法拉第電磁感應(yīng)定律

法拉第電磁感應(yīng)定律課前溝通學(xué)習(xí)目標(biāo)課程目錄1.掌握法拉第電磁感應(yīng)定律計算感應(yīng)電動勢的解題方法2.掌握導(dǎo)體做切割磁感線運動時感應(yīng)電動勢的計算方法3.了解反電動勢的成因1.知識精講2.課堂精練3.總結(jié)與應(yīng)用知識精講知識點導(dǎo)讀知識點一：感應(yīng)電動勢1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。2、磁通量的變化率：，表示磁通量的變化快慢重點突破磁通量Ф磁通量變化△Ф磁通量變化率與電磁感應(yīng)的關(guān)系知識點導(dǎo)讀知識點二：法拉第電磁感應(yīng)定律1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比．2、數(shù)學(xué)表達式若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：注意：公式中Δφ應(yīng)取絕對值，不涉及正負，感應(yīng)電流的方向另行判斷。重點突破磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？重點突破磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。跟蹤練習(xí)（1）一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。（2）一個100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。（3）有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。跟蹤練習(xí)（1）一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。（2）一個100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。（3）有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。跟蹤練習(xí)2（多選）.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D、線圈中0到D時間內(nèi)均感應(yīng)電動勢為0.4V跟蹤練習(xí)2（多選）.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：(ABD)A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D、線圈中0到D時間內(nèi)均感應(yīng)電動勢為0.4V知識點導(dǎo)讀知識點三：導(dǎo)體作切割磁感線運動如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，長度為L，磁感應(yīng)強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢回路在時間t內(nèi)增大的面積為：穿過回路的磁通量的變化為：產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：知識點導(dǎo)讀若導(dǎo)體斜切磁感線（若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角）1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度2、導(dǎo)線運動方向和磁感線平行時，E=03、速度V為平均值（瞬時值），E就為平均值（瞬時值）知識點導(dǎo)讀跟蹤練習(xí)（1）如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。跟蹤練習(xí)（1）如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。跟蹤練習(xí)（2）半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強磁場B中，以速度V向右勻速運動時，E=？跟蹤練習(xí)（2）半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強磁場B中，以速度V向右勻速運動時，E=？跟蹤練習(xí)（3）如下圖所示，長為L的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強度為B，求桿OA兩端的電勢差。跟蹤練習(xí)（3）如下圖所示，長為L的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強度為B，求桿OA兩端的電勢差。知識點導(dǎo)讀知識點四：反電動勢1、電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。知識點導(dǎo)讀2、如果電動機因機械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？電動機停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機可能會燒毀。這時，應(yīng)立即切斷電源，進行檢查。課堂精練習(xí)題精講1.如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁感應(yīng)強度以100T／s的變化率均勻減少。在這一過程中通過電阻R的電流為多大？習(xí)題精講1.如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁感應(yīng)強度以100T／s的變化率均勻減少。在這一過程中通過電阻R的電流為多大？習(xí)題精講2.穿過一個單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加2Wb，則：

A．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增加2VB．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減少2VC．線圈中的感應(yīng)電動勢始終是2VD．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢習(xí)題精講2.穿過一個單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加2Wb，則：C

A．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增加2VB．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減少2VC．線圈中的感應(yīng)電動勢始終是2VD．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢習(xí)題精講3.如圖，設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)體棒ab的長度為L,以速度v在導(dǎo)軌上向右勻速運動。已知導(dǎo)軌的總電阻為R,導(dǎo)體棒ab的電阻為r。（1）求此時a、b兩點間的電勢差。（2）若開始導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上靜止，用一水平向右的恒力F拉導(dǎo)體棒，使它向右運動，試分析導(dǎo)體棒的受力情況、運動情況。求出導(dǎo)體棒運動的最大速度。習(xí)題精講習(xí)題精講4．一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈處于如圖所示位置時，它的：A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動勢最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動勢最大習(xí)題精講5.如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓導(dǎo)線處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向如圖。一根長度大于2r的直導(dǎo)線MN，以速率V在圓上自左端勻速滑到右端，電路中定值電阻為R，其余電阻忽略不計。在滑動過程中，通過電阻R的電流的平均值為__________;當(dāng)MN從圓環(huán)左端滑到右端的過程中，通過R的電荷量為_________,當(dāng)MN通過圓環(huán)中心O時，通過R的電流為_________.習(xí)題精講6.如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω，與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，B＝0.4T。現(xiàn)使ab以v＝10m／s的速度向右做勻速運動。（1）ab中的電流大?ab兩點間的電壓多大？（2）維持ab做勻速運動的外力多大？（3）ab向右運動1m的過程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？習(xí)題精講7.如圖，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中M