知其然,还需知其所以然--也谈法拉第圆盘发电机.pdfVIP

第42卷 第5期 中’ 教学参考 20l3年5月 习 题 研 究 然 黝 以 ； — — 也谈法拉第圆盘发电机 左祥胜 张 军 (江苏省宿迁 中学 223800) 文章编号 ：1002—218X(2013)05—0034—06 中图分类号：G632．4 文献标识码：B 一 、 引言 法拉第圆盘发电机是人教版普通高中课程标准实 图2是法拉第圆盘发电机的示意图：铜盘安装在 验教科书 《物理》选修 3—2《楞次定律》一节的 “问题与 水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之问，两块铜 练习”中一道经典的电磁感应习题，老师在讲解时大多 片 C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．使铜盘转 都是从导线切割磁感线来讲解 ，其结果无疑是正确的． 动 ，电阻R 中就有 电流通过． 当学生在理解圆盘发电机时有许多想法和困惑 ，因此， (1)说明圆盘发电机的原理． 在教学时不仅要让学生知其然，还需知其所以然． (2)圆盘如图所示方向转动 ，请判断通过 尺的电 二、教材中关于法拉第圆盘发电机的介绍 流方 向． 原题 1831年 10月28日，法拉第在一次会议上 普通高中课程标准实验教科书 《物理 》选修 3 2 展示了他发明的圆盘发 电机 (如图1所示)．它是利用 《教师教学用书》中解答如下 ： 电磁感应的原理制成的，是人类历史上 的第一台发 电 (1)如图 3所示．圆盘 中任意一根半径 CD 都在 机．据说 ，在法拉第表演他 的圆盘发 电机时 ，一位贵妇 切割磁感线，这半径可以看成一 电 人问道 ：“法拉第先生，这东西有什么用 呢?”法拉第答 源 ，根据右手定则可 以判 断，D 点 道：“夫人 ，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢?” 的电势 比C点高 ，也就是说 ，圆盘 边缘上的电势比圆心电势高．在c、 D之问接上用电器 ，转动的圆盘就 可 以为用 电器供 电． 图3 (2)根据右手定则判断 ，D 点 电势比C 点高 ，所 以流过 电阻 R 的 电流方 向 自下 向上． 这里需要说明的是 ，本题可拓展为求 C、D 问的 图 2 感应电动势．设半径为 r，转盘匀速转动的角速度为 一 -- 卜n—卜·-·4-”-+-”+ “——十一“—。十一一—十一”—-卜”—-