2019_2020学年高中物理第1章电磁感应本章优化总结学案鲁科版.docx

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1、本章优化总结[学生用书P14])　感应电动势的有关计算[学生用书P14]1．法拉第电磁感应定律E＝n(1)E＝n是计算感应电动势普遍适用的公式，但对于回路中的磁感应强度B发生变化时求解较方便．(2)E＝n一般计算的是平均感应电动势．但当Δt→0时，比如利用Φ－t图象求E时也可求瞬时值．2．导体杆切割磁感线产生的电动势E＝Blv(1)公式E＝Blv是E＝n的特殊情况，适用于导体杆切割磁感线运动时产生的电动势．(2)公式E＝Blv一般求的是瞬时值，此时v为瞬时速度．但当v为平均速度时，也可求平均电动势．(3)对于导体杆围绕一个点转动切割磁感线时E

2、＝Bl2ω.　如图所示，导线全部为裸导线，半径为r，两端开有小口的圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端、电路中固定电阻的阻值为R，其余部分电阻均忽略不计．试求MN从圆环左端滑到右端的过程中：(1)电阻R上的最大电流；(2)电阻R上的平均电流；(3)通过电阻R的电荷量．[解析]　(1)MN向右滑动时，切割磁感线的有效长度不断变化，当MN经过圆心时，有效切割长度最长，此时感应电动势和感应电流达到最大值．所以Imax＝＝.(2)由于MN向右滑动中电动势和电流大小不断变

3、化，且不是简单的线性变化，故难以通过E＝Blv求解平均值，可以通过磁通量的平均变化率计算平均感应电动势和平均感应电流．所以，E＝＝，I＝＝.(3)通过电阻R的电荷量等于平均电流与时间的乘积．所以，q＝It＝＝.[答案]　(1)　(2)　(3)　1.如图所示，空间存在方向竖直向下的磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2m．额定电压为2V的小灯泡L接在导轨一端，ab是跨接在导轨上内阻不计的导体棒，开始时ab与NQ的距离为0.2m.(1)若导体棒固定不动，要使小灯泡正常发光，磁感应强度随时间的变化率是多大？(2)若磁感应强度保持

4、B＝2T不变，ab匀速向左运动，要使小灯泡正常发光，ab切割磁感线的速度是多大？解析：由于ab电阻不计，所以小灯泡两端的电压即为电动势，E＝UL＝2V.(1)由E＝·S得：＝＝T/s＝50T/s.(2)由E＝BLv得：v＝＝m/s＝5m/s.答案：(1)50T/s　(2)5m/s　电磁感应中的电路问题[学生用书P15]在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，感应电流引起热效应等，所以电磁感应问题常与电路知识综合考查．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：1．明确哪部分导体或电

5、路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．2．用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小．3．画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．4．运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解．　如图所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并联接有两个额定功率约为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接

6、触良好．已知某时刻后两小灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小；(2)小灯泡正常发光时导体棒的运动速率．[解析]　(1)设小灯泡的额定电流为I0，有P＝IR①由题意知，画出等效电路图如图所示，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，两小灯泡保持正常发光，流经MN的电流为I＝2I0②此时金属棒MN所受的重力和安培力大小相等，下落的速度达到最大值，有mg＝BLI③联立①②③式得B＝.④(2)设小灯泡正常发光时，导体棒的速度为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E＝BLv⑤E＝RI0⑥联立①④⑤⑥式得v＝.⑦[答案]　(1)　(2)　2.

7、在磁感应强度为B＝0.4T的匀强磁场中放一个半径r0＝50cm的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导体棒，两根导体棒一起以角速度ω＝103rad/s逆时针匀速转动．圆导轨边缘和两导体棒中心交点通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的有效电阻为R0＝0.8Ω，外接电阻R＝3.9Ω，如图所示．已知n个电动势为E、内阻为r的电源并联，可等效为电动势为E、内阻为的一个电源．求：(1)每半根导体棒产生的感应电动势；(2)当开关S断开和接通时两电表的示数(假定RV→∞，RA→0)．解析：(1)每半根导体棒产生的感应电动势为E1＝Brω＝50V.(2)两根导体棒

8、一起转动时，每半根导体棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边沿指向中心)，相当于四个电动势和内阻相同的电源并联，得总的电动势和总的内阻分别为E＝E1＝50V，