内容正文:
第一章 电磁感应
第三节 法拉第电磁感应定律
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1.理解感应电动势的概念.
2.理解和掌握确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律.并能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小.(重点)
3.能够运用E=BLv或E=BLvsin θ计算导体切割磁感线时的感应电动势.(重点+难点)
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一、感应电动势
电磁感应
闭合
磁通量
快慢
感应
电动
势
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(概念:由__________产生的电动势,叫感应电动势),产生条件:不管电路是否_______,只要穿过电路的, ________发生变化,电路中就会产生感应电动势,决定因素:感应电动势的大小与磁通量变化的, ________有关))
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二、法拉第电磁感应定律
1.内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这个电路的磁通量的__________成正比.
2.公式:E=__________.若闭合导体回路是一个匝数为n的线圈,则E=__________.
变化率
eq \f(ΔΦ,Δt)
neq \f(ΔΦ,Δt)
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3.如图所示,开关K均闭合,甲图中的电流表指针偏转;乙图中的条形磁铁插入线圈时电流计指针偏转,表明回路中有电流.甲图中产生的是恒定电流,乙图中产生的是感应电流.由恒定电流的知识可知,闭合电路中有电流,电路中必有电源.
(1)对比甲、乙两图,乙图的电源在哪里?画出乙图的等效电路.
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(2)对比甲、乙两图,若电键K断开,则电路中均无电流,但电动势依然存在.试说明产生感应电动势的条件是什么?
提示:磁通量发生变化,与电路是否闭合无关.
提示:
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4.利用如图所示的装置,将条形磁铁插入线圈中,注意观察电流计指针的偏转情况.
(1)同一条形磁铁从同一位置以不同的速度先后两次插入线圈中,两次插入过程穿过线圈的磁通量变化是否相同?所用时间是否相同?电流计指针偏转角度是否相同?偏转角度的大小说明什么?
提示:相同 不同 不同 偏转角大说明电流大,又I=eq \f(E,R+r)故知电动势大.
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(2)若用两个磁性强弱不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入线圈中,上述情况又如何?
提示:不同 相同 不同 偏转角大说明电动势大.
(3)综合以上两种情况,感应电动势的大小由什么因素决定?
提示:磁通量变化的快慢即磁通量的变化率.
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5.在如下两次实验中
①迅速和缓慢地移动导体棒,观察表针的最大摆幅.
②迅速和缓慢地移动滑动变阻器滑片,迅速和缓慢地插入、拔出螺线管,观察表针的最大摆幅.
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(1)在①中,迅速和缓慢移动导体棒,表针的偏转角度有什么不同?从磁通量的变化角度来说,有何不同?
提示:迅速移动指针偏角大表明电动势大,磁通量变化快.
(2)在②中,快速和慢速效果有什么相同和不同?
提示:磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同,指针偏转的角度不同,感应电动势的大小不同.
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(3)通过以上现象分析,类比于v、Δv、eq \f(Δv,Δt),试说明磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)大小关系如何?
提示:Φ、ΔΦ、eq \f(ΔΦ,Δt)大小没有直接关系,Φ很大,ΔΦ、eq \f(ΔΦ,Δt)可能很小,Φ很小,ΔΦ、eq \f(ΔΦ,Δt)可能很大;Φ=0,eq \f(ΔΦ,Δt)可能不为零.
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