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《4法拉第电磁感应定律》精品教案优质课下载
(1) 图1中,若磁场在增强,可判定感应电流方向为逆时针,则φB>φA;若线圈的内阻为r,则UBA=·。
(2) 图2中,据右手定则判定电流流经AB的方向为B→A,则可判定φA>φB,若导体棒的电阻为r,则UAB=·R。
3.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法
解决电磁感应中的电路问题,一方面要考虑电磁学中的有关规律,如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律,另一方面要考虑电路中的有关规律,如欧姆定律、串并联电路的性质等。要将电磁学知识与电路知识结合起来。
分析电磁感应电路问题的基本思路
(1) 确定电源:用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向,电源内部电流的方向是从低电势流向高电势;
(2) 分析电路结构:根据“等效电源”和电路中其他元件的连接方式画出等效电路.注意区别内外电路,区别路端电压、电动势;
(3) 利用电路规律求解:根据E=BLv或E=n 结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解。
4.与上述问题相关的几个知识点
(1) 电源电动势E=n或E=Blv;
(2) 闭合电路欧姆定律I=;
(3) 通过导体的电荷量q=IΔt=。q只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关,与完成该过程需要的时间无关。
5. 电磁感应电路的几个等效问题
【名师点睛】
1. 电源内部电流的方向是从负极流向正极,即从低电势流向高电势。
2. 求解电路中通过的电荷量时,一定要用平均电动势。
【典例探究】
【典例】 固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边电阻可以忽略.磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示.以恒定的速度v从ad滑向bc,当PQ滑过L的距离时,通过aP段电阻丝的电流是多少?方向如何?
【审题指导】
产生感应电动势的那部分电路应等效为电源,其余部分视为外电路,必要时可画出等效电路图,再依据电路知识进行分析求解。
【解析】 PQ电阻丝向右做切割磁感线运动,产生感应电动势,大小为E=BLv,方向由Q指向P,此时外电路由Pa与Pb两部分并联而成.可以把PQ作为电源,其内阻为R,滑过L时的等效电路如图所示。
由图可以看出,通过aP段的电流方向由P到a。
外电路的总电阻为R外==R
干路的电流为I===
由并联电路电流的分配关系可求得通过aP的电流大小为IaP=I=。