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(完整word)法拉第电磁感应定律导学案
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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。
,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。
。
【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
导体棒垂直于磁场运动，B、l、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θ时,
如图所示，E＝_______ 。
知识点3 反电动势
：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 】
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 ⑴试着标出乙和丙电路中等效电源的正负极？
思考 ⑵电路不闭合，乙和丙电路中有电流吗？有电动势吗？
传手先行：
？.若导线框各边电阻均为r，试画出A图的等效电路图？
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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。。08Wb.
（1）求线圈中的感应电动势？
（2）如果线圈的电阻r=1Ω，把一个电阻R=99Ω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？
你还学过和这三个量类似的物理量么？类比区别这三个量。
问题3:能否用E＝n 求瞬时感应电动势?
牛刀小试
,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Φ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ΔΦ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
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D．穿过线圈的磁通量Φ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/T
4
2
0
t/s
,匝数n＝1500匝，横截面积S＝20 cm2，电阻r＝2 Ω，与螺线管串联的外电阻R＝8Ω，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Φ的大小、ΔΦ的大小 必然联系．
2．磁通量的变化率，是Φ- t 图象上某点切线的 ．
3．E＝n 求出的是Δt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E＝Blv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）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（ ）
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v
v
【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
B．CD段始终不受安培力
C．感应电动势最大值E＝Bav
方法提能： 对公式E＝Blvsinθ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＝πBav
【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Φ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
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C 图丙中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2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,绕通过某直径的轴OO′以角速度ω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？
，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( ）
A．φa>φb，Uab保持不变
B．φa〉φb，Uab越来越大
C．φa<φb，Uab越来越大
D．φa<φb，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=×10-3T，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ω=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:
）
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，将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0。05s,。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： ）