2019_2020学年高中物理第1章电磁感应与现代生活3探究感应电动势的大小精练沪教版选修3_2.doc

《2019_2020学年高中物理第1章电磁感应与现代生活3探究感应电动势的大小精练沪教版选修3_2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、探究感应电动势的大小　1．了解探究感应电动势大小的方法．　2．理解法拉第电磁感应定律．(重点)3．掌握感应电动势计算的两种方法．(重点)　4．能利用法拉第电磁感应定律分析实际问题．(难点)一、探究感应电动势的大小1．感应电动势和电源：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．2．实验探究(1)实验过程：把螺线管和电流表构成闭合电路，如图所示，当条形磁铁从螺线管上插入的过程中观察电流表示数的变化，每次插入的初位置和末位置都相同，磁通量的变化相同．(2)实验现象

2、：当快速插入时，电流表的示数较大，当慢慢插入时，电流表的示数较小．(3)实验结论：实验表明，感应电动势的大小跟磁通量的变化无关，跟磁通量的变化快慢有关．二、法拉第电磁感应定律1．内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．这就是法拉第电磁感应定律．2．表达式：E＝n．3．导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小E＝BLvsinθ．磁通量的变化率和匝数有关吗？提示：无关．磁通量的变化率只与磁通量的变化量ΔΦ和发生这一变化的时间Δt有关．15　法拉第电磁感应定律的理解1．区别

3、磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率物理量单位物理意义计算公式磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少Φ＝B·S⊥磁通量的变化量ΔΦWb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢＝2．应用公式E＝n应注意的问题(1)感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的联系，和电路的电阻R无关；感应电流的大小与E和回路总电阻R有关．(2)磁通量的变化率是Φ－t图像

4、上某点切线的斜率．(3)公式E＝k·，k为比例常数，当E、ΔΦ、Δt均取国际单位时，k＝1，所以有E＝．(4)若线圈有n匝，则相当于n个相同的电动势串联，所以整个线圈中电动势为E＝n．　如图甲所示，一个圆形线圈匝数n＝1000匝、面积S＝2×10－2m2、电阻r＝1Ω．在线圈外接一阻值为R＝4Ω的电阻．把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示．求：15(1)0～4s内，回路中的感应电动势．(2)t＝5s时，a、b两点哪点电势高．(3)t＝5s时

5、，电阻R两端的电压U．[思路点拨](1)根据法拉第电磁感应定律可求得回路中的感应电动势．(2)根据楞次定律可求得回路中的感应电流的方向．(3)根据闭合电路欧姆定律可求得回路中的感应电流的大小．[解析]　(1)根据法拉第电磁感应定律得，0～4s内，回路中的感应电动势E＝n＝1000×V＝1V(2)t＝5s时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，故a点的电势高．(3)在t＝5s时，线圈的感应电动势为E′＝n＝1000×V＝4V根

6、据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为I＝＝A＝0．8A故电阻R两端的电压U＝IR＝0．8×4V＝3．2V．[答案]　(1)1V　(2)a点的电势高　(3)3．2V求解感应电动势时的注意事项此类问题易出现两点错误：(1)计算磁通量时忘记磁场方向和平面的夹角；(2)计算电动势大小时，易忘记匝数．　　1．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s15时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一

7、半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为(　　)A．　　　　　　　　B．1C．2D．4解析：选B．由法拉第电磁感应定律(设原来的磁感应强度和面积分别为B0、S0)有：E1＝S0＝S0，E2＝2B0·＝2B0＝，故E1＝E2．故选B．　公式E＝Blvsinθ的理解及应用1．该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势，若v为平均速度，则E为平均电动势．2．当B、l、v三个量方向相互垂直时，E＝Blv；当有任意两个量的方向平行时，E＝0．3．式中的l应理解为导

8、线切割磁感线时的有效长度．(1)导线不和磁场垂直，l应是导体在垂直磁场方向的投影长度．(2)切割磁感线的导线是弯曲的，如图所示，则应取与B和v垂直的等效直线长度，即ab的弦长．4．该式适用于导体平动时，即导体上各点的速度相等时．当导体绕一端转动时如图所示，由于导体上各点的速度不同，自圆心向外随半径增大，速度是均匀增加的，所以导体运动的平均速度为＝＝，由公式E＝Bl得，E＝B·l·＝Bl2ω．5．公式中的v应理解为导线和磁场的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生．(