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目標導航,預習導引,目標導航,預習導引,一,二,三,一、影響感應電動勢大小的因素 1.感應電動勢 在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢.產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源.在產(chǎn)生感應電流的電路中,即使電路不閉合,沒有感應電流,感應電動勢依然存在. 2.磁通量的變化率 磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢,用 表示,其中ΔΦ表示磁通量的變化量,Δt表示變化ΔΦ所用的時間.,,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,如圖所示,半徑為r的金屬環(huán)繞通過直徑的軸OO以角速度ω勻速轉動,勻強磁場的磁感應強度為B,從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,則在轉過30的過程中,穿過線圈的磁通量的變化量是多少?磁通量的變化率呢?,目標導航,預習導引,一,二,三,二、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的變化率成正比,這就是法拉第電磁感應定律. 2.表達式 ,其中n為線圈的匝數(shù). 3.電動勢E的單位:伏特,符號:V.,速度的變化率叫加速度,感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比.感應電動勢與磁通量的關系、加速度與速度的關系能否進行類比? 答案：可以進行類比.當磁通量大時,磁通量的變化量不一定大;磁通量的變化量大時,磁通量的變化率不一定大.,,,,目標導航,預習導引,一,二,三,三、感應電動勢的另一種表述 導體切割磁感線時的電動勢 導體在勻強磁場中做切割磁感線運動時,若磁場、導體和運動速度兩兩垂直,產(chǎn)生的感應電動勢的大小等于磁感應強度、切割磁感線的導體長度、導體切割磁感線的速度三者的乘積.數(shù)學表達式為E=BLv .若運動速度v與導體的長度L之間的夾角為θ,則感應電動勢的數(shù)學表達式為E=BLvsin θ. 勻強磁場B中,有一長度為L的導體棒做切割磁感線運動,速度為v(如圖所示),求導體棒產(chǎn)生的感應電動勢.,答案：BLv,,,,,知識精要,思考探究,典題例解,一,二,遷移應用,一、法拉第電磁感應定律 1.感應電動勢的大小,磁通量的變化率是Φ-t圖象上某點切線的斜率大小.,知識精要,思考探究,典題例解,一,二,遷移應用,3.Φ、ΔΦ與 三者之間的關系,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,磁通量為零,感應電動勢也為零嗎? 答案：感應電動勢正比于磁通量的變化率,與磁通量大小沒有必然聯(lián)系.當磁通量在變化過程中為零時,感應電動勢不一定為零.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,【例1】一個面積S=410-2 m2、匝數(shù)n=100的線圈,放在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,則下列判斷正確的是( ) (導學號51130006) A.在開始的2 s內穿過線圈的磁通量的變化率等于-0.08 Wb/s B.在開始的2 s內穿過線圈的磁通量的變化量等于零 C.在開始的2 s內線圈中產(chǎn)生的感應電動勢等于-0.08 V D.在第3 s末線圈中的感應電動勢等于零,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,答案：A,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,將一段導線繞成圖甲所示的閉合回路,并固定在水平面(紙面)內.回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場Ⅰ中.回路的圓環(huán)區(qū)域內有垂直紙面的磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示.用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖象是( ) (導學號51130007),一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應用,答案：B 解析：根據(jù)楞次定律,在前半個周期內,圓環(huán)內產(chǎn)生的感應電流方向為順時針,即通過ab邊的電流方向為由b指向a,再根據(jù)左手定則判斷,ab邊受到的安培力為水平向左,即負方向.根據(jù)法拉第電磁感應定律,前半個周期內ab中的電流為定值,則所受安培力也為定值,選項B正確.,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,二、導體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢 導體切割磁感線時,常用E=Blvsin θ計算感應電動勢,對該公式的理解應注意以下幾點: (1)該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論,常用來求導體運動速度為v時的瞬時電動勢,若v為平均速度,則E為平均電動勢. (2)當B、l、v三個量方向相互垂直時,E=Blv;當有任意兩個量的方向平行時,E=0. (3)公式中的l應理解為導線切割磁感線時的有效長度. 如圖所示,導線切割磁感線的情況應取與B和v垂直的等效直線長度,即ab線段的長度.,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,【例2】如圖所示,半徑為r的圓形導軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中,磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里.一根長度略大于2r的導線MN以速度v在圓導軌上無摩擦地自左端勻速滑動到右端,電路的固定電阻為R,其余電阻忽略不計.試求: (導學號51130008) (1)在滑動過程中通過電阻R的電流的平均值. (2)當導線MN通過圓形導軌中心時,導線MN所受安培力的大小. (3)如果導線MN的電阻為R0,當導線MN通過圓形導軌中心時,電阻R兩端的電壓.,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,(多選)(2014山東理綜)如圖,一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內,通有恒定電流的長直絕緣導線垂直并緊靠軌道固定,導體棒與軌道垂直且接觸良好.在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中,導體棒所受安培力分別用FM、FN表示.不計軌道電阻.以下敘述正確的是( ) (導學號51130009) A.FM向右 B.FN向左 C.FM逐漸增大 D.FN逐漸減小,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,答案：BCD 解析：電磁感應中,感應電流所受安培力總是阻礙導體棒的運動,且安培力既垂直于導體棒又垂直于磁場,故FM、FN方向均向左,選項A錯誤,B正確;導體棒在M區(qū)運動時,離通電直導線距離逐漸變小,磁場逐漸增強,感應電流及安培力均變大;同理,在N區(qū)運動時,遠離通電直導線,磁場減弱,感應電流及安培力均變小,選項C、D正確.,知識鏈接,案例探究,易錯警示,易錯考點:轉動導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢,知識鏈接,案例探究,易錯警示,知識鏈接,案例探究,易錯警示,如圖,勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框,半圓直徑與磁場邊緣重合;磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里,磁感應強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉動半周,在線框中產(chǎn)生感應電流.現(xiàn)使線框保持圖中所示位置,磁感應強度大小隨時間線性變化.為了產(chǎn)生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流,磁感應強度隨時間的變化率 的大小應為( ),知識鏈接,案例探究,易錯警示,答案：C,知識鏈接,案例探究,易錯警示,