第4節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律2.doc

第4節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律（第2課時(shí)）【教學(xué)目的】1會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算2會(huì)用公式E=BLV進(jìn)行計(jì)算3知道感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)【活動(dòng)方案】活動(dòng)一:完成下列各題，理解感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)1.比較感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)閉合回路的任何部分都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)變化導(dǎo)致回路中磁通量變化磁場(chǎng)不變，由于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)(切割磁感線)導(dǎo)致回路中磁通量變化原因由于 B 變化引起回路中變化由于 S 變化引起回路中變化含義由于磁場(chǎng)發(fā)生變化而在回路（無(wú)論閉合與否）中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表示長(zhǎng)為l的導(dǎo)體（無(wú)論閉合與否）做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小非靜電力變化磁場(chǎng)在它周圍空間激發(fā)感生電場(chǎng)，非靜電力是感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)非靜電力是洛倫茲力的分力，由洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)方向楞次定律右手定則或楞次定律例1：100匝的線圈（為了表示線圈的繞向，圖中只畫了2匝）兩端A、B與一個(gè)電壓表相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。（1）按圖乙所示的規(guī)律，電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（2）請(qǐng)?jiān)诰€圈位置上標(biāo)出感應(yīng)電場(chǎng)的方向。（3）A、B兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)+號(hào)的接線柱連接？例2：內(nèi)壁光滑，水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電小球，以速度 v0 沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 所示，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.隨時(shí)間成正比增加的變化磁場(chǎng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球帶電量不變，則正確的是( )A小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力一定不斷增大B小球受到的磁場(chǎng)力一定不斷增大C小球先沿逆時(shí)針方向減速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)D磁場(chǎng)力對(duì)小球先做負(fù)功后做正功例3：如圖所示，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)()A通過電阻R的電流方向?yàn)镸RPBa、b兩點(diǎn)間的電壓為BLvCa端電勢(shì)比b端高Da端電勢(shì)比b端低活動(dòng)二: 導(dǎo)體繞某一點(diǎn)（或軸）轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)推得公式應(yīng)用的兩個(gè)特例（1）導(dǎo)體棒（長(zhǎng)為）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（角速度為）時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：a.以中點(diǎn)為軸時(shí)（不同兩段代數(shù)和）b.以端點(diǎn)為軸時(shí)（平均速度取中點(diǎn)位置線速度）（2）矩形線圈（面積為）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度繞線圈平面內(nèi)的任意軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：a.線圈平面與磁感線平行時(shí)b.線圈平面與磁感線垂直時(shí)例4：如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時(shí)兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)AB兩端的電壓大小為()A.B.C. DBav例5：如圖中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞O軸以角速度沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計(jì))()A由c到d，IBr2/RB由d到c，IBr2/RC由c到d，IBr2/(2R)D由d到c，IBr2/(2R)活動(dòng)三: 法拉第電磁感應(yīng)定律中電量的求解例6：在圖中，閉合矩形線框abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ad邊位于磁場(chǎng)邊緣，線框平面與磁場(chǎng)垂直，ab、ad邊長(zhǎng)分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場(chǎng)所用時(shí)間為t，則通過線框?qū)Ь€截面的電量是（ ）ABL1L2/(Rt) BBL1L2/R CBL1L2/t DBL1L2例7：有一面積為S100 cm2的50匝金屬環(huán)如圖甲所示,電阻為R0.1 ，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，求：(1)環(huán)中感應(yīng)電流的大小和方向？(2)通過金屬環(huán)的電荷量為多少？歸納小結(jié)：【課堂反饋】1如圖，棒ab長(zhǎng)為2L，軌道間距為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B，電阻為R。求alb棒轉(zhuǎn)過90時(shí)通過R的電量。2如圖所示，有一匝接在電容器C兩端的圓形導(dǎo)線回路，垂直于回路平面以內(nèi)存在著向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，已知圓的半徑r5 cm，電容C20 F，當(dāng)磁場(chǎng)B以4102 T/s的變化率均勻增加時(shí)，則()A電容器a板帶正電，電荷量為2109 CB電容器a板帶負(fù)電，電荷量為2109 CC電容器b板帶正電，電荷量為4109 CD電容器b板帶負(fù)電，電荷量為4109 C3某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5105 T，一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00 m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2 m/s.下列說(shuō)法正確的是()A電壓表記錄的電壓為5 mVB電壓表記錄的電壓為9 mVC河南岸的電勢(shì)較高D河北岸的電勢(shì)較高4如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B ，方向豎直向下在磁場(chǎng)中有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形剛性金屬框，ab邊的質(zhì)量為m，電阻為R，其他三邊的質(zhì)量和電阻不計(jì)cd邊上裝有固定的水平軸，將金屬框自水平位置由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，則第一次轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，下列說(shuō)法正確的是()A通過ab邊的電流方向?yàn)閎aBab邊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為EBLCa、b兩點(diǎn)間的電壓始終不變D整個(gè)過程不論金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)快慢，通過ab邊的電荷量都相同5如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一折成30角的金屬導(dǎo)軌aob，導(dǎo)軌平面垂直于磁場(chǎng)方向.一條直線MN垂直ob方