广东省惠州市惠东县惠东荣超中学高中物理选修32 第一章 电磁感应1.4法拉第电磁感应定律导学案

第3页学习目标1.知道磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率；2.理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；3.运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。学习目标1.知道磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率；2.理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；3.运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。课前预习阅读课本P14—P16，并填空。1.在电磁感应现象中产生的电动势叫做____________。2.我们用__________________来描述磁通量变化的快慢，它是______________跟发生这个变化所用________的比值，用符号可以表示为__________。3.法拉第电磁感应定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的____________成正比。表达式：____________________课堂学习一、法拉第电磁感应定律，其中n为_________，所求为______感应电动势。磁通量变化越______〔填“大〞、“小〞、“快〞或“慢〞〕，感应电动势越大。二、理解Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义物理意义与电磁感应的关系磁通量Φ磁通量变化量△Φ磁通量变化率ΔΦ/Δt【小试身手】1.以下几种说法正确的选项是〔〕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.线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大2.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的磁通量变化量、磁通量变化率及感应电动势。三、法拉第电磁感应定律的三种表达式1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS＝S2-S1,此时2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,ΔB＝B2-B1,此时3.磁感应强度B与垂直于磁场的回路面积S同时改变，此时OOO'B【例1】如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO'以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时,那么在金属环转过90°角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大?【例2】如下图，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T/s的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？课后练习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，如下图．当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电势差是()A．Uab＝0.1VB．Uab＝－0.1VC．Uab＝0.2VD．Uab＝－0.2V2.〔多项选择〕单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。假设线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如下图，那么()A.线圈中零时刻感应电动势最小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.线圈中零到D时间内平均感应电动势为0.4V学习目标掌握局部导体切割磁感线运动时感应电动势的公式。学习目标掌握局部导体切割磁感线运动时感应电动势的公式。课前预习一、如下图,闭合线圈一局部导体bc处于匀强磁场中，磁感应强度为B，设线框可动局部bc的长度为L，并以速度v匀速向右运动，在Δt时间内由原来的位置bc运动到b’c’.求：1.面积变化量ΔS=_________________；2.穿过回路的磁通量变化量ΔΦ=_________________；3.产生的感应电动势E=_________________。二、阅读课本P17，并填空。1.当切割磁感线的导线的运动方向与磁感线方向垂直时，E=__________。2.假设B与v不垂直，两者成夹角θ，如下图，那么E=___________。课堂学习一、当切割磁感线的导体运动方向与磁感线方向垂直时，适用条件：考前须知：【例】请指出以下各图中的有效长度，a、b两点间的直线距离为d二、当导线运动方向和磁感线平行时，E=_________三、当B与v不垂直，两者成夹角θ，那么E=___________四、公式与的区别和联系【例1】如以下图所示，是一个水平放置的导体框架,宽度L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T，方向如下图.今有一导体棒ab横放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，其他局部电阻均不计，当ab以v=4t(m/s)的速度向右匀加速滑动时，试求:〔1〕导体棒ab在5s末产生的感应电动势的大小；〔2〕导体棒ab在5s内产生的感应电动势的大小。【例2】如图，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。课后练习1.如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长为0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动。求：〔1〕ab中的电流大?ab两点间的电压多大？〔2〕维持ab做匀速运动的外力多大？〔3〕ab向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少？2.【学案P14对点训练1】如下图，abcd为水平放置的平行“⊂〞形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁