法拉第电磁感应定律自感.ppt

第41讲 法拉第电磁感应定律自感 第41讲法拉第电磁感应定律自感 第41讲 考点自主梳理 知识点一法拉第电磁感应定律 变化率 线圈匝数 磁通量的变化率 平均 1 磁通量 磁通量的变化量 磁通量的变化率的区别 表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量 某段时间穿过某个面的末 初磁通量的差值 磁通量越大 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数越多 物理意义 磁通量变化量 磁通量 即不表示磁通量的大小 也不表示变化的多少 在 t图象中 可用切线的斜率表示 开始和转过180 后平面都与磁场垂直 但穿过平面的磁通量是不同的 一正一负 2B S 而不是零 若穿过某个面有方向相反的磁场 则不能直接用 B S 应考虑相反方向的磁通量相互抵消以后所剩余的磁通量 注意 2 1 B S或 S B B S S 为与B垂直的面积 不垂直时 取S在与B垂直方向上的投影 大小计算 磁通量变化率 磁通量变化量 磁通量 备注 磁通量变化量 磁通量 2 对公式的理解 第41讲 考向互动探究 答案 C 第41讲 考向互动探究 1 导体在匀强磁场中平动 1 一般情况 运动速度v和磁感线方向夹角为 则E 2 常用情况 运动速度v和磁感线方向垂直 则E Blvsin Blv 1 对公式E Blv的理解 5 有效性 公式中的l为有效切割长度 即导体与v垂直的方向上的投影长度 图9 2 2中有效长度分别为 只适用于导体切割磁感线运动的情况 对任何电路普遍适用 适用范围 1 若v为瞬时速度 公式求的是瞬时感应电动势 2 若v为平均速度 公式求的是平均感应电动势 求的是 t时间内的平均感应电动势 E与某段时间或某个过程对应 研究内容 回路中做切割磁感线运动的那部分导体 闭合回路 研究对象 区别 E Blvsin 联系 E Blvsin 第41讲 考向互动探究 例3 2012 济南调研 如图9 2 5甲所示 一个圆形线圈的匝数n 1000 面积S 200cm2 电阻r 1 在线圈外接一个阻值R 4 的电阻 电阻的一端b与地相接 把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中 磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示 试问 1 从计时起 t 3s t 5s时刻穿过线圈的磁通量各为多少 2 a点的最高电势和最低电势各为多少 思维流程 第一步 抓信息关键点 关键点 信息获取 1 观察B t图象 t 3s t 5s时的磁感应强度 2 B t图分两段 第二步 找解题突破口由B t图可求出t 3s t 5s时的磁感应强度从而求出磁通量 由B t图可求出0 4s内 4 6s内磁感应强度的变化率 进而求出电动势 电流及a点的最高 最低电势 第三步 条理作答 分析电磁感应问题的步骤 1 分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量变化情况 2 利用楞次定律判定感应电流的方向 线圈相当于电源 在电源内部电流由负极到正极 在外电路电流由正极经电阻流到负极 电流经电阻R产生电势降落U IR 互动探究 1 本例中6s内电阻R产生的热量为多少 2 若保持磁感应强度B 0 2T不变 将线圈以任意直径为轴转过90 求这一过程中通过R的电荷量为多少 解析 1 6s内电阻R产生的热量为Q IRt1 IRt2 0 22 4 4 0 82 4 2 J 5 76J 例4 在范围足够大 方向竖直向下的匀强磁场中 B 0 2T 有一水平放置的光滑框架 宽度为L 0 4m 如图9 2 6所示 框架上放置一质量为0 05kg 电阻为1 的金属杆cd 框架电阻不计 若杆cd以恒定加速度a 2m s2 由静止开始做匀变速运动 求 1 在5s内平均感应电动势是多少 2 第5s末回路中的电流多大 3 第5s末作用在杆cd上的水平外力多大 第41讲 考点自主梳理 知识点三自感现象 变化 变化 相反 相同 探究自感现