1、1.3,法拉第電磁感應(yīng)定理,知識鞏固,法拉第電磁感應(yīng)定理的理解和應(yīng)用,1,磁路量變化的兩種方法,1,磁感應(yīng)硬度,B,不變，垂直于磁場的回路面積發(fā)生變化,S,此時,E,nB,t,2,垂直于磁場的回路面積不變法拉第電磁感應(yīng)定律，磁感應(yīng)硬度發(fā)生變化，此,B,B,時,E,n,S,其中,是,B,t,圖像的斜率,t,t,2,決定感應(yīng)電動勢,E,大小的誘因,1,E,的大小決定于,t,2,E,的大小決定于線圈的阻值,1,E,的大小與,的大小無必然聯(lián)系,2,0,時,不一定為零,t,如圖所示,均勻磁場中有一由半弧形及其半徑構(gòu)成,的導(dǎo)線框，半圓半徑與磁場邊沿重合；磁場方向垂直于半圓面,紙面,向里,磁感應(yīng)硬度大小為,B,0,使該線框從
2、靜止開始繞開圓,心,O,且垂直于半圓面的軸以角速率,勻速轉(zhuǎn)動半周,在線框中,形成感應(yīng)電壓現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)硬度大小,隨時間線性變化為了形成與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的,B,電壓，磁感應(yīng)硬度隨時間的變化率,的大小應(yīng)為,t,4,B,0,2,B,0,A,B,B,0,C,B,0,D,2,解析,當(dāng)線框繞開圓心,O,的轉(zhuǎn)動軸以角速率,勻速轉(zhuǎn)動,時，因為面積的變化形成感應(yīng)電動勢，因而形成感應(yīng)電壓設(shè),E,B,0,S,半圓的直徑為,r,導(dǎo)線框的阻值為,R,即,I,1,R,R,t,R,t,1,2,r,B,0,2,2,B,0,r,E,當(dāng)線圈不動,磁感應(yīng)硬度變化時,I,2,R,R,t,2,R,R,BS
3、,B,r,B,B,0,因,I,1,I,2,可得,C,選項正確,R,t,t,2,R,t,2,導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢,1,對,的理解,當(dāng),B,l,v,三個量方向相互垂直時,90,感應(yīng)電動勢,最大,當(dāng)有任意兩個量的方向相互平行時,0,感應(yīng)電動勢,為零,2,對,l,的理解,式中的,l,應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時的有效寬度，假如導(dǎo),線不和磁場垂直,l,應(yīng)是導(dǎo)線在磁場垂直方向投影的厚度，如,果切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的,如圖所示,則應(yīng)取與,B,和,v,垂,直的等效直線寬度，即,ab,的弧長,3,對,v,的理解,1,公式中的,v,應(yīng)理解為導(dǎo)線和磁場間的相對速率,當(dāng)導(dǎo)線,不動而磁場運動時，也有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)
4、生,2,若導(dǎo)線各部份切割磁感線的速率不同,可取其平均速率,求電動勢,如圖所示,導(dǎo)體棒在磁場中繞,A,點在紙面內(nèi)以角速率,勻,速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)硬度為,B,則,AC,在切割磁感線時形成的感應(yīng),電動勢為,v,C,1,1,2,E,Bl,Bl,l,Bl,2,2,2,如圖所示，平行金屬滑軌寬度為,d,一端跨接內(nèi)阻,R,勻磁場磁感應(yīng)硬度為,B,方向垂直于滑軌平面，一根長金,屬棒與滑軌成,角放置，棒與滑軌內(nèi)阻不計，當(dāng)棒沿垂直于棒,的方向以恒定速度,v,在滑軌上滑行時,通過內(nèi)阻的電壓是,Bd,v,A,R,sin,Bd,v,sin,C,R,Bd,v,B,R,Bd,v,cos,D,R,d,解析,導(dǎo)體棒切割磁感線的有效
5、長度為,L,sin,Bd,v,故,E,BL,v,sin,E,Bd,v,則,I,R,R,sin,A,正確,電磁感應(yīng)中常見的“桿滑軌”模型,1,模型特征,桿滑軌”模型是電磁感應(yīng)問題中考命題的“基本道,具”，也是中考的熱點,桿滑軌”模型問題的數(shù)學(xué)情景變化空間大，涉及的知,識點多，如熱學(xué)問題、電路問題、磁場問題及能量問題等，常,用的規(guī)律有法拉第電磁感應(yīng)定理、楞次定理、右手定則、左手,定則、歐姆定理及熱學(xué)中的運動規(guī)律、動能定律、功能關(guān)系,能的轉(zhuǎn)化和守恒定理等,2,模型分類,模型一,單桿水平式,物,理,模,勻強(qiáng)磁場與滑軌垂直，磁感應(yīng)硬度為,B,棒,ab,長,型,為,L,質(zhì)量為,m,初速率為零，拉力恒為,F
6、,水平,滑軌光滑，除內(nèi)阻,R,外，其他內(nèi)阻不計,設(shè)運動過程中某時刻棒的速率為,v,由牛頓,F,B,L,v,第二定理知棒,ab,的加速度,a,m,mR,a,v,同向，隨速率的降低，棒的加速度,a,BL,v,減少,a,0,時,v,最大,I,R,恒定,掃尾,狀態(tài),2,2,動態(tài)剖析,運動方式,熱學(xué)特點,熱學(xué)特點,勻速直線運動,a,0,v,恒定不變,I,恒定,模型二,單桿傾斜式,數(shù)學(xué),模型,勻強(qiáng)磁場與滑軌垂直,磁感應(yīng)硬度為,B,滑軌寬度,L,導(dǎo)體棒質(zhì)量,m,內(nèi)阻,R,滑軌光滑，內(nèi)阻不計,如圖,棒,ab,釋放后下降,此時,a,g,sin,棒,ab,速率,v,E,感應(yīng)電動勢,E,BL,v,電壓,I,R,安培
7、力,F,BIL,加速度,a,當(dāng)安培力,F,mg,sin,時,0,v,最大,動,態(tài),分,析,運動方式,掃尾,狀態(tài),勻速直線運動,mgR,sin,熱學(xué)特點,a,0,時,v,最大,且,v,m,2,2,B,L,熱學(xué)特點,電壓恒定,U,形導(dǎo)線框架寬,1m,框架平面與水平面傾角,30,內(nèi)阻不計,B,0.2T,的勻強(qiáng)磁場與水平面垂直法拉第電磁感應(yīng)定律，如圖所示質(zhì),量,m,0.2kg,內(nèi)阻,R,0.1,的導(dǎo)體棒,ab,跨置于,U,形架上,且能無磨擦地滑動求,1,ab,下降的最大速率,v,m,2,當(dāng),v,v,m,時,ab,上釋放的電功率,g,取,10m/s,2,思路導(dǎo)圖,解析,1,剖析導(dǎo)體棒受力，如圖所示依據(jù),左手定則判
8、斷感應(yīng)電壓的方向是從,b,到,a,依據(jù),右手定則判定導(dǎo)體棒受安培力的方向水平往右,要使,ab,下降的速率最大，導(dǎo)體棒在斜面上的合,E,力為零，即,mg,sin,F,cos,F,BIL,I,R,因,B,與,v,m,不垂,10,直，可分解速率,v,m,得,E,BL,v,m,cos,解以上各色得,v,m,3,m/s,2,導(dǎo)體棒運動的速率達(dá)最大后，導(dǎo)體棒勻速運動，其電功,10,率與重力的功率相等，即,P,mg,sin,v,m,W,3,人有了知識，才會具備各類剖析能力,慎思是非的能力,所以我們要勤勉讀書，廣泛閱讀,古人說“書中自有黃金屋,通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識,培養(yǎng)邏輯思維能力,通過閱讀文學(xué)作品，我們能增強(qiáng)文學(xué)鑒賞水平,培養(yǎng)文學(xué)情趣,通過閱讀報刊，我們能下降見識，擴(kuò)大自己的知識面,有許多書籍能夠培養(yǎng)我們的道德情操,給我們巨大的精神力量,鼓舞我們前進(jìn)