25秋金牌学案物理选修二粤教版学生用书07　第二章　第二节　法拉第电磁感应定律.docxVIP

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第二节法拉第电磁感应定律

[学习目标]1．知道什么是感应电动势．知道产生感应电动势的导体相当于电源．2．理解和掌握法拉第电磁感应定律的内容和表达式．3．能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小．4．能够运用E＝BLv或E＝BLvsinθ计算导体切割磁感线时的感应电动势．

知识点一影响感应电动势大小的因素

1．猜想依据

感应电流的产生条件：穿过闭合电路的________发生变化．

2．实验方法

通过改变所用条形磁铁的________，改变螺线管中磁通量的变化量ΔΦ．

通过改变条形磁铁插入或拔出螺线管的________，改变螺线管中磁通量变化所用的时间Δt．

3．实验表明

感应电动势的大小跟___________________________________________，

即磁通量的变化率有关，用____________表示．

知识点二法拉第电磁感应定律

1．内容

电路中感应电动势的大小，与穿过这一电路的________________成正比．

2．公式

E＝nΔΦΔt，n为________，ΔΦ是________________

3．单位

在国际单位制中，ΔΦ的单位是________，Δt的单位是秒，E的单位是________．

知识点三导体棒切割磁感线时的感应电动势

1．磁场方向、导体棒与导体棒的运动方向三者两两相互垂直时，E＝________．

2．如图所示，导体棒与磁场方向垂直，导体棒的运动方向与导体棒本身垂直，但与磁场方向夹角为θ时，E＝________．

3．单位关系

1V＝1T·1m·1m/s．

1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)

(1)穿过某闭合线圈的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势就越大． ()

(2)穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中产生的感应电动势就越大． ()

(3)感应电动势的方向可用右手定则或楞次定律判断． ()

(4)穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大． ()

(5)导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大． ()

(6)在匀强磁场中，只要导体棒的运动方向与磁场方向垂直，其电动势即可用E＝BLv求解． ()

2．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增大为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2．通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为()

A．c→a，2∶1 B．a→c，2∶1

C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶2

3．下列各图中，相同的条形磁铁穿过相同的线圈时，线圈中产生的感应电动势最大的是()

ABCD

(1)如图所示，在将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中．快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？

(2)如图所示的装置，由一块安装在列车车头底部的强磁铁和埋设在轨道下面的一组线圈及电学测量仪器组成(记录测量仪器未画出)．当列车经过线圈上方时，由于穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就会产生感应电动势．请思考：

如果已知强磁铁的磁感应强度B、线圈垂直列车运行方向的长度L、感应电动势E，能否测出列车的运行速度呢？

考点1对法拉第电磁感应定律的理解和应用

1．Φ、ΔΦ、ΔΦΔt

物理量

单位

物理意义

计算公式

磁通量Φ

Wb

表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少

Φ＝B·S⊥

磁通量的变化量Φ

Wb

表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少

ΔΦ＝Φ2－Φ1

磁通量的变化率ΔΦ

Wb/s

表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢

ΔΦΔt＝

2．理解公式E＝nΔΦ

(1)感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系，与电路的电阻R无关；感应电流的大小与感应电动势E和回路总电阻R

(2)磁通量的变化率ΔΦΔt，是Φ-t图像上某点切线的斜率，可反映单匝线圈感应电动势的

(3)E＝nΔΦΔt只表示感应电动势的大小，不涉及其正负，计算时ΔΦ

(4)由E＝nΔΦΔt可求得平均感应电动势，通过闭合电路欧姆定律可求得电路中的平均电流I＝ER＝nΔΦΔt·R，通过电路中导体横截面的电荷量Q＝IΔ

【典例1】如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆环内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动，电路的固定电阻为R．其余电阻忽略不计．试求MN从圆环的左端滑动到右端的过程中电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量．

[听课记录]