内容正文:
第二章 电磁感应
课时2 法拉第电磁感应定律
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第二章 电磁感应
5A新学案 物理 · 选择性必修第二册
必备知识·记忆理解
断开
电磁感应
电源
磁通量
变化率
韦伯
伏特
Blv
0
D
B
关键能力·分析应用
AC
BC
B
BD
A
B
Thank you for watching
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第二章 电磁感应
5A新学案 物理 · 选择性必修第二册
核心
目标
1. 通过实验,理解法拉第电磁感应定律,知道E=BLvsinθ是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式.
2. 理解产生感应电动势的导体相当于电源,会用法拉第电磁感应定律在具体情境中分析求解有关问题.
要点笔记
要点1 电磁感应定律
1. 感应电动势
(1) 在电磁感应现象中,电路中有感应电流,就一定有电动势;如果电路________,这时虽然没有感应电流,但电动势依然存在.
(2) 在___________现象中产生的电动势叫感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于________.
2. 磁通量的变化率
磁通量的变化率表示___________变化的快慢,用_________表示,其中ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示发生磁通量变化所用的时间.
eq \f(ΔΦ,Δt)
3. 法拉第电磁感应定律
(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.
感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断,与作为电源的导体或线圈中感应电流的方向一致.
(2) 公式:E=_________.若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则 E=________.
(3) 在国际单位制中,磁通量的单位是________,感应电动势的单位是________.1 V=1 Wb/s.
eq \f(ΔΦ,Δt)
neq \f(ΔΦ,Δt)
要点2 导线切割磁感线时的感应电动势
1. 导线垂直于磁场运动,B、l、v两两垂直时,如图甲所示,E=________.
2. 导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图乙所示,E=_____________.
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甲
乙
3. 导体棒的运动速度v和磁感应强度B的方向平行时,E=_________.
Blvsinθ
基础内化
1. (2022·安徽六安第一中学)关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是( )
A. 磁通量越大,感应电动势越大
B. 磁通量变化得越多,感应电动势越大
C. 磁通量变化时,感应电动势一定变化
D. 磁通量变化得越快,感应电动势越大
解析:根据法拉第电磁感应定律可知,磁通量变化率越大,即磁通量变化得越快,感应电动势越大,A、B错误,D正确;磁通量均匀变化时,感应电动势恒定,C错误.
2. (2022·湖北省名校期末联考)如图所示,相距为d的两平行长直金属导轨PQ、MN水平放置,电阻R接在导轨的P端和M端之间,长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上,整个装置处于垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中.使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时,回路中产生的感应电流为I.回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为( )
A. E=Bdv,F=BId
B. E=Bdv,F=2BId
C. E=2Bdv,F=BId
D. E=2Bdv,F=2BId
解析:磁感线与导体棒垂直,那么导体切割磁感线的有效长度与速度垂直,所以回路中产生的感应电动势 E=Bdv,磁感线与导体棒垂直,导体棒受到安培力的有效长度为电流流过的长度 F=BIeq \f(d,sin30°)=2BId,B正确.
分类悟法
考向1 法拉第电磁感应定律的理解与应用
1. 对公式E=neq \f(ΔΦ,Δt) 的理解
(1) 感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率_eq \f(ΔΦ,Δt),而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系,与电路的电阻R无关;感应电流的大小与感应电动势E和回路总电阻R有关.
(2) 磁通量的变化率 eq \f(ΔΦ,Δt),是Φ-t图像上某点切线的斜率,可反映单匝线圈感应电动势的大小和方向.
(3) E=neq \f(ΔΦ,Δt) 只表示感应电动势的大小,不涉及其正负,计算时ΔΦ应取绝对值.感应电流的方向可以用楞次定律去判定.
(4) 磁通量发生变化有三种方式
①B不变,S变化,则 eq \f(ΔΦ,Δt)=B·eq \f(ΔS,Δt)
②B改变,S不变,则 eq \f(ΔΦ,Δt)=eq \f(ΔB,Δt)·S,注意S为线圈在磁场中的有效面积.
③B、S变化,则 eq \f(ΔΦ,Δt)=eq \f(|Φ1-Φ2|,Δt)=neq \f(|B2S2-B1S1|,Δ