2016届高三物理一轮复习-法拉第电磁感应定律解析.ppt

O【想一想】O如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径RA2RB.O(1)当磁感应强度均匀增大时，在一段时间内A、BO两个线圈的磁通量变化量一样吗？O(2)A、B两线圈产生的感应电动势一样大吗？感应电流呢？O提示：一样(2)一样大不一样第第2 2单元法拉第电磁感应定律单元法拉第电磁感应定律O基础探究法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律O【填一填】O1感应电动势O(1)概念：在 现象中产生的电动势O(2)产生条件：穿过回路的 发生改变，与电路是否闭合 O(3)方向判断：感应电动势的方向用 或 判断O2法拉第电磁感应定律O(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的成正比O(2)公式：，其中n为 O(3)感应电流与感应电动势的关系，遵守定O律，即I 电磁感应电磁感应磁通量磁通量无关无关楞次定律楞次定律右手定则右手定则变化率变化率E En n /t t线圈匝数线圈匝数闭合电路欧姆闭合电路欧姆O【想一想】O如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出。设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小如何变化？O提示：金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由EBLv可知，感应电动势也不变导体切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时的感应电动势O【填一填】O1导体在匀强磁场中平动O(1)一般情况：运动速度v和磁感线方向夹角为，则E.O(2)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E.BlBlv vsinsin BlBlv vO基础自测O1关于感应电动势，下列说法中正确的是()OA线圈中的磁通量越大，产生的感应电动势一定越大OB线圈放在磁感应强度越大的地方，产生的感应电动势一定越大OC线圈中产生的感应电动势为2 V，则穿过线圈的磁通量的变化率一定为2 Wb/sOD线圈中产生的感应电动势为2 V，则线圈电源的“”极比“”极电势低2 VO答案：DO答案：DO答案：B法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律的应用O思路探究(1)分析线框转动过程中的电动势：O线框转动过程切割磁感线的有效长度：_.O切割磁感线的速度：_.O(2)如何计算线框不动，磁感应强度变化时的电动势？O答案CO答案：B导体在匀强磁场中切割磁感线问题导体在匀强磁场中切割磁感线问题【核心突破核心突破】对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E EBlBlv v，应，应从以下几个方面理解和掌握从以下几个方面理解和掌握1公式使用条件公式使用条件：本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀：本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需强磁场外，还需B B、l l、v v三者相互垂直实际问题中当它们不相互垂直三者相互垂直实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为时，应取垂直的分量进行计算，公式可为E EBlBlv vsinsin ，为为B B与与v v方向间方向间的夹角的夹角O4相对性：EBlv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系O5导体转动切割磁感线O长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，导体棒产生的感应电动势有以下几种情况：O(1)以中点为轴时，E0(不同两段的代数和)；O【典例2】在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，求：O(1)在5 s内平均感应电动势是多少？O(2)第5 s末回路中的电流多大？O(3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力多大？O思路点拨(1)把cd棒当成电源，根据公式EBlv中v的不同计算出相应情景下的感应电动势O(2)对cd棒受力分析，由牛顿第二定律求力O答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 NO2如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2 R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8 R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是()OAE1E2，a端为正BE1E2，b端为正OCE1E2，a端为正 DE1E2，b端为正O答案：DO电磁感应中的“杆导轨”模型模型构建模型构建 对杆在导轨上运动组成的系统，杆在运动中切割磁感线产生感应对杆在导轨上运动组成的系统，杆在运动中切割磁感线产生感应电动势，并受到安培力的作用改变运动状态最终达到稳定的运动状态，电动势，并受到安培力的作用改变运动状态最终达到稳定的运动状态，该系统称为该系统称为“杆导轨杆导轨”模型模型模型特点模型特点“杆导轨杆导轨”模型又分为模型又分为“单杆单杆”型和型和“双杆双杆”型；导轨放置方型；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速运动，匀变速运式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速运动，匀变速运动、非匀变速运动或转动等；磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和动、非匀变速运动或转动等；磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等，情景复杂形式多变比较常见的模型有以下两类：非均匀变化等等，情景复杂形式多变比较常见的模型有以下两类：模型一：单杆水平式模型一：单杆水平式O【典例1】O如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动杆ef及线框中导线的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则()OAef将减速向右运动，但不是匀减速OBef将匀减速向右运动，最后停止OCef将匀速向右运动ODef将往返运动O答案AO模型二单杆倾斜式O【典例2】(2013年高考安徽理综)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6)()OA2.5 m/s1 WB5 m/s1 WOC7.5 m/s9 W D15 m/s9 WO答案B本小节结束请按ESC键返回