法拉第电磁感应定律.doc

让学习成为一种习惯！授课教案学生姓名： 周哲宇 授课教师： 章乐 班主任： 徐璐 科目： 物理 上课时间： 2012 年 月 日 时 时授课内容授课标题法拉第电磁感应定律学习目标重点难点学生知识弱点以及针对性教学学生情况分析针对性教学学科主任批阅意见： 授课学案学生姓名： 授课教师： 章乐 班主任： 科目： 物理 上课时间： 2012 年 月 日 时 时跟踪上次授课情况上次授课回顾 完全掌握 基本掌握 部分掌握 没有掌握作业完成情况 全部完成 基本完成 部分完成 没有完成本次授课内容授课标题法拉第电磁感应定律学习目标重点难点授课内容法拉第电磁感应定律一、感应电动势1.感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势，叫感应电动势.2.电势高低的判断:在电磁感应中判定电势高低时必须把产生感应电动势的导体(或线圈)看成电源，且注意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流动.若电路断路无感应电流时，可假设电路闭合有感应电流，来判断电势的高低.RabvLSNGvababRErabGEr讨论:分析下图所示电路中那部分导体相当于电源？并画出等效电路.判断a、b两点电势的高低.二、感应电动势大小的计算1.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.表达式:，n为线圈的匝数.法拉第电磁感应定律是计算感应电动势的普适规律.(2)说明:本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于导体回路，回路不一定闭合.在中，E的大小是由匝数及磁通量的变化率(即磁通量变化的快慢)决定的，与或之间无大小上的必然联系.磁通量表示穿过某一平面的磁感线的条数；磁通量的变化量表示磁通量变化的多少；磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢.大，及不一定大；大，及也不一定大.它们的区别类似于力学中的v、v及的区别.一般计算t时间内的平均电动势，但若是恒定的，则E不变也是瞬时值.若S不变，B随时间变化时，则；若B不变，回路面积S随时间变化时，则.2.导体切割磁感线产生感应电动势(1)公式:E=BLv(可从法拉第电磁感应定律推出)(2)说明:上式仅适用于导体各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L、v与B两两垂直.当LB,Lv,而v与B成角时，感应电动势E=BLvsin.OA若导线是曲折的，则L应是导线的有效切割长度.公式E=BLv中，若v是一段时间内的平均速度，则E为平均感应电动势，若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势.3.导体转动切割磁感线产生的感应电动势当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度匀速转动，切割磁感线产生感应电动势时:.三：例题精选DACBFba例1：如图所示，在竖直向下的磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导体的AC端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导体放置的金属棒ab，质量为m，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计，若用恒力F沿水平方向向右拉棒运动，求金属棒的最大速度。四：巩固提高1.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.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线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2.一矩形线圈在匀强磁场中向右作加速运动，如图所示，下列说法正确的是（ ）vabdcA.线圈中无感应电流，有感应电动势B.线圈中有感应电流，也有感应电动势C.线圈中无感应电流，无感应电动势D.a、b、c、d各点电势的关系是：UaUb，UcUd，UaUd 3. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少了2Wb，则（ ） A. 线圈中感应电动势每秒增加2V B. 线圈中感应电动势每秒减少2V C. 线圈中无感应电动势 D. 线圈中感应电动势大小不变图13-2-94如图13-2-9所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度cm/s通过磁场区域。在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下图所示的图线中，能正确反映感应电流随时间变化规律的是（ ）R5如图所示，有一磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，垂直磁场方向放置一很长的金属框架，框架上有一导体棒ab保持与框边垂直，并由静止开始下滑。已知ab长50cm，质量为0.1kg，电阻为0.1，定值电阻R=0.9，框架电阻不计，取g=10m/s2，求：（1）导体棒下落的最大速度和最大加速度；（2）导体棒在下落的速度达到最大时产生的电功率。6 截面积为的100匝电阻可以忽略不计的线圈A，处在均匀磁场中，磁场的方向垂直线圈截面，如图所示，磁感应强度为（t为时间，以秒为单位），线圈电阻不计，求： （1）闭合S2后，通过R2的电流大小和方向； （2）S1切断后，通过R2的电量。baBL1L27.如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab，ab与导轨间的动摩擦因数为，它们围成的矩形边长分别为L1、L2，回路的总电阻为R.从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt，（k0）那么在t为多大时，金属棒开始移动？8. 如图所示，在水平面上有一个固定的两根光滑金属杆制成的37角的导轨AO和BO，在导轨上放置一根始终和OB垂直的金属杆CD，导轨和金属杆是用同种材料制成的，单位长度的电阻值均为，整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为B=0.8T，现给棒CD一个水平向右的外力，使CD棒从t=0时刻由O点处开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为，求： （1）t=4s时，回路中的电流大小； （2）t=4s时，CD棒上安培力的功率是多少？13-3-79：如图13-3-7，一个U形导体框架，其宽度l=1m，框架所在平面与水平面的夹角=300，其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形导体框架的平面垂直，匀强磁场的磁感强度B=0.2T。今有一条形导体ab，其质量为m=0.5kg，有效电阻R=0.1，跨接在U形导体框架上，并且能无摩擦的滑动，求（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度。（2）在最大速度时，在ab上释放的电功率（g=10m/s2）。图13-2-1110如图13-2-11所示，形导线框水平放置在磁感应强度B0.2T的匀强磁场中磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0,接在NQ间的电阻R=4.0,电压表为理想电表,其余电阻不计.若导体棒在水平外力作用下以速度v=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.(1) 通过电阻的电流方向如何?(2)电压表的示数为多少? (3) 若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少? BdcbaMRN11：如图所示，ab和cd是两根足够长的平行金属导轨，两导轨间距离为L，导轨固定，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨所在的平面内有垂直导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度B在导轨的a、b端之间连接一阻值为R的定值电阻。一根质量为m的金属棒MN放置在导轨上。且总与导轨垂直。导轨和棒接触良好，且电阻均可不计。（1）导轨与棒之间光滑接触，棒运动的最大速度是多少？（2）若导轨与棒之间动摩擦因数为，棒运动的最大速度又是多少？12如图18所示，平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，另外的电阻阻值为R，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab、cd以速率v向右运动时，通过R的电流强度为多少？学生对于本次课的评价： 特别满意 满意 一般 不满意 学生签字：一般、不满意，选此两项需要写相关说明。非常满意、满意，选择此两项不要求写说明。学科主任批阅意见： 学生作业学生姓名： 授课教师： 章乐 班主任： 科目： 物理 上课时间： 2012 年 月 日 时 时本次授课内容授课标题学习目标重点难点课后作业1、 选择题 1关于感应电动势大小的下列说法中，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，产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大2单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示 ( )A线圈中O时刻感应电动势最大B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V3一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( )A将线圈匝数增加一倍B将线圈面积增加一倍C将线圈半径增加一倍D适当改变线圈的取向4如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为21，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为 ( )A41 B14C21 D125如图5所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是 ( )Acd向左运动 Bcd向右运动Cab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动Dab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动6如图6所示，RQRS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，MN线与线框的边成45角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流 ( )A 当E点经过边界MN时，感应电流最大B当P点经过边界MN时，感应电流最大C当F点经过边界MN时，感应电流最大D当Q点经过边界MN时，感应电流最大7如图16，光滑金属导轨互相平行，间距为L，导轨平面与水平面夹角为。放在一个范围较大的竖直向上的磁感强