人教版高二物理选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律导学案（无答案）.doc

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1、自我要求是迈向成功的捷径，恒心是离成功最短的路。4.4 法拉第电磁感应定律导学方案学习要求1. 了解感应电动势，知道产生感应电动势的那部分导体相当于电源2. 知道感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关3. 理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，能区别磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率三个概念4. 理解法拉第电磁感应定律，掌握表达式5. 知道导体垂直切割磁感线运动时产生的感应电动势的表达式，并能进行简单的计算6. 会用法拉第电磁感应定律解决简单的实际问题学习重点1. 会用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小2. 会用E=Blv或E=Blvsin计算导体切割磁感线时的感应电动势【课前预

2、习案】一、温故知新：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？ 二、预习新课1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？ 2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中是否有电流?为什么?、有感应电流,是谁充当电源?、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？课内探究案一、探究影响感应电动势大小的

3、因素（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测）（2）探究要求：、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。 、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅；（3）、探究问题：问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ （4）、探究过程（能力培养）（课件展示）回答以上问题上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释：实验中，将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）时，大，I ，E 。

4、实验结论:电动势的大小与磁通量的变化 有关，磁通量的变化越 电动势越大,磁通量的变化越 电动势越小。二、法拉第电磁感应定律从上面的实验我们可以发现，越大，E感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E=。这就是法拉第电磁感应定律。（师生共同活动，推导法拉第电磁感应定律的表达式）（课件展示）设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为E= 1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比2.公式:E=n3.定律的理解:磁通量、磁通量的变化量、磁通

5、量的变化量率的区别、t感应电动势的大小与磁通量的变化率成 感应电动势的方向由 来判断感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定：当cos则E当cos则E4、特例导线切割磁感线时的感应电动势如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？ 这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，需要理解（1）B,L,V两两 （2）导线的长度L应为 长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，E= （4）速度V为平均值（瞬时值），E就为 （ ）问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角，感应电动势可用上面的公式计算吗？如图所示电路

6、，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1=vsin和平行于磁感线的分量v2=vcos。后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv1=BLvsin强调：在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），指v与B的夹角。5、公式比较与功率的两个公式比较得出E=/t：求平均电动势E=BLV ： v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势课堂练习：例题1：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

7、势一定越大B、线圈中的磁通量越大，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例题2：一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。例题3、如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2g，电阻R0.2，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。(4ms)问1：将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成30角，不计阻力，B垂

8、直于框平面，求v？问2：上题中若ab框间有摩擦阻力，且0.2，求v？课后拓展案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. 矩形线圈abcd，长ab=20cm ,宽bc=10cm,匝数n=200,线圈回路总电阻R= 50，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时间的变化规律如图4-4-3所示，求：（1）线圈回路的感应电动势。（2）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力。3.一个2

9、00匝、面积200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是 ，磁通量的变化率是 ，线圈中感应电动势的大小是 。4.一导体棒长为40cm，在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，速度为5m/s，棒在运动中能产生的最大感应电动势为 V。 5.穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2Wb，则（ ）A、线圈中的感应电动势每秒钟增加2V B、线圈中的感应电动势每秒钟减少2VC、线圈中的感应电动势始终为2V D、线圈中不产生感应电动势6.如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2g，电阻R0.2，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。(4ms)7. 图4-4-1中abcd是一个固定的U形金属框架，ab和cd边都很长，bc边长为L，框架的电阻可不计，ef是放置在框架上与bc平行导体杆，它可在框架上自由滑动（摩擦可忽略）。它的电阻为R，现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。已知当以恒力F向右拉导体杆ef时，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度。 3