1、1.3,法拉第电磁感应定理,知识巩固,法拉第电磁感应定理的理解和应用,1,磁路量变化的两种方法,1,磁感应硬度,B,不变，垂直于磁场的回路面积发生变化,S,此时,E,nB,t,2,垂直于磁场的回路面积不变法拉第电磁感应定律，磁感应硬度发生变化，此,B,B,时,E,n,S,其中,是,B,t,图像的斜率,t,t,2,决定感应电动势,E,大小的诱因,1,E,的大小决定于,t,2,E,的大小决定于线圈的阻值,1,E,的大小与,的大小无必然联系,2,0,时,不一定为零,t,如图所示,均匀磁场中有一由半弧形及其半径构成,的导线框，半圆半径与磁场边沿重合；磁场方向垂直于半圆面,纸面,向里,磁感应硬度大小为,B,0,使该线框从
2、静止开始绕开圆,心,O,且垂直于半圆面的轴以角速率,匀速转动半周,在线框中,形成感应电压现使线框保持图中所示位置，磁感应硬度大小,随时间线性变化为了形成与线框转动半周过程中同样大小的,B,电压，磁感应硬度随时间的变化率,的大小应为,t,4,B,0,2,B,0,A,B,B,0,C,B,0,D,2,解析,当线框绕开圆心,O,的转动轴以角速率,匀速转动,时，因为面积的变化形成感应电动势，因而形成感应电压设,E,B,0,S,半圆的直径为,r,导线框的阻值为,R,即,I,1,R,R,t,R,t,1,2,r,B,0,2,2,B,0,r,E,当线圈不动,磁感应硬度变化时,I,2,R,R,t,2,R,R,BS
3、,B,r,B,B,0,因,I,1,I,2,可得,C,选项正确,R,t,t,2,R,t,2,导体切割磁感线时的感应电动势,1,对,的理解,当,B,l,v,三个量方向相互垂直时,90,感应电动势,最大,当有任意两个量的方向相互平行时,0,感应电动势,为零,2,对,l,的理解,式中的,l,应理解为导线切割磁感线时的有效宽度，假如导,线不和磁场垂直,l,应是导线在磁场垂直方向投影的厚度，如,果切割磁感线的导线是弯曲的,如图所示,则应取与,B,和,v,垂,直的等效直线宽度，即,ab,的弧长,3,对,v,的理解,1,公式中的,v,应理解为导线和磁场间的相对速率,当导线,不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产
4、生,2,若导线各部份切割磁感线的速率不同,可取其平均速率,求电动势,如图所示,导体棒在磁场中绕,A,点在纸面内以角速率,匀,速转动，磁感应硬度为,B,则,AC,在切割磁感线时形成的感应,电动势为,v,C,1,1,2,E,Bl,Bl,l,Bl,2,2,2,如图所示，平行金属滑轨宽度为,d,一端跨接内阻,R,匀磁场磁感应硬度为,B,方向垂直于滑轨平面，一根长金,属棒与滑轨成,角放置，棒与滑轨内阻不计，当棒沿垂直于棒,的方向以恒定速度,v,在滑轨上滑行时,通过内阻的电压是,Bd,v,A,R,sin,Bd,v,sin,C,R,Bd,v,B,R,Bd,v,cos,D,R,d,解析,导体棒切割磁感线的有效
5、长度为,L,sin,Bd,v,故,E,BL,v,sin,E,Bd,v,则,I,R,R,sin,A,正确,电磁感应中常见的“杆滑轨”模型,1,模型特征,杆滑轨”模型是电磁感应问题中考命题的“基本道,具”，也是中考的热点,杆滑轨”模型问题的数学情景变化空间大，涉及的知,识点多，如热学问题、电路问题、磁场问题及能量问题等，常,用的规律有法拉第电磁感应定理、楞次定理、右手定则、左手,定则、欧姆定理及热学中的运动规律、动能定律、功能关系,能的转化和守恒定理等,2,模型分类,模型一,单杆水平式,物,理,模,匀强磁场与滑轨垂直，磁感应硬度为,B,棒,ab,长,型,为,L,质量为,m,初速率为零，拉力恒为,F
6、,水平,滑轨光滑，除内阻,R,外，其他内阻不计,设运动过程中某时刻棒的速率为,v,由牛顿,F,B,L,v,第二定理知棒,ab,的加速度,a,m,mR,a,v,同向，随速率的降低，棒的加速度,a,BL,v,减少,a,0,时,v,最大,I,R,恒定,扫尾,状态,2,2,动态剖析,运动方式,热学特点,热学特点,匀速直线运动,a,0,v,恒定不变,I,恒定,模型二,单杆倾斜式,数学,模型,匀强磁场与滑轨垂直,磁感应硬度为,B,滑轨宽度,L,导体棒质量,m,内阻,R,滑轨光滑，内阻不计,如图,棒,ab,释放后下降,此时,a,g,sin,棒,ab,速率,v,E,感应电动势,E,BL,v,电压,I,R,安培
7、力,F,BIL,加速度,a,当安培力,F,mg,sin,时,0,v,最大,动,态,分,析,运动方式,扫尾,状态,匀速直线运动,mgR,sin,热学特点,a,0,时,v,最大,且,v,m,2,2,B,L,热学特点,电压恒定,U,形导线框架宽,1m,框架平面与水平面倾角,30,内阻不计,B,0.2T,的匀强磁场与水平面垂直法拉第电磁感应定律，如图所示质,量,m,0.2kg,内阻,R,0.1,的导体棒,ab,跨置于,U,形架上,且能无磨擦地滑动求,1,ab,下降的最大速率,v,m,2,当,v,v,m,时,ab,上释放的电功率,g,取,10m/s,2,思路导图,解析,1,剖析导体棒受力，如图所示依据,左手定则判
8、断感应电压的方向是从,b,到,a,依据,右手定则判定导体棒受安培力的方向水平往右,要使,ab,下降的速率最大，导体棒在斜面上的合,E,力为零，即,mg,sin,F,cos,F,BIL,I,R,因,B,与,v,m,不垂,10,直，可分解速率,v,m,得,E,BL,v,m,cos,解以上各色得,v,m,3,m/s,2,导体棒运动的速率达最大后，导体棒匀速运动，其电功,10,率与重力的功率相等，即,P,mg,sin,v,m,W,3,人有了知识，才会具备各类剖析能力,慎思是非的能力,所以我们要勤勉读书，广泛阅读,古人说“书中自有黄金屋,通过阅读科技书籍，我们能丰富知识,培养逻辑思维能力,通过阅读文学作品，我们能增强文学鉴赏水平,培养文学情趣,通过阅读报刊，我们能下降见识，扩大自己的知识面,有许多书籍能够培养我们的道德情操,给我们巨大的精神力量,鼓舞我们前进