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1、2.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练自主自主检测课标要求1理解并掌握法拉第电磁感应定律，能够运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小2能够运用EBlv或EBlv sin 计算导体切割磁感线时产生的感应电动势3知道导线切割磁感线，通过克服安培力做功把其他形式的能转化为电能思维导图必必备知知识自主学自主学习一、感应电动势1定义：穿过闭合回路的磁通量发生了变化，闭合回路中就会产生感应电流，这说明电路中一定存在一种由_产生的电动势，这种电动势叫作感应电动势2特点：在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电
2、动势；如果回路_，只要穿过回路的_发生变化，虽然没有感应_产生，但感应_依然存在电磁感应没有闭合磁通量电流电动势磁通量变化率韦伯伏三、导线切割磁感线时的感应电动势1导线垂直于磁场运动，B、L、v两两垂直时，如图甲所示，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时，如图乙所示，E_BLvBLv sin 关关键能力能力合作探究合作探究探究点一对法拉第电磁感应定律的理解和应用导学探究如图所示，在将条形磁体从同一高度插入线圈的实验中：(1)电流表指针偏转说明回路中有感应电流产生，谁是电源呢？(2)电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？答案：BC答案：B素养训练2(多选)单匝线圈
3、在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t变化的图像如图所示，图线为正弦曲线的一部分，则()A在t0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B在t1102 s时刻，感应电动势最大C在t2102 s时刻，感应电动势为零D在02102 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零答案：BC思维方法综合法拉第电磁感应定律和楞次定律，对于面积一定的线圈，不管磁场的方向如何变化，只要磁感应强度B随时间t均匀变化，产生感应电动势的大小和方向均保持不变所以在B-t图像中，如果图像为一条倾斜直线，不管图线在时间轴上方还是下方，整个过程感应电动势和感应电流均为恒量提示：B、L、v三个量方向必须
4、两两垂直归纳总结1.对公式EBlv的理解(1)当B、l、v三个量方向相互垂直时，EBlv；当有任意两个量的方向平行时，E0.(2)式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度若切割磁感线的导线是弯曲的，则应取其与B和v方向都垂直的等效线段长度来计算如图中线段ab的长即为导线切割磁感线的有效长度(3)公式中的v应理解为导线和磁场的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有感应电动势产生典例示范例 2 如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距L0.50 m，左端接一电阻R0.20，磁感应强度B0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻
5、均可忽略不计当ac棒以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ac棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小素养训练3如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN与线框的QR边成45角，E、F分别是PS边和PQ边的中点关于线框中的感应电流，正确的说法是()A当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大答案：B解析：当P点经过边界MN时，切割磁感线的
6、有效长度最大，此时感应电动势最大，感应电流也最大素养训练4(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍答案：AB思维方法感应电动势的三个表达式对比表达式EBlv情景图研究对象 回路(不一定闭合)一段直导线(或等效成直导线
7、)绕一端转动的导体棒意义一般求平均感应电动势，当t0时求的是瞬时感应电动势一般求瞬时感应电动势，当v为平均速度时求的是平均感应电动势用平均值法求瞬时感应电动势适用条件所有磁场匀强磁场匀强磁场随堂演随堂演练自主自主检测1闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比()A磁通量 B磁感应强度C磁通量的变化率 D磁通量的变化量答案：C2.如图所示，条形磁铁位于线圈的轴线上，下列过程中，能使线圈中产生最大感应电动势的是()A条形磁铁沿轴线缓慢插入线圈B条形磁铁沿轴线迅速插入线圈C条形磁铁在线圈中保持相对静止D条形磁铁沿轴线从线圈中缓慢拔出答案：B解析：根据法拉第电磁感应定
8、律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量变化越快，感应电动势越大，条形磁铁在线圈中保持相对静止，无感应电动势，故选B.3.如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知abbcL.当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差的绝对值为()ABLv BBLv sin CBLv cos DBLv(1sin)答案：B解析：公式EBlv中的l应指导体切割磁感线的有效长度，也就是与磁感应强度B和速度v都垂直的长度，因此该金属弯杆的有效切割长度为L sin，故感应电动势大小为BLv sin，B正确4.夏天将到，在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时
9、针转动金属材质的电扇示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于A、O两点的电势及电势差的说法正确的是()AA点电势比O点电势高BA点电势比O点电势低CA点电势等于O点电势D扇叶长度越短，转速越快，A、O两点间的电势差数值越大答案：A5如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直金属线圈所围的面积S200 cm2，匝数n1 000，线圈电阻r2.0.线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R8.0.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：(1)t12.0 s时线圈产生感应电动势的大小；(2)在t12.0 s时通过电阻R的感应电流的大小和方向；(3)在t25.0 s时刻，线圈端点a、b间的电压
