授課方式:講授法
授課內容:
一、定律的表述研究
1、定律的原始表達
感應電動勢——
2、感應的兩種方式
動生電動勢感生電動勢——
3、表達的相互關係
感應電動勢 = 動生電動勢 + 感生電動勢
4、關係的簡要說明
5、說明的幾何模擬
6、公式的精細表達
(1)多匝線圈中感應電動勢的精細表達(線圈匝數為n)
(2)平動切割時動生電動勢的精細表達(參見下左圖)
(3)轉動切割時動生電動勢的精細表達(參見下右圖)
二、定律的運用研究
1、「平動切割」中動生電動勢規律的運用——
例題1:如圖所示,傾角為θ的光滑絕緣斜面上有相鄰的、寬度均為l的區域,其間有垂直於斜面方向的勻強磁場,磁感應強度均為b,但方向相反。取一邊長為l、質量為m、電阻為r的正方形線框,使線框從某處由靜止釋放,若
(1)線框的下底邊剛進入磁場時就開始作勻速運動,求其速度;
(2)線框的下底邊剛到達另乙個磁場區域的中點時再一次作勻速運動,求其速度;
(3)從線框的下底邊剛進入第乙個磁場區域起,到線框的下底邊剛到達另乙個磁場區域中點,線框中一共發了多少熱?
2、「轉動切割」中動生電動勢規律的運用——
例題2:如圖所示,平行導軌置於磁感應強度為b的勻強磁場中,磁場方向垂直於導軌平面,導軌間距為l,左端電阻為r,其餘電阻不計,導軌右端接一電容為c的電容器。現有一長2l的金屬棒ab放在導軌上,ab以a為軸以角速度ω沿順時針方向勻速轉過90°,求:
該過程中通過電阻r的電量。
3、「感生感應」中感生電動勢規律的運用——
例題3:如圖甲所示,pqnm是粗糙的絕緣斜面,abcd是質量m=0.5kg、總電阻r=0.
5ω、邊長l=0.5m的正方形金屬線框,線框的匝數n=10。將線框放在斜面上,使斜面的傾角θ由0°開始緩慢增大,當θ增大到37°時,線框即將沿斜面下滑。
假設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,現保持斜面的傾角θ=37°不變,在oo′nm的區域加上垂直斜面方向的勻強磁場,使線框的一半處於磁場中,磁場的磁感應強度b隨時間t變化的影象如圖乙所示。(g取10m/s2,sinθ37°=0.6)
(1)試根據圖乙寫出b 隨時間t變化的函式關係式。
(2)請通過計算判斷在t=0時刻線框是否會沿斜面運動?若不運動,請求出從t=0時刻開始經多長時間線框即將發生運動。
4、「綜合感應」中感應電動勢規律的運用——
例題4:如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導軌op、oq固定在水平桌面上,導軌間的夾角為θ=74°,導軌單位長度的電阻為r0=0.10ω/m。
導軌所在空間有垂直於桌面向下的勻強磁場,且磁場隨時間變化,磁場的磁感應強度b與時間t 的關係為b=k/t ,其中比例係數k=2ts。將電阻不計的金屬桿mn放置在水平桌面上,在外力作用下,t=0時刻金屬桿以恆定速度v=2m/s從o點開始向右滑動。在滑動過程中保持mn垂直於兩導軌間夾角的平分線,且與導軌接觸良好(導軌和金屬桿足夠長,sin37°=0.
6)。求
(1)在t=6.0s時,迴路中的感應電動勢的大小;
(2)在t=6.0s時,金屬桿mn所受安培力的大小;
(3)在t=6.0s時,外力對金屬桿mn所做功的功率。
5、「綜合感應」中感生與動生電動勢規律的運用——
例題5:如圖所示,兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上,每根導軌單位長度的電阻為r0=0.10ω/m,導軌的端點p、q用電阻可忽略的導線相連,兩導軌間的距離l=0.
20m。隨時間變化的均勻磁場垂直於桌面,磁感強度b與時間t的關係為b=kt,比例係數k=0.020t/s。
電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦的滑動,在滑動過程中保持與導軌垂直。在t=0時刻,金屬桿緊靠在p、q端,在外力作用下,桿以恆定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動,求在t=6.0s時金屬桿所受的安培力。
法拉第電磁感應定律總結
5 當長為l的導線,以其一端為軸,在垂直勻強磁場b的平面內,以角速度勻速轉動時,其兩端感應電動勢為e 1 2bl lw。6 三種切割情形的感應電動勢 1 平動切割 e blvsin 2 掃動切割 e blv 1 2bl lw3 線圈 轉動切割 e bs 二 電磁感應中的電路問題 在電磁感應中,切割磁...
4 4法拉第電磁感應定律
一 感應電動勢 1 在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體就相當於電源。2 感應電動勢與什麼因素有關?3 磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢 二 法拉第電磁感應定律 1 內容 電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量變化率 t成正比 發生電磁感應現象的這部分電路就...
4 4法拉第電磁感應定律
1 什麼是電磁感應現象以及其產生條件。2 導體中產生電流的條件有哪些。學習目標 1 知道什麼是感應電動勢 2 理解理解法拉第電磁感應定律的內容及數學表示式 3 知道公式e blvsin 的推導過程 學習重點 難點 重點 法拉第電磁感應定律的理解和應用 難點 應用定律解決實際問題 學習過程 1 法拉第...