习题课 感应电动势大小的的计算 教案
一、教学目标:
1.熟练应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。
2.培养学生分析、解决问题的能力
二、教学重点:应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小
三、教学难点:培养学生分析、解决问题的能力
四、教 具:幻灯片、投影仪
五、教 法:讲练结合
六、教学过程:
(一)简要复习基础知识:
1.提问:法拉第电磁感应定律的内容是什么?写出计算公式。
答:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 公式E =n ∆φ(感应电动势的大小) ∆t
2.提问:写出导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式,使用这个公式时应注意什么?
答:E =Blv
这个公式表示,在匀强磁场中,当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时,感应电动势等于磁感应强度B 、导线长度l 、导线运动速度v 的乘积。
(二)例题精讲
【例1】如图1所示,是一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω, 设匀强磁场和框架平面垂直, 磁感应强度B=0.40T,方向如图. 今有一导体棒ab 跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab 电阻均不计,当ab 以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时,试求:
(1)导体ab 上的感应电动势的大小
(2)回路上感应电流的大小
(3)要维持ab 作匀速运动,求外力多大?
分析与解答:已知做切割运动的导线长度、切割速度和磁感应强度,可直接运用公式E =Blv 求感应电动势;再由欧姆定律求电流强度,最后由平衡条件判定安培力及外力
(1)导体ab 上的感应电动势的大小
E =Blv =0.80V
(2)导体ab 相当于电源,由闭合电路欧姆定律得
I =E =4. 0A R +r
(3)对导体ab ,所受安培力F 安=BIL =0. 80N ,由平衡条件知,外力F =F 安=0. 80N. 点评:①若求外力F 的功率,,则可由功率公式P=Fv求得,因为外力功率和安培力功率相等,也可以用P=IE=I2R (电路消耗的电功率和外力的机械功率相等)求得
②由于导体运动过程中感应电动势不变,瞬时值等于平均值,所以也可以用下式求E E =∆φ∆S =B ∆t ∆t
R E R +r ③如果这时跨接在电阻两端有一个电压表,测得的就是外电路上的电压,即 U =IR =
【例题2】如图2所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05s ,第二次用0.1s 。设插入方式相同,试求:
图 2
(1):两次线圈中的平均感应电动势之比? 解:E 1∆φ∆t 2∆t 22=⋅== E 2∆t 1∆φ∆t 11
(2):两次线圈之中电流之比? 解:I 1E 1R E 2=⋅=1= I 2R E 2E 21
(3)两次通过线圈的电荷量之比? 解:q 1I ⋅∆t 11=1= q 2I 2⋅∆t 21
(4)两次在R 中产生的热量之比?
习题课 感应电动势大小的的计算 教案
一、教学目标:
1.熟练应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。
2.培养学生分析、解决问题的能力
二、教学重点:应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小
三、教学难点:培养学生分析、解决问题的能力
四、教 具:幻灯片、投影仪
五、教 法:讲练结合
六、教学过程:
(一)简要复习基础知识:
1.提问:法拉第电磁感应定律的内容是什么?写出计算公式。
答:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 公式E =n ∆φ(感应电动势的大小) ∆t
2.提问:写出导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式,使用这个公式时应注意什么?
答:E =Blv
这个公式表示,在匀强磁场中,当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时,感应电动势等于磁感应强度B 、导线长度l 、导线运动速度v 的乘积。
(二)例题精讲
【例1】如图1所示,是一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω, 设匀强磁场和框架平面垂直, 磁感应强度B=0.40T,方向如图. 今有一导体棒ab 跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab 电阻均不计,当ab 以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时,试求:
(1)导体ab 上的感应电动势的大小
(2)回路上感应电流的大小
(3)要维持ab 作匀速运动,求外力多大?
分析与解答:已知做切割运动的导线长度、切割速度和磁感应强度,可直接运用公式E =Blv 求感应电动势;再由欧姆定律求电流强度,最后由平衡条件判定安培力及外力
(1)导体ab 上的感应电动势的大小
E =Blv =0.80V
(2)导体ab 相当于电源,由闭合电路欧姆定律得
I =E =4. 0A R +r
(3)对导体ab ,所受安培力F 安=BIL =0. 80N ,由平衡条件知,外力F =F 安=0. 80N. 点评:①若求外力F 的功率,,则可由功率公式P=Fv求得,因为外力功率和安培力功率相等,也可以用P=IE=I2R (电路消耗的电功率和外力的机械功率相等)求得
②由于导体运动过程中感应电动势不变,瞬时值等于平均值,所以也可以用下式求E E =∆φ∆S =B ∆t ∆t
R E R +r ③如果这时跨接在电阻两端有一个电压表,测得的就是外电路上的电压,即 U =IR =
【例题2】如图2所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05s ,第二次用0.1s 。设插入方式相同,试求:
图 2
(1):两次线圈中的平均感应电动势之比? 解:E 1∆φ∆t 2∆t 22=⋅== E 2∆t 1∆φ∆t 11
(2):两次线圈之中电流之比? 解:I 1E 1R E 2=⋅=1= I 2R E 2E 21
(3)两次通过线圈的电荷量之比? 解:q 1I ⋅∆t 11=1= q 2I 2⋅∆t 21
(4)两次在R 中产生的热量之比?