法拉第电磁感应定律导学案(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上法拉第电磁感应定律导学案【学习目标】1.知道感应电动势的概念，能判断其方向.2.理解决定感应电动势大小的因素 ，并能区别的物理意义 3. 理解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式。4.掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用 。 【知识自主梳理】知识点1 .电磁感应定律1.感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做_，产生电动势的那部分导体就相当于_ 2. 法拉第电磁感应定律：(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的_成正比(2)表达式：E_ _(单匝线圈)，E_ _ (n匝线圈)。 知识点2 导体棒在磁场中做切割磁场运动1. 导体棒垂直于磁场运动，B、l、

2、v两两垂直时如图所示，E_ 。2 导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为时，如图所示，E_ 。知识点3 反电动势1.定义 ：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的_电源电动势作用的电动势。2作用 ：_线圈的转动。 【小组合作释疑-感应电动势 】一.感应电动势方向 问题1：电路中存在持续电流的条件是 ， 。问题2：产生感应电流的条件是 ， 。感应电流的方向怎么判断？(提示) 试比较甲、乙和丙电路的结构异同相同点： 不同点：甲中有 乙和丙中分别是 和 （相当于电源）思考 试着标出乙和丙电路中等效电源的正负极？ 思考 电路不闭合，乙和丙电路中有电流吗？有电动势吗？传手先行：1.试指出

3、右侧四个图中的电源？.若导线框各边电阻均为r，试画出A图的等效电路图？方法提能二.感应电动势的大小法拉第电磁感应定律内容:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率正比。即 问题1：上式中各物理量取国际单位请推导 ， K= , E= . 当有n匝线圈时，其感应电动势为： E= . 牛刀小试 一个100匝的线圈，在0.2s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb。（1）求线圈中的感应电动势？（2）如果线圈的电阻r=1，把一个电阻R=99的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？（1）解答： （2） 解答：问题2：你能分清这三个量的物理意义么？各量怎么求？ 你还学过和这三

4、个量类似的物理量么？类比区别这三个量。问题3：能否用En 求瞬时感应电动势？牛刀小试1.观察a,b,c三图判断：关于感应电动势的大小，下列说法正确的是()A穿过线圈的磁通量越大，所产生的感应电动势就越大B穿过线圈的磁通量的变化量越大，所产生的感应电动势就越大C穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大D穿过线圈的磁通量等于0，所产生的感应电动势就一定为0 【师生合作探究-感应电动势 】B/T420t/s例题.如图甲所示的螺线管，匝数n1500匝，横截面积S20 cm2，电阻r2 ，与螺线管串联的外电阻R8，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化求：(1)螺线管产

5、生的感应电动势大小和方向；(2)外电阻R 两端的电压大小 ；解答：方法提能：1感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的 ，而与的大小、的大小 必然联系2磁通量的变化率，是- t 图象上某点切线的 3En 求出的是t时间内的 电动势 【小组合作释疑导体切割磁感线】问题1：公式EBlv能否用来求解平均感应电动势？牛刀小试1. 教材P16 图4.4-1中,若闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab由静止开始向右匀加速切割磁感线，当达到速度v时经历的时间为t。(1)回路在时间t内增大的面积为： (2)穿过回路的磁通量的变化为： (3)求t内产生的感应电动势为： 传手先行： (4

6、)在t时刻产生的感应电动势为： 问题2：若导线是弯曲的，如何求其切割磁感线的有效长度？2如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是() vv【师生合作探究-感应电动势 】 例2：一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A感应电流方向不变BCD段始终不受安培力C感应电动势最大值EBav 方法提能: 对公式EBlvsin的理解1该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势，若v

7、为平均速度，则E为 电动势。2当B、l、v三个量方向相互垂直时，E ；当有任意两个量的方向平行时，E ； 3式中的l应理解为导体切割磁感线时的有效长度。D感应电动势平均值Bav 【小组合作探究本节重点知识体系构建 】 【达标检测】1.图中甲丁所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，正确的是() A 图甲中回路产生的感应电动势恒定不变B 图乙中回路产生的感应电动势一直在变大C 图丙中回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D 图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大2.（课后T5改编）如图所示，半径为r的金属圆环，绕

8、通过某直径的轴OO以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B.以金属圆环的平面与磁场方向重合时开始计时，求在转过30角的过程中，环产生的平均感应电动势是多大？3.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中() Aab，Uab保持不变Bab，Uab越来越大Cab，Uab越来越大Dab，Uab保持不变（提示：导体棒中没有电流故不受安培力）4如图,有一匀强磁场B=1.010-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？（提示：当导体绕一端转动时如图所示，由于导体上各点的速度不同，是线性增加的，所以导体运动的平均速度为:）5.如图，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。试求：(1)两次线圈中的平均感应电动势之比?(2)两次线圈中电流之比?(3)两次通过线圈电荷量之比?（提示： ）专心-专注-专业