法拉第电磁感应定律

1、精品资源第二节法拉第电磁感应定律感应电动势的大小教学目的：掌握法拉第电磁感应定律，会求其大小教学重点：法拉第电磁感应定律教学难点：法拉第电磁感应定律的应用教学方法：课型：教具：电磁感应演示仪教学过程组织教学：复习提问：电磁感应现象产生的条件新课教学：一、感应电动势：1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。2、注意： 1）产生感应电动势的那部分导体相当于电源；2）在电源的内部电流的方向是由低电势到高电势。二、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。这就是法拉第电磁感应定律。2、公式： ent其中： e 感应电动势的大小；n 线圈的

2、匝数； 磁通量的变化率。t单位：伏特， v ；1 伏特 =1 韦 /秒3、导出式：1）当导线垂直平移切割磁感线时：e=blv推导：如图所示，已知磁感应强度b、导线的长度l 、以速度 v 向右运动，在t 时间内由 ab 移到a1b1；i、利用法拉第电磁感应定律bsblv tetblvttii 、利用能的转化和守恒定律可知，导线匀速切割时，外力克服磁场力所做的功等于感应电流的功，即：fseitfbilsvteblv当速度与磁感应强度不垂直时，设夹角为，则：e blv1 blv siniii 、关于导体的有效长度问题2）当导线围绕其一端旋转切割磁感线时：e 1 bl 223）矩形线框在磁场中匀速转动

3、时：embs说明：em 只与 s 大小有关， 而与线框的形状无关；与转轴的位置无关。4）瞬时感应电动势：eem cosbscost欢迎下载精品资源如果从中性面开始转动：eem sinbssint三、典型例题分析：例 1、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中。如图所示，当磁场以每秒10 特的变化率增强时，求线框中点a、 b 的电势差。例 2、如图所示， ab 、 cd 是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为b。在导轨的ac 端连接一个阻值为r 的电阻

4、，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为 m，从静止开始沿导轨下滑，求 ab 棒的最大速度。例 3、如图所示， 均匀圆形导体环的直径上固定一金属细棒ab，圆心 o 处为一转轴，匀强磁场边界cd通过圆心，已知 b=0.2t ，环的半径 r=0.1m ，圆环总电阻为 0.4 ，直棒的电阻为 0.1 ，圆环以 =100rad/s 绕轴匀速转动。求： 1）当 ao 进入磁场后，产生的感应电动势的大小；2)当 ao 进入磁场后，通过 bo 电流的大小和方向； 3）维持圆环转动的外力矩的大小。例 4、如图所示，由均匀电阻丝做成的矩形线圈的电阻为r，ab=cd=l 1，bc=ad=l 2。线圈以速度 v 匀

5、速穿过匀强磁场区域，磁感应强度为b，磁场宽度为 d（ dl 2 ）。 1）画出通过线圈的磁通量随时间变化的图象； 2）求线圈的感应电动势；3）求线圈产生的焦耳热。欢迎下载精品资源课后检测题一、选择题1如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中能产生感应电流的是 （ ）a直导线中电流强度变大b线框向右平动c线框向下平动d线框以ab 边为轴转动e线框以直导线为轴转动2、关于电磁感应中感应电动势的大小表述是正确的是（）a、 穿过某导体框的磁通量为零时，该线框中的感应电动势一定为零b、 穿过线框的磁通量越大，该线框中的感应电动势就一定越大c、 穿过线框的磁通

6、量变化越大，该线框中的感应电动势就一定越大d、 穿过线框的磁通量的变化率越大，该线框中的感应电动势就一定越大3如图，闭合金属线圈a 悬挂在通电长直导线b 的正上方，且和b 在同一竖直平面内，当b 中的电流强度突然减小时，下列说法正确的是（）a 线圈 a 中产生顺时针方向的电流，悬线张力变小b线圈 a 中产生顺时针方向的电流，悬线张力增大c线圈 a 中产生逆时针方向的电流，悬线张力变小d 线圈 a 中产生逆时针方向的电流，悬线张力增大4、如图所示，导体ab 的长为 2r，绕 o 点以角速度w 转动， ob 为 r 且 oab 三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为b，充满转动平面且与转动平面

7、垂直，那么ab 两端的电势差为（）a 、 br2 /2b 、 2br2c、4 b r2d、 6 br2oab5如图，在竖直平面内有三个从相同高度由静止开始释放，三个线圈是大小相同的用同一种金属材料制成的正方形， a 线框有一个小缺口，b 和 c 都闭合， b 的导线比c 粗。在水平虚线的正下方是垂直于线框所在平面向里的匀强磁场，下列关于它们落地时间的说法中，正确的是（）a 三个线框同时落地b a 线框最先落地cb 线框比 c 线框后落地d b 线框和 c 线框同时落地二、填空6、喷气式飞机两翅翼端间的距离为l ，飞行的最大速率为v ，飞行的所在区域的地磁场磁感应强度为b，那么飞机在飞行过程中产

8、生的最大电动势为，最小电动势为 。7、有一面积为 s=100cm2 的金属环， 电阻为 0.1，环中磁场变化规律如图所示， 磁场方向垂直环面向里，则在 t1 t2 时间内通过金属环的电荷量为 - cb/t0.20.1欢迎下载ot1t2t/s精品资源三、计算题8如图，正方形线框abcd 的总电阻 r 为 0.4，质量 m 为 0.1kg，边长为0.4m，两虚线之间是垂直于线框平面向里的匀强磁场，上面一条虚线正好过ad 和 bc 的中点，磁感应强度从 2t 开始以 5t/s 的变化率均匀增大，当磁感强度为多大时，悬线的拉力为零（ ab 边为水平）？9固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd, 各边长

9、为l。其中 ab 是一段电阻为r 的均匀电阻丝 , 其余 3边均为电阻可忽略的铜线. 磁场的磁感应强度为b, 方向垂直纸面向里. 现有一与ab 段的材料、 粗细、长度都相同的电阻丝pq 架在导体框上 , 如图所示 . pq 以恒定速度v 从 ad 滑向 bc, 当滑过 l/3 的距离时 ,1)通过 ap 段电阻丝的电流强度是多大?2) 电阻丝 pq 两端的电压11如图导线框 abcd 固定在竖直平面内， bc 段的电阻为 r，其他段电阻均可忽略， ef 是一电阻可忽略的水平放置的导体杆， 杆长为 l ，质量为 m，杆的两端分别与 ab、cd 保持良好接触，且能无摩擦地滑动， 整个装置放在磁感应强度为b 的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直，现用一恒力f 竖直向上拉ef 使其由静止开始上升，则ef 的最大速度为多少？10.如图，