高中物理 3.2 法拉第电磁感应定律学案 新人教版选修1-1

1、 3.2 法拉第电磁感应定律学习目标定位1.知道什么是感应电动势.2.掌握法拉第电磁感应定律的内容并能应用电磁感应定律进行计算一、感应电动势1感应电动势的概念：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当于电源2产生条件：只要穿过电路的磁通量发生改变，在电路中就产生感应电动势3磁通量的变化量：21.4磁通量的变化率：磁通量的变化跟产生这个变化所用时间的比值，即单位时间内磁通量的变化量二、法拉第电磁感应定律1内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2公式：E，若有n匝线圈，则产生的感应电动势为：En.一、感应电动势问题设计我们知

2、道当闭合电路中的磁通量发生变化时，会产生感应电流当我们仔细观察上一节的实验会发现有时感应电流大，有时感应电流小，这说明什么？答案说明电路中的电动势有时大有时小要点提炼1感应电动势感应电动势是形成感应电流的必要条件有感应电动势不一定存在感应电流(要看电路是否闭合)，有感应电流一定存在感应电动势，在电路组成不变的情况下，感应电动势大感应电流就大2磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较(1)是状态量，是闭合电路在某时刻(某位置)穿过电路的磁感线的条数，当磁场与电路平面垂直时BS.(2)是过程量，它表示电路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即21.(3)表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量

3、的变化量，又称为磁通量的变化率二、法拉第电磁感应定律问题设计重新回顾上节课的探究实验，并回答下列问题：1观察磁铁N极插入或抽出线圈的过程中电流表指针的偏转情况，它说明什么问题？2电流表指针的偏转程度与感应电动势的大小有什么关系？3闭合线圈中部分导线以不同速度切割磁感线，观察电流表指针偏转角度有何不同？答案1.说明电路中产生了感应电动势2指针偏转程度越大，感应电动势越大3速度越大，指针偏转角度越大要点提炼法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式：En.n为线圈的匝数，是磁通量的变化量(3)国际单位：的单位是韦伯(Wb)，t的单位是秒(s

4、)，E的单位是伏特(V)(4)电磁感应现象的本质：在电磁感应现象中，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流能否产生感应电动势是电磁感应现象的本质三、导线切割磁感线时的电动势问题设计如图1所示，导线ab在间距为l的两平行导轨上以速度v垂直磁感线运动，磁场的磁感应强度为B.导线ab运动使闭合电路的面积改变引起磁通量的变化，从而产生感应电动势求电路中产生的感应电动势图1答案由法拉第电磁感应定律知，在时间t内，产生的感应电动势为E B BBlv.要点提炼导体切割磁感线运动产生的感应电动势1公式：EBlv.2适用条件：Bv.3电流方向的判定：右手定则(1)适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感

5、应电流的情况(2)判定方法：伸出右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向延伸思考电磁感应过程，能量是如何转化的？答案电磁感应过程是其他形式的能转化为电能的过程一、法拉第电磁感应定律的理解例1关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是()A穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零解析据法拉第电磁感应定律，感应电动势正比于磁通量变化率，C项中磁通量变化越快，则磁通量的

6、变化率越大，故C选项正确，A、B选项错误；某时刻的磁通量为零，但该时刻磁通量的变化率不一定为零，所以感应电流也就不一定为零，D选项错误，故选C.答案C针对训练如图2所示，电流表与螺线管组成闭合电路以下关于电流表指针偏转情况的叙述中正确的是()图2A磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同C磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小答案A解析电流表指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小决定于

7、磁通量的变化率，所以A正确二、感应电动势的计算例2如图3甲所示，某线圈共有50匝，若穿过该线圈的磁通量随时间的变化如图乙所示，则a、b两点间的电压是多少？图3解析求a、b两点的电压就是求线圈中的感应电动势由题图乙得 V1 V故En50 V所以a、b两点间的电压为50 V.答案50 V例3如图4所示，磁场中有一导线MN与“匚”形光滑金属框组成闭合电路，当导线向右运动时，下列说法正确的是()图4A电路中有顺时针方向的电流B电路中有逆时针方向的电流C导线的N端相当于电源的正极D电路中无电流产生解析由右手定则可知感应电流方向为逆时针，A错，B对；MN导线产生感应电动势相当于电源，N端相当于电源的负极，

8、C、D错答案B1(感应电动势的产生条件)感应电动势产生的条件是()A导体必须做切割磁感线的运动B导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化C无论导体回路是否闭合，只要它包围面积内的磁通量发生变化D导体回路不闭合答案C解析产生感应电动势的条件是回路中的磁通量发生变化，与回路闭合与否无关，故C选项正确，B、D选项错；磁通量变化的方式很多，不一定是导体切割磁感线，故选项A错2(法拉第电磁感应定律的理解)将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置，比较两次插入中，不发生变化的物理量是()A磁通量的变化率 B磁通量的变化量C感应电动势的大小 D流过线圈的电流答案B3(感应电动势的计算)有一个单匝线圈，在0.2 s内通过它的磁通量从0.02 Wb均匀增加到0.08 Wb，则线圈中的感应电动势为()A0.1 V B0.2 VC0.3 V D