶電離子，這些離子隨海流做定向運動，如果有足夠的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉，便有可能發(fā)出電來目前，日本的一些科學家將計劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機如圖所示為一磁流體發(fā)電機的原理示意圖，上、下兩塊金屬板MN水平變式變式4v放置浸沒在海水里，金屬板面積均為S110