法拉第电磁感应定律学生用
年级 高二 学科 物理 课时1课时 使用日期2014年2月课题：法拉第电磁感应定律学习目标1知道什么叫感应电动势。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、和E=n/t。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道E=Blvsin如何推得。5会用E=n/t 和E=Blvsin解决问题重点：感应电动势，法拉第电磁感应定律内容、数学表达式难点：（1）.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。（2）.理解E=n/t是普遍意义的公式，计算结果是感应电动势相对于t时间内的平均值，而E=BLv是特殊情况下的计算公式，计算结果一般是感应电动势相对于速度v的瞬时值。学法指导：通过阅读课本和观察演示实验理解法拉第电磁感应定律并能用来分析解答实际问题预习案1在电磁感应现象中产生的电动势，叫做 产生感应电动势的那部分导体就相当于 ，导体的电阻相当于 产生的条件：不论电路闭合与否，只要穿过它的 磁通量发生变化，就会产生 ；如果电路闭合，电路中就有 内容： 。表达式： （单匝线圈）， (多匝线圈)或者写成= （回路中的磁场和面积的变化都会引起磁通量的变化，都会引起电路中感应电动势的变化）2一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算公式(1)E (BL 、vL 、vB )(2)E (不满足两两互相垂直，比如：BL 、vL 、v与 B 有夹角)(3)如果 BLv 中任意两个量平行，则导体在磁场中运动时不切割磁感线，E .3反电动势：通电导体在磁场力的作用下运动时切割磁感线产生的 ，削弱电源电动势作用，叫做反电动势电源电动势正是克服这个电动势，使得导体运动，将 转化为其他形式的能4穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：（A）线圈中的感应电动势每秒钟减少2V (B)线圈中的感应电动势是2V (C)线圈中的感应电流每秒钟减少2A （D）线圈中的电流是2A5下列几种说法中正确的是：(B) 线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大(C) 穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大(D) 线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大(E) 线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大6有一个n匝线圈面积为S，在时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 ，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 。7如所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0.2S，第二次用时1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比 8如图所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是_知识探究学习1、关于法拉第电磁感应定律的理解注意：用公式En所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势。对En，若取一段时间，则E为这段时间内的平均电动势。当磁通量的变化率不均匀变化时，平均电动势一般不等于初态与末态电动式的算数平均值。若趋近于零，则E为感应电动势的瞬时值。E的大小不是与磁通量的大小成正比，也不是与磁通量的变化量成正比，而是与磁通变化率成正比，而与、之间无大小上的必然联系。2、理解:、/t的意义 磁通量磁通量变化量 磁通量变化率物理意义表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢（与速度、加速度等比较）大小计算BS ，S为与 B 垂直的面积（有效面积）21，BS或SB 注意若某个面有方向相反的磁场穿过，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初始时和转过 180°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，2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，在t 图象中用图线的斜率表示3、公式En与EBLvsin的区别与联系EnEBLvsin区别求的是t 时间内的平均感应电动势，E 与某段时间或某个过程相对应求的是瞬时感应电动势，E 与某个时刻或某个位置相对应求的是整个回路的感应电动势整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的，该部分就相当于电源课堂练习1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 （ ）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2.将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有 （ ）A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小 C.消耗的机械功率 D.磁通量的变化量E.流过导体横截面的电荷量 （插到同样位置，磁通量变化量相同，但用时不同）3.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流 （ ）A.线圈沿自身所在平面运动 B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动 D.线圈绕任意一直径做变速转动4.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈 （ ）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小6如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）A.越来越大B.越来越小 C.保持不变 D.无法确定7如图所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是A.减速运动到停止 B.来回往复运动 C.匀速运动 D.加速运动电容器两端电压不变化则棒中无电流课后训练1一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是_Wb；磁通量的平均变化率是_Wb/s；线圈中感应电动势的大小是_V.2下列说法正确的是()A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大 3如图所示，在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，一根跟磁场垂直长20 cm的导线以2 m/s的速度运动，运动方向垂直导线与磁感线成30 °角，则导线中的感应电动势为_ 4在磁感应强度为B的匀强磁场中，长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的平面内绕O点以角速度匀速转动，如图所示，求：金属棒OA上产生的感应电动势5如图所示，两根相距为l的平行直导轨abdc，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和dc上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则()AUvBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dBUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到bCUvBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d DUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b6如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径rA2rB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EAEB_，线圈中的感应电流之比为IAIB_.7如图所示，用一阻值为R的均匀细导线围成的金属环半径为a，匀强磁场的磁感应强度为B，垂直穿过金属环所在平面，电阻为的导体杆AB，沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为()ABav B.Bav C.Bav D.Bav8横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合，R1=4 ，R2=6，C=30 F，线圈内阻不计，求：（1）闭合S后，通过R2的电流的大小；（2）闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R2的电荷量是多少?反思总结
