2021年人教版高二物理选修3-2第四章4.4法拉第电磁感应定律导学案设计.pdf

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1、4.4 法拉第电磁感应定律编写、审核：高二物理组【学习目标】知道感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率；理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式 E=n/t 的理解，引导学生推导出 E=BLv sin，【重点、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=BLvsin 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。【新课导学】1.感应电动势电源能够产生电动势，那么

2、在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。思考：如下图所示的三个实验中，分别是哪部分相当于电源？图 1 图 2 图 3 图 1：图 2：图 3：2.影响感应电动势大小的因素在产生感应电流的试验中，用导线切割磁感线时，导线运动得越快，磁体的磁场越强，产生的感应电流越大；在向线圈中插入条形磁铁时，磁铁的磁场越强，插入的速度越快，产生的感应电流就越大，这些实验事实都表明：感应电动势的大小可能与有关。3.法拉第电磁感应定律（1）内容：（2）表达式：式中各量的含义：精品w o r d 可编辑资料-第 1 页，共 4 页-（3）单位：4.直导线切割磁感线时的感应电动势E=式中各量的含义：适

3、用条件：5根据不同情况，t也有不同表达形式如果磁感强度B 不变，磁通量的变化是由于闭合回路的面积的变化而引起时，则有nBtS如果闭合回路的面积不变，磁通量的变化是由于磁感强度的变化而引起时，则有nSSB如果磁通量的变化是由于磁感强度和闭合回路的面积共同发生变化而引起时，则有ntBS6、如果磁通量的变化是由于引起的，感应电流的方向和磁感线方向、导体运动的方向，三者之间有一个便于记忆的关系，就是右手定则：伸开右手 _ _.导体切割磁感线时产生感应电动势的数学表达式为合作探究1磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率t和电动势E 三者之间的区别2公式=nt与=BLV 的区别和联系法拉第电磁感应定律表达

4、式=nt对一切电磁感应现象都适用，既能用来表示某一时刻（或某一位置）感应电动势的瞬时值，又可用来求某段时间t 内感应电动势的平均值，但对中学物理来说，因受数学知识的限制，通常只用它求某段时间的平均值在公式=BLV 中，若 V 取平均速度，则为平均感应电动势；若V 取瞬时速度，则为瞬时感应电动势；当线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电动势=nBSsin就是瞬时值【自学检测】1关于电磁感应现象中，通过线圈的磁通量与感应电动势关系正确的是：A 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B 穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C 穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D 穿过线圈的磁通量变化越

5、快，感应电动势越大2如图所示，让线圈由位置1 通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下述说法中正确的是：A线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大1 2 精品w o r d 可编辑资料-第 2 页，共 4 页-文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E

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9、1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7

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11、G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6B整个线圈在匀

12、强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的C整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大3如图所示，把矩形线圈从匀强磁场中拉出，在整个过程中如果第一次用速度v 拉出，第二次用速度2v 拉出，则两次拉力所做的功W1与 W2的关系是：A.W1=W2 B.W1=2W2 C.W1=2W2 D.W1=4W24如图所示，一足够长的“n”形导体框架，宽度为L，其所在平面与水平面垂直，电阻可以忽略不计设匀强磁场与导体框架的平面垂直，磁感应强度为B有一根导体棒ab 跨放在框架上，由静止释放导体棒沿框架

13、竖直滑下，且始终保持水平，它与框架间摩擦力为f，如图所示，导体棒质量为m，有效电阻R，则 ab 中感应电流的方向是：A.baB.abC.不存在D.无法确定5上题中ab 下滑过程中，加速度大小的变化是：A 由小变大 B由大变小 C 时大时小 D不变6第 4 题中 ab 下滑的最大速度等于：A.22)(LBRfmg B.22LBmgR C.22)(LBRfmg D.22LBfR7第题中ab 以最大速度下滑时消耗的电功率等于：A.222)(LBRfmg B.2222LBRgm C.222)(LBRfmg D.222LBRf8一个 lOO匝的线圈，其中最后10 匝的方向绕错了，正好与前90 匝绕向相反

14、，若线圈中的感应电动势为80 伏，则穿过每匝线圈的磁通量在0.5 秒内变化了9如图所示，电阻为R的矩形导线框abed，边长 ab=L，ad=h，质量为 m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h。若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是(不计空气阻力，线框经过磁场的过程中线框中将产生电流)10、如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a 的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感强度的大小均为B一半径为b，电阻为R 的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合在内、外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q=_ 11、

15、如图所示，匀强磁场B=01T，金属棒AD 长 04m，与框架宽度相同，电阻为R=1a b a b c d F 精品w o r d 可编辑资料-第 3 页，共 4 页-文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7

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22、应电流多大?若图中电容器C 为 03 F，则充电多少电量?12、如图竖直向上的匀强磁场磁感强度 B0=0.5T 并且以 B/t=0.1T/s 在变化，水平导轨不计电阻、且不计摩擦阻力，宽为05m在导轨上L=0 8m 处搁一导体，电阻R1=01，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为 M=2kg 的重物，电阻R=04则经过多少时间能吊起重物(g=10ms2)13、如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间，则此粒子带_电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，则磁感强度的变化率为 _(设线圈的面积为S)14

23、在匀强磁场中平行的两根金属轨道MN，其电阻不计，ab.cd 两根导体滑杆与导轨接触良好，其电阻RabF2 UabUcd B.F1=F2 Uab=Ucd C.F1F2 Uab=Ucd D.F1=F2 UabUcdF1F2a b c d M N 精品w o r d 可编辑资料-第 4 页，共 4 页-文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G10 ZA9T4G2U5E6文档编码:CG9H1E7K8Y6 HM2M7Q7Q7G1

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