2017-2018高中物理(粤教)选修3-2:第一章 电磁感应 第五节 电磁感应规律的应用
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第五节 电磁感应规律的应用

[学习目标] 1.理解什么是法拉第电机.2.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路.3.能解决电磁感应中的能量问题.

一、法拉第电机

[导学探究] (1)参考课本法拉第圆盘发电机的构造图,简单说明法拉第圆盘发电机产生电流的原因.

(2)如图1所示,当将导体棒和电阻组成闭合电路时,电路的哪部分相当于电源?电源的正极和负极在电路的哪个位置?电源内部电流方向如何?

图1

答案 (1)法拉第电机的圆盘是由无数根辐条组成的,每根辐条做切割磁感线运动,产生感应电动势,电路闭合时产生感应电流.

(2)ab导体棒相当于电源,a是电源正极,b是电源负极,电源内部电流由负极流向正极.

[知识梳理]

1.转动切割磁感线产生的电动势

导体棒的一端为轴转动切割磁感线:由v=ωr可知各点线速度随半径按线性规律变化,切割速度用中点的线速度替代,即v=ω或v=.感应电动势E=Bl2ω.

2.感应电动势的方向

图1中导体棒ab在转动切割磁感线时产生感应电动势,相当于电源,如果它与用电器连接构成闭合电路,则产生的感应电流方向由b向a(右手定则),而电源内部电流方向是由负极流向正极,所以a为电动势的正极,b为电动势的负极.

[即学即用]  一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,