新课标粤教版3-2选修三16法拉弟电磁感应定律应用1内容摘要:
大小不同. b端速度 vb=ω L, a端速度为零.其它各点的速度与该点到 a点的距离成正比. 计算 ab切割磁感线产生感生电动势时的速度可采用 a、 b两点速度的平均值,即 若在 a、 b两端接上外电路,由右手定则可知感生电流由 b端流出, ab作为电源, b端电势高. 若没有构成闭合电路时, ab两端电势差就是电动势ε. (2)以 ab中点为轴转动时, a端、 b端电势 都比中点电势高.而且 a、 b与中点的电动势相等, a、 b两点电势相等,电势差为零. 四个空依次填: , b, a, 0. 方法二: (略 ) 归纳本题解答思路,提出将本题改造如下. [来源 :学 +科 +网 Z+X+X+K] 例 3 投影片.一导体圆环的电阻为 4Ω,半径为 ,圆环平面垂直匀强磁场,如图 6所示放置.磁感应强度为 4T,两根电阻均为 2Ω的导线 Oa和 Ob, Oa 固定, a端 b端均与环接触, Ob 以 4rad/s的角速度逆时针沿圆环转动.求:当 Ob的 b端从 a端滑过 180176。 时,通过导线 Oa中的电流是多少。 组织学生审题后,学生会发现,本题是金属导线 Oa、 Ob 绕 O轴转动 . 欲求感生电动势ε,应该选用哪个表达式会感到困惑.这时可引导学生,由于棒上各点速率不同.到底选哪个点合适,可提出等效取平均的方法.可仿效例 2解法一.当然还可以用其它方法.但因有两根又如何。 方法一: 导线 Ob在磁场中绕着 O点旋转,切割磁感线产生感应电动势ε不变 方法二: 由法拉第电磁感应定律来看,导线 Ob在单位时间内扫过的面积是: Ob导线 b端在圆环上的位置变化,只改变了图 7中 R1与 R2的阻值.由闭合电路欧姆定律, Oa中的电流: 当 Ob从 Oa转 180176。 ,有 R1=R2=2Ω,代入上式 路结构变化时的方法和步骤,使学生在学习这部分内容时,也对电路问题作了一定的复习与巩固工作.最后提出线圈在磁场中转动 时,如何求其感生电动势. 例 4 如图 8所示,边长为 a,总电阻为 R的闭合正方形单匝线框,放在磁应强度为 B的匀强磁场中,磁感线与线框平面垂直.当线框由图示位置转过 180176。 角过程中,流过线框导线横截面的电量是多少。 学生审题后会发现,本题与前三例均不同,这情况感生电动势的求法一时难以想象出,不过这时可做些提示,具体如下: 线框在磁场中转动过程中,转到不同位置时。新课标粤教版3-2选修三16法拉弟电磁感应定律应用1
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速度方向的棒垂直,则棒两端产生的感应电动势将( ) A、随时间增大 B、随时间减小 C、不随时间变化 D、难以确定 V0 B C 例 7:一个电阻均匀的导线绕制的闭合线圈放在匀强磁场中,如图所示,线圈平面与磁场方向成 60176。 角,磁感应强度随时间均匀变化,用下列哪种方法可使感应电流增加一倍: ( ) A、把线圈的匝数增加一倍 B、把线圈的面积增加一倍 C、把线圈的半径增加一倍 D
见解。 导体在磁场中 运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为 电磁阻尼。 [来源 :Z+x x +k .Co m] [演示 2]电磁阻尼。 按照教材“做一做” 中叙述的内容,演示电表指针在偏转过程中受到的电磁阻尼现象。 学 生 活 动 [演示 3]如图所示,弹簧下端悬挂一根磁铁,将磁铁托起到某高度后释放,磁铁能振动较长时间才停下来。
定则可知感生电流由 b端流出, ab作为电源, b端电势高. 若 没有构成闭合电路时, ab两端电势差就是电动势ε. (2)以 ab中点为轴转动时, a端、 b端电势都比中点电势高.而且 a、 b与中点的电动势相等, a、 b两点电势相等,电势差为零. 四个空依次填: , b, a, 0. 方法二: (略 ) 归纳本题解答思路,提出将本题改造如下. 例 3 投影片.一导体圆环的电阻为 4Ω
求匀速滑动时的速度 . 图 1237 能力 思考 方法 【 解析 】 当导体杆向右滑动时,通过回路 efcb的磁通量将发生变化,从而在回路中产生感应电动势 E和感应电流 v,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知: E=Blv、 I=E/R。 而磁场对导体杆的作用力为 F安 =BlI,且有 F=F安 ,解得匀速滑动时的速度为:v=FR/B2l2. 能力 思考 方法 【 例 4】 如图 1238所示
B例 3 如图示,矩形线圈面积为 S,放在匀强磁场中,开始处于水平位置 a,磁场与线圈平面法线夹角为 θ,当线圈绕其一边顺时针转过 90到达竖直位置 b的过程中,线圈中的磁通量改变了多少。 B θ a b 解:在位置 a, φ1=BS cosθ 注意 :磁通量 有正负 .如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正 ,则从平面反一侧穿入的磁通量为负 . ∴ ΔΦ=BS(cosθ+ sinθ) 在位置 b,