《高中物理4.4法拉第电磁感应定律导学案2新人教版选修32》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理4.4法拉第电磁感应定律导学案2新人教版选修32（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理4.4法拉第电磁感应定律与学案2新人教版选修32第4节法拉第电磁感应定律【学习目标】1 .法拉第电磁感应定律的内容及推论（导体棒切割磁场时的感应电动势公式），并会应用 化公式进行计算。2 .能区别磁通量、磁通量的变化、.磁通量的变化率【重点、难点】应用公式计算。预习案【自主学习】1 .在电磁感应现象中产生的电动势，叫做 产生感应电动势的那部分导体就相当于 ,导体的电阻相当于 r，、,，、，, ,A 2 .电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的 正比，表达式 上力.（单匝线圈），E= njp（多匝线圈）.当导体切割磁感线产生感应电动势时E=（ B l、v两两垂直），E=L v,
2、l但v与B夹角为0）.3 .关于感应电动势，下列说法中正确的是（）A.电源电动势就是感应电动势B.产生感,应电动势的那部分导体相当于电源C.在电磁感应现象中没有感应.电流就一定没有感应电动势D.电路.中有电流就一定有感应电动势4 .穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则（）A.线圈中感应电动势,每秒钟增加2 VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变5 . 一根导体棒 ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直.如图1所示，则有（）A. Uab= 0B.a端电势高于b端，D. a端电势低于b端U,U
3、b越来越大,Ub越来越大C. a端电势高于b端,【学始于疑】探究案_ 一、- A 【合作探究一】 区分好磁通量 中，磁通量的变化量 A，磁通量的变化率 T物理量单位物理意义计算公式磁通 量中表示某时刻或某位置时穿 过某一面积的磁感线条数 的多少磁通量 的变化 量A表示在某一过程中穿过某 一面积的磁通量变化的多 少磁通量 的变化 /A 率A t表示穿过某一面积的磁通 量变化的快慢一 ，A 一、_ , 八一一， 、一一特别提醒 用、A、而言，穿过一匝线圈和穿过 n匝是一样的。磁通量和 . A 磁通量的变化率的大小没有直接关系，中很大时，可能很小，也可能很大；某时刻 中 一八，一A一八，一=0时，但
4、含该时刻的某段时间内A可能不为零，一可能不为零A t归纳总结【合作探究二】试根据法拉第电磁感应定律推导E=BLV并说明公式适用条件归纳总结：【课堂小结/本节知识网络】【思考】当导体棒切割速度与磁场垂直时，如何求感应电动势?【当堂检测】1 . 1. 一个200匝、面积为20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在 0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T ,在此过程中穿过线圈的磁通量的变 化量是 Wb磁通量的平土变化率是 Wb/s；线圈中感应电动势的大小是 V.2 .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势一定越大B.线圈中磁通量越大
5、，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线一圈处在磁场越强,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3. 3.如图2所示，在磁感应强度为 1 T的匀强磁场中，一根跟磁场垂直长20 cm的导线以2 m/s的速度运动，运动方向垂直导线与磁感线成30。角，则导线中的感应电动势为4. 4.在磁感应强度为 B的匀强磁场中，长为l的金属棒OAcB垂直于磁场方向的平面 内绕O点以角速度3匀速转动，如图3所示，求：金属棒 OA止产生的感应电动势.图3【课后巩固】1.当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（）A.线圈中一定有感应电流B.线圈中一定有感应电
6、动势C.感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D.感应电动势的大小跟线圈的电阻有关2. 一根直导线丁长0.1 m,在磁感应强度为 0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运 动，则导线中产生的感应电动势的说法错误的是（）A. 一定为0.1 VB.可能为零C.可能为0.01 V D.最大值为0.1 V3.无线电力传输目前取得重大突破，在日本展出了一种非接触式电源供应系统.这种 系统基于电磁感应原理可无线传输电力.两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的 位置，原理示意图如图 1所示.下列说法正确的是 （）n图1A.若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动，势B.只有A线圈中输入变化的电
7、流， B线圈中才会产生感应电动势C. A中电流越大，B中感应电动势越大D. A中电流变化越快，B中感应电动势越大.4 .闭合回路的磁通量 随时间t的变化图要分别如图 2所示，关于回路中产生的感应 电动势的下列论述，其中正确的是 ()A.图甲回路中感应电动势恒定不变B.图乙回路中感应电动势恒定不变C.图丙回路中0tl时间内感应电动势小于 tlt2时间内感应电动势D.图丁回路中感应电动势先变大后变小5 .如图3所示，PQR划一正方形导线框，它以ff定速度向右进入以 MNK;边界的匀强 磁场，磁场方向垂直线框平面向里， 吊燃与线框的边成45角，E、F分别是PS和PQ的中 点.关于线框中的感应电流，正
8、确的说法是 ()M X X M 冷且局*比*图3A.当E点经过边界 B.当P点经过边界 C.当F点经过边界 D.当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大 MN寸，线框中感应电流最大 MN寸，线框中感应电流最大 MN寸，线框中感应电流最大6.如图4(a)所示，一个电阻值为 R匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R连接成闭合回路.线圈的半径为ri.在线圈中半径为 心的圆一形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为to和B0.导线的电阻不计.图4求0.至ti时间内(1)通过电阻R上的电流大小和方向；(2)通过电阻R上的电
9、荷量q及电阻R上产生的热量.【答案】自主学习：1 .感应电动势.、电源、电源的内阻.2 .变化率 .E= Blv（巳1、v两两垂直）,E= Blvsin &（vl但v与B夹角为0 ）.3 . B解析 电源电动势的来源很多， 不一定是由于电磁感应产生的， 所以选项A错误；在电 磁感应现象中，如果没有感应电流，也可以有感应电动势，C错误；电路中的电流,可能是由化学电池或其它电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势.4 . D5 . D当堂检测：1. 4X 10r 4 8X 10 3 1.6解析 磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，应该用公式 4中=480所0来计算,所以A 中=A BSSi
10、n 0 =（0.5 0.1） X 20X 10 4X0.5 Wb= 4X10 4 Wb， 一 一 4 A4X103磁通量的变化率为 -= Wb/s =8X10 Wb/s , t 0.05感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律得E= n4y-=200X8X 10 3 V = 1.6 V At2. D一一 A r , A ，、,一，一，解析 线圈中广生的感应电动势E= n7，即E与瓦丁成正比，与中或A的大小无直,、，一、一、， r AO, 一一，人接关系.磁通量变化得越快，即 越大，产生的感应电动势越大，故只有 D正确.3. 0.2 V解析 E= Blv sin 30 = （1 x 0.2 X2
11、Xsin 30 - ） V = 0.2 V4. 2B12C0解析 由v=rco,可知各点处速度与该点到O点的距离r成正比，速度都与棒垂直，1我们可以求出棒 OA上各点的平均速度 v =23 ,即与棒中点的速度相同.（只有成正比例的112B相同，则可直接应用公量，中点值才等于平均值 ）可彳导E= B1v= Bl - -co=-B12co.点评当导体棒转动切割磁感线时，若棒上各处磁感应强度1%.课后巩固：1. B解析 穿过闭合电路的磁通量发生变化时才会产生感应电流，感应电动势与电路是否闭 合无关，且感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比.2. A解析当公式E= Blv中R l、v互相垂直而导体切割
12、，磁感线运动时感应电动势最大:En= Blv =0.1 X0.1 X10 V= 0.1 V ,考虑到它们三者的空间位置关系,3. BD解析根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁场中，B、C D正确，A错.B线圈才能产生感应电动势，A错，B对；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量变化率，所以 C错，D对.4. B 一 , 一。一一，一 解析 因=土1，则可据图象斜率判断知图甲中A，A“”即电动势E为0;图乙中不=恒量，即电动势 E为一恒定值；图丙中 E前E后;一 ，一A，,一一图丁中图象斜率 工-先减后增，即回路中感应电动势先减后增，故只有B选项正确.5 . B解析 当P点经
13、过边界MM,切割磁感线的有效长度最大为SR感应电流达到最大.2小nE0 7tr2 , 6 .答案(1)4 从b到a3Rt0nB 兀 r2t 1 2n2B0 兀2r4t 1(2)3Rt029Rt0解析 一 ，、 ， A B B0 , A 由图象分析可知,0至t1时间内/.由法拉第电磁感应正律有E= k =2ES=兀r2.由闭合电路欧姆定律有11 =石一联立以上各式得，通过电阻R十RR上的电流大小2nB0 兀2 .11 =.由楞次定律可判断通过电阻R上的电流方向从 b到a.3Rt02,nBj 兀 r zt i(2)通过电阻 R上的电重：q=Iiti= /工3Rt0电阻R上产生的热量：Qb I：Rti =2n宜兀2r 4t i_ 29Rt0
