2012高二物理课件：第一章 第四节 法拉第电磁感应定律 (粤教版选修3-2).pptVIP

* 第四节 法拉第电磁感应定律 知识点1 影响感应电动势大小的因素 1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势． 2．实验结果表明：感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢 有关，磁通量变化越______，感应电动势越_____． 3．磁通量的变化量和变化率 (1)设某时刻 t1 穿过线圈的磁通量为Φ1，下一时刻 t2 穿过线 圈的磁通量为Φ2，则： 快 大 ①磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1 ②磁通量的变化率_______________ (2)磁通量Φ虽然没有方向，但Φ1、Φ2 可正可负． (3)磁通量的变化量反映磁通量变化的多少，而磁通量的变 化率反映磁通量变化的快慢． 知识点2 法拉第电磁感应定律 1．内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 磁通量的变化率成正比． 2．表达式：__________. E＝k ΔΦ Δt E＝n ΔΦ Δt 3．单位之间的换算关系：1 V＝1 Wb/s. 4．推广式：__________，n 为线圈的匝数． 知识点3 感应电动势的另外一种表达式 E＝BLv 1．导体做切割磁感线运动产生的感应电动势：________. 2．条件：导体的运动方向与磁场方向垂直且做最有效切割． 3．适用范围及变化 (1)公式 E＝BLv 只适用于导体做切割磁感线运动而产生的 感应电动势的计算，且磁场是匀强磁场，导体的运动方向、磁 场方向和导体长度 L 两两互相垂直． (2)当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为θ时，则感应电 动势为______________. E＝BLvsin θ 知识点4 法拉第电磁感应定律的理解 1．电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量 的变化率成正比，可以这样理解： (1)磁通量的变化率反映的是磁通量变化的快慢； (2)可以利用磁通量的变化率计算感应电动势的大小； (3)利用法拉第电磁感应定律计算出的电动势是一段时间 内电动势的平均值． 2．当穿过某回路磁通量的变化率为恒定值时，产生的电动 势将为恒量，在闭合回路中可形成恒定电流． 3．利用公式E＝n ΔΦ Δt 计算线圈中的磁通量发生变化产生电 动势时，n 为线圈的匝数． 【例题】如图 1－4－1 所示，abcd 区域里有一匀强磁场， 现有一竖直的圆环使它匀速下落，在下落过程中，它的左半部 通过水平方向的磁场．O 是圆环的圆心，AB 是圆环竖直直径的 两个端点，那么( ) 图 1－4－1 A．当 A 与 b 重合时，环中电流最大 B．当 O 与 b 重合时，环中电流最大 C．当 O 与 b 重合时，环中电流最小 D．当 B 与 b 重合时，环中电流最大 解析：曲线在垂直于磁感线和线圈速度所确定的方向上投 影线的长度是有效切割长度，当O 与b 重合时，切割线最长． 答案：B 1．(2011 年广东卷)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁 场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动 势和感应电流，下列表述正确的是( ) C A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 知识点5 表达式E＝n ΔΦ Δt 与导体切割磁感线产生的电动 势E＝BLv 的关系 1．E＝n ΔΦ Δt 是感应电动势计算的通式，该式既适用于磁场 的变化，又适用于导体切割磁感线的情况． 2．E＝BLv 只适用于导体切割磁感线运动产生电动势的计 算，同时，还要求磁场的磁感应强度 B 是恒定的，导体的运动 方向与磁场方向垂直． 【例题】如图 1－4－2 甲所示，环形线圈的匝数 N＝100 匝，它的两个端点 a 和 b 与电压表相连，线圈内磁通量的变化 规律如图乙所示，则 Uab＝____________. 图 1－4－2 答案：50 V 磁感应定律求电动势，从而求出Uab 的大小．Uab＝E＝n ΔΦ Δt ＝50 V. 解析：可以利用图乙求出磁通量的变化率，再利用法拉第电 2．如图 1－4－3 所示，圆环 a 和圆环 b 半径之比为 2∶1， 两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆 环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在 a 环单独 置于磁场中和 b 环单独置于磁场中两种情况下，M、N 两点的 电势差之比为( ) 图 1－4－3 A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 解析：a、b 两环单独置于