约1980字。
电磁感应中的图象问题
教学目标:1.熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电流及感应电动势的方向
2.能够处理电磁感应图象问题
教学重点:电磁感应中的图象问题
教学难点:电磁感应规律的综合应用。
(一)自主学习:
电磁感应中的图象问题
1、 电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I、安培力F安或外力F 外随时间t变化的图象,即B—t图、Φ—t图、E—t图、I—t图、F—t图。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图象,即E—x图、I—x图等
2、这些图象问题大体上可分类两类:
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象。
(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
3、电磁感应现象中图象问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定。用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围。分析回路中的感应电动势和感应电流的大小及其变化规律,要利用法拉第电磁感应定律来分析。有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析。
4、另外,要正确解决图象问题,必须能根据图象的意义把图象反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图象中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断,这样,才抓住了解决图象问题的根本。
(二)课内探究:
例1. 匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,磁场宽度l=3m。一正方形金属框边长ad=l′=1m,每边电阻。金属框以的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示。求:
(1)画出金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内感应电流的I-t图线;
(2)画出ab两端电压的U-t图线。
变式(2005年全国卷一)图10中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l。t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图10)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是图11中()。
图10
图11
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