《44法拉第電磁感應(yīng)定律》導(dǎo)學(xué)案

1、年級班級姓名科目課型課題課時(shí)物理新授1.32法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解感應(yīng)電動(dòng)勢，知道產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源2.知道感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)3.理解磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，能區(qū)別磁通量、磁通量變化量、磁通量變化率三個(gè)概念4. 知道法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及表達(dá)式5.會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算6.會(huì)用 E=Blv 或 E=Blv sin 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】磁通量的變化及磁通量的變化率的理解【自學(xué)導(dǎo)學(xué)】1. 穿過的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中就會(huì)有感應(yīng)電流。閉合電路中有感應(yīng)電流，電路中就一定

2、有電動(dòng)勢。如果電路不閉合，雖然沒有感應(yīng)電流，但仍然存在。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫_, 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于_。2. 法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟成正比。若產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的電路是一個(gè)有 n 匝的線圈，且穿過每匝線圈的磁感量變化率都相同，則整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小 E=。3. 直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)方向與磁感線垂直，那么導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與、和三者都成正比。用公式表示為E= ；如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是垂直的，但與磁感線方向有一夾角 ，我們可以把速度分解為兩個(gè)分量，垂直于磁感線的分量v1=vsin ,另一個(gè)平行于磁感

3、線的分量不切割磁感線，對感應(yīng)電動(dòng)勢沒有貢獻(xiàn)。所以這種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E=。4. 如圖 1所示，前后兩次將磁鐵插入閉合線圈的相同位置，第一次用時(shí)0.2S ，第二次用時(shí)1S；則前后兩次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢之比。圖1圖25. 如圖 2所示，用外力將單匝矩形線框從勻強(qiáng)磁場的邊緣勻速拉出設(shè)線框的面積為S，磁感強(qiáng)度為 B，線框電阻為R，那么在拉出過程中，通過導(dǎo)線截面的電量是_。6. 理解 ：.E 的大小與無關(guān)，與線圈的匝數(shù)n成正比，與磁通量的變化率/ ?t 成正比。 .不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，若電路是閉合的，就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。. 求感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值時(shí)

4、，一定要用公式 E n求解。 . 磁通t量的變化率在大小上等于單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢. 計(jì)算電動(dòng)勢時(shí)，常有以下兩種情況：E=n?B.S/? t. 面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化；E=nB ?S/? t面積改變，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變。. 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。【合作學(xué)習(xí)】例題 1：如圖所示，L 是用絕緣導(dǎo)線繞制的線圈，匝數(shù)為100，由于截面積不大，可以認(rèn)為穿過各匝線圈的磁通量是相等的，設(shè)在 0.5 秒內(nèi)把磁鐵的一極插入螺線管，這段時(shí)間里穿過每匝線圈的磁通量由 0 增至 1.5 × 10 5Wb。這時(shí)螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有多大？如果線圈和電流表總電阻是3 歐，感應(yīng)電流有多大？

5、注意：向線圈插入磁鐵的過程中，磁通量的增加不會(huì)是完全均勻的，可能有時(shí)快些，有時(shí)慢些，因此我們這里算出的磁通量變化率實(shí)際上是平均變化率，感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流也都是平均值。例題 2： 如圖所示， 邊長為 0.1m 正方形線圈ABCD在大小為0.5T 的勻強(qiáng)磁場中以AD邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。初始時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，經(jīng)過1s 線圈轉(zhuǎn)了 90°，求：（ 1）線圈在 1s 時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢平均值。（ 2）線圈在 1s 末時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢大小。直擊高考：矩形線圈abcd，長 ab=20cm , 寬 bc=10cm, 匝數(shù) n=200, 線圈回路總電阻R= 50，整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的

6、勻強(qiáng)磁場穿過，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，求：（ 1）線圈回路的感應(yīng)電動(dòng)勢。（ 2）在 t=0.3s 時(shí)線圈 ab 邊所受的安培力?！眷柟叹毩?xí)】1. 法拉第電磁感應(yīng)定律可以這樣表述：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大?。ǎ〢 、跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比B、跟穿過這一閉合電路的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比C、跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比D、跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比2. 關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是（）A、導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)產(chǎn)生電流B、導(dǎo)體切割磁感線，一定會(huì)產(chǎn)生電流C、閉合電路切割磁感線，一定會(huì)產(chǎn)生電流D、穿過電路的磁通量發(fā)生變化，一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢3. 如圖

7、所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將水平放置的金屬棒ab 以水平速度v 拋出，且棒與磁場垂直，不計(jì)下落過程的空氣阻力，則棒在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小的變化是 ( ) A、越來越大B、越來越小C、保持不變D、無法判斷4. 穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量，始終為每秒鐘均勻地增加2Wb，則（）A、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢每秒鐘增加2VB、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢每秒鐘減少2VC、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢始終為2VD、線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢5. 如圖所示，讓線圈abcd 從高為 h 處下落后，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，從cd 邊開始進(jìn)入磁場，到ab 邊剛進(jìn)入磁場的這一段時(shí)間內(nèi)，在下列幾種表示線圈運(yùn)動(dòng)的v-t圖象中，可能的是（）6. 一

8、個(gè) 200匝、面積 200cm 2的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度在 0.05s 內(nèi)由 0.1T 增加到 0.5T ，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是，磁通量的變化率是，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是。7. 一導(dǎo)體棒長為 40cm，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.1T 的勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，速度為5m/s，棒在運(yùn)動(dòng)中能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為V。8. 如圖所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的 12 ，磁場方向垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，則 a、 b兩點(diǎn)的電勢差為。9. 如圖所示，質(zhì)量為 m,長

9、為 L的金屬棒 PQ垂直地與豎直放置的寬為 L的光滑金屬導(dǎo)軌接觸良好（導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)） ，勻強(qiáng)磁場中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒無初速度釋放，釋放后一小段時(shí)間內(nèi)，金屬棒下滑的速度逐漸，加速度逐漸，金屬棒的最大速度為。10. 如圖所示， 在勻強(qiáng)磁場 B=0.2T 中，電阻為 0.5 的金屬桿以速度 v=5m/s勻速向右平移， R=1.5，導(dǎo)軌間距 L=0.2m，光滑且電阻不計(jì)，則電阻 R兩端的電壓是多少伏？解：11. 如圖所示的 N匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞 OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 線圈的兩個(gè)邊長分別為 L1和 L 2, 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為 ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。線圈中是否有感應(yīng)電動(dòng)勢？為什么？若有，試證明：在圖示的位置時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E=NBS（其中S 為線圈的面積） 。解：12. 如圖所示，正方形單匝線圈處于勻強(qiáng)磁場中，磁感線垂直穿過線圈平面，線圈每邊長20cm，若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在t1=0.1s 內(nèi)由 0.1