小初高试卷教案类
第39讲 法拉第电磁感应定律
考情剖析 考查内容 法拉第电磁感应定律 楞次定律 15年 16年 17年 考纲要求 Ⅱ 考查年份 考查详情 能力要求 ,
T13—计算,考查感应电动势大小的计算,应用数学处理物理问题
T6—选择,考查楞次定律、法拉第电磁感
应定律,理解与分析综合
T13—计算,考查法拉第电磁感应定律,分析综合及应用数学处理物理问题 T13—计算,考查法拉第电磁感应定律,分析综合及应用数学处理物理问题 弱项清单,1.平均感应电动势和瞬时电动势概念理解不清; 2.感应电动势E=BLv和安培力F=BIL公式混淆;
S·ΔB
3.感应电动势E=表达式中物理量的具体含义模糊不清.
Δt
知识整合
1.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的____________成正比. (2)公式:E=________,其中n为线圈的________. 2.部分导体切割磁感线时的感应电动势 (1)导体在匀强磁场中平动
一般情况:运动速度v和磁感线方向的夹角为θ,则E=________. 常用情况:运动速度v和磁感线方向垂直,则E=______. (2)导体棒在匀强磁场中转动
长为L的导体棒以端点为轴,在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E=________. K12小学初中高中
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方法技巧考点1 法拉第电磁感应定律的理解
1.决定感应电动势大小的因素
感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数n,而与磁通量的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小无必然联系.
2.磁通量变化通常有两种方式
BΔS
(1)磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积发生变化,此时E=n;
Δt
ΔBΔB
(2)垂直于磁场的回路面积s不变,磁感应强度发生变化,此时E=nS,其中是ΔtΔtB-t图象的斜率.
ΔΦ
3.公式E=n中,若Δt取一段时间,则E为Δt时间内感应电动势的平均值;若
ΔtΔt趋近于零,则表示感应电动势的瞬时值.
【典型例题1】 穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中①~④所示,下列关于该回路中的感应电动势的论述,正确的是( )
A.图①中,回路产生的感应电动势恒定不变 B.图②中,回路产生的感应电动势一直在变大 C.图③中,回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于t1~t2时间内产生的感应电动势
D.图④中,回路产生的感应电动势先变小后变大
【典型例题2】 如图所示,半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,磁场区域的半径为r,磁感应强度为B,已知弹性螺旋线圈的电阻为R,线圈与磁场区域共圆心,则以下说法中正确的是( )
A.当线圈的半径由2r变到3r的过程中,线圈内有顺时针的电流 B.当线圈的半径由2r变到1.5r的过程中,线圈内有顺时针的电流
3πrB
C.当线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,通过线圈横截面上的电荷量为 4R15πrB
D.当线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,通过线圈横截面上的电荷量为 4R考点2 导体切割磁感线时的感应电动势
1.导体棒切割磁感线时,可有以下三种情况
切割方式 K12小学初中高中
电动势表达式 说明 22
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垂直切割 倾斜切割 旋转切割 (以一端为轴) ②磁场为匀强磁场 E=BLv E=BLvsinθ 12E=BLω 2 其中θ为v与B的夹角 ①导体棒与磁场方向垂直; 2.理解公式E=BLv的“四性”
(1)正交性:本公式是在一定条件下得出的,除磁场为匀强磁场外,还需B、L、v三者互相垂直.
(2)瞬时性:若v为瞬时速度,则E为相应的瞬时感应电动势. (3)有效性:公式中的L为导体切割磁感线的有效长度.
(4)相对性:E=BLv中的速度v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注意速度间的相对关系.
(17年南通模拟)法拉第发明了世界上第一台发电机.如图所示,圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间,两电刷M、N分别与盘的边缘和中心电接触良好.且与灵敏电流计相连.金属盘绕中心轴沿图示方向转动,则( )
A.电刷M的电势高于电刷N的电势
B.若只将电刷M移近N,电流计的示数变大 C.若只提高金属盘转速,电流计的示数变大
D.若只将变阻器滑片向左滑动,电流计的示数变大 ΔΦ
考点3 公式E=n与E=BLvsinθ的区别与联系
Δt
区别 研究 对象 适用 范围
ΔΦ
联系,公式E=BLv是法拉第电磁感应定律的特例,可由E=n推导得到 【典型
Δt例题3】 如图所示,边长为a的导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中,bc边与磁场右边界重合.现发生以下两个过程:一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动,二是仅使磁感应强度随时间均匀变化.若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等,则磁感应强度随时间的变化率为( )
ΔΦE=n Δt 闭合回路 对任何电磁感应现象都适用 E=BLv 做切割磁感线运动的部分导体 只适用于导体切割磁感线的情形 K12小学初中高中