高中物理10大难点强行突破之七法拉第电磁感应定律.doc

第页共8页-1- 难点之七法拉第电磁感应定律一、难点形成原因 1 、关于表达式 t nE????此公式在应用时容易漏掉匝数n, 实际上n 匝线圈产生的感应电动势是串联在一起的, 其次??是合磁通量的变化, 尤其变化过程中磁场方向改变的情况特别容易出错, 并且感应电动势 E与?、??、t???的关系容易混淆不清。 2、应用法拉第电磁感应定律的三种特殊情况 E=Blv 、? 22 1 BlE?、 E=nBs ω sin θ(或 E=nBs ω cos θ)解决问题时,不注意各公式应用的条件,造成公式应用混乱从而形成难点。 3、公式 E=nBs ω sin θ(或 E=nBs ω cos θ) 的记忆和推导是难点, 造成推导困难的原因主要是此情况下,线圈在三维空间运动,不少同学缺乏立体思维。二、难点突破 1、?、??、t???同v、△v、t v??一样都是容易混淆的物理量,如果理不清它们之间的关系, 求解感应电动势就会受到影响, 要真正掌握它们的区别应从以下几个方面深入理解。磁通量?磁通量变化量??磁通量变化率 t???物理意义磁通量越大, 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数越多某段时间穿过某个面的末、初磁通量的差值表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量大小计算?? BS ?,?S 为与 B 垂直的面积 12??????,SB????或BS???? t SBt??????或t BSt??????注意若穿过某个面有方向相反的磁场, 则不能直接用?? BS ?, 应考虑相反方向的磁通量相互抵消以后所剩余的磁通量开始和转过 180 0 时平面都与磁场垂直, 穿过平面的磁通量是不同的,一正一负, △φ=2 BS , 而不是零既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少,在φ— t 图象中用图线的斜率表示 2 、明确感应电动势的三种特殊情况中各公式的具体用法及应用时须注意的问题⑴导体切割磁感线产生的感应电动势 E=Blv , 应用此公式时 B、l、v 三个量必须是两两相互垂直,若不垂直应转化成相互垂直的有效分量进行计算,生硬地套用公式会导致错误。有的注意到三者之间的关系, 发现不垂直后, 在不明白θ角含义的情况下用 E=Blvsin θ求解, 第页共8页-2- 这也是不可取的。处理这类问题, 最好画图找 B、l、v 三个量的关系, 如若不两两垂直则在图上画出它们两两垂直的有效分量,然后将有效分量代入公式 E=Blv 求解。此公式也可计算平均感应电动势,只要将 v 代入平均速度即可。⑵导体棒以端点为轴在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动, 计算此时产生的感应电动势须注意棒上各点的线速度不同,应用平均速度(即中点位置的线速度)来计算,所以? 22 1 BlE?。⑶矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁场的任意轴匀速转动产生的感应电动势何时用 E=nBs ω sin θ计算,何时用 E=nBs ω cos θ计算,最容易记混。其实这两个公式的区别是计时起点不同, 记住两个特殊位置是关键。当线圈转至中性面( 即线圈平面与磁场垂直的位置) 时 E=0 , 当线圈转至垂直中性面的位置( 即线圈平面与磁场平行)时 E=nBs ω。这样, 线圈从中性面开始计时感应电动势按 E=nBs ω sin θ规律变化,线圈从垂直中性面的位置开始计时感应电动势按 E=nBs ω cos θ规律变化。