高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1 新人教版选修3-2.doc

第四章 电磁感应第四节 法拉第电磁感应定律 【学习目标】1知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素；2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、；3知道e=blvsin如何推导；5会用解决问题。【重点、难点】重点：理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式，知道公式e=blvsin的推导过程；难点：知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。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 2电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量 成正比，表达式e(单匝线圈)，en(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 (vl但v与b夹角为)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()图1auab0 buaub，uab保持不变cuaub，uab越来越大 duaub，uab越来越大【学始于疑】探究案【合作探究】问题1：探究一：感应电动势在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？_电动势大，电流一定大吗？_图b中，哪部分相当于a中的电源？_图b中，哪部分相当于a中电源内阻？_在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势.有感应电动势是电磁感应现象的本质。问题2： 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么?问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3：第一个成功实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同?问题3： 导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为b，ab的长度为l，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？归纳总结对eblv公式用来计算导线切割磁感线时的感应电动势更简捷，需要理解（1）b,l,v两两垂直（2）导线的长度l应为有效长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，e=0（4）速度v为平均值（瞬时值），e就为平均值（瞬时值）【课堂小结/本节知识网络】【思考】【当堂检测】1 如图3所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积s=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外接一个阻值r=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示；求：（1）前4s内的感应电动势（2）前5s内的感应电动势 2如图4所示，金属导轨mn、pq之间的距离l=0.2m,导轨左端所接的电阻r=1,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为b=0.5t, ab在外力作用下以v=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受安培力的大小。【课后巩固】1长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在u形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：(a)产生相同的感应电动势 （b）产生的感应电流之比等于两者电阻率之比(c)产生的电流功率之比等于两者电阻率之比(d)两者受到相同的磁场力2在图5中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为b的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用l1、l2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为t，则通过线框导线截面的电量是: 3在理解法拉第电磁感应定律及改写形势,的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：(b) 对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比(d) 对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 成正比 (f) 对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比（e）题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值4如图6所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的，磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为e，则a、b两点的电势差为 。5.根椐法拉第电磁感应定律e=/t推导导线切割磁感线,即在bl，vl， vb条件下，如图7所示，导线ab沿平行导轨以速度v匀速滑动产生感应电动势大小的表达式e=blv。 6如图8所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.5m,左端接一电阻r=0.20,磁感应强度b=0.40t的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab棒以v=4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小 （2）回路中感应电流的大小【答案】 自主学习：1在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源的内阻2电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比，表达式e(单匝线圈)，en(多匝线圈)当导体切割磁感线产生感应电动势时eblv(b、l、v两两垂直)，eblvsin_(vl