《高中物理第四章第四节法拉第电磁感应定律导学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第四章第四节法拉第电磁感应定律导学案（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、第四节：法拉第电磁感应定律导学案学习目标：(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、A、t(3)、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。(4)、知道E=BLVsin。如何推得。E n(5)、会用t和E=BLV sin解解决问题。(6)、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLM掌握运用理论知识探究问题的方法。学习重点：法拉第电磁感应定律探究过程。学习难点：e n 一 和E=BLV sin 0的应用 t学习过程一、知识回顾1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件
2、是什么？3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？4、既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢?5、如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中，该电路中是否有电流？为什么？、有感应电流，是谁充当电源？、图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？6、产生感应电动势的条件是什么？7、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？二、自主学习：(一)、探究影响感应电动势大小的因素（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测）（2）探究要求：、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。、迅速
3、和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最 大摆幅；（3）、探究问题：问题1、在实验中，电流表发生偏转说明什？ 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:在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同?（4）、探究过程：安排学生实验。（能力培养）上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释:6实验中，将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）时，t大，I感卡感实验结论：电动势的大小与磁通量的变化 有关，磁通量的变化越 电动 势越大，磁通量的变化越 电动势越小。（二）、法拉第电磁感应定律内容： 表达式：思考：如
4、图所示。线圈 L由导线绕制成n匝，当穿过L的磁通量变化率为 A/ A t时，则线圈L中产生的感应电动势为多少？比较：磁通量 、磁通量的变化量、磁通量的变化率 t比较项目磁通量磁通量的变化量4磁通量的变化率t物理意义表达式与感应电动势的 关系单位（三）特例一一导线切割磁感线时的感应电动势思考：如图所示电路，闭合电路一部分导体 ab处于匀强磁场中， 磁感应弓虽度为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？X X XbXX； XXnx|； Xx Bx XX x| X问题讨论：1.上图的电路中，哪部分导体相当于电源？ ab导体的运动 V与磁感线方向 B有何关系？2.若导体运
5、动方向与导体本身垂直，但与磁感方向不垂直，设v与B夹角为0 （如右图），又如何计算感应电动势的大小呢?比较：公式E=n与E=BLV sin 0的区别与联系比较项目研究对象物理意义范围联系E=ntE=BLVSin 0（四）反电动势思考与讨论：如右图所示，电动机线圈中的电流方向以及ab、cd两个边受力的方向都表明。既然线圈在磁场中运动，电动机 线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生 的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍 线圈的转动？讨论：如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施?典型例题：例题1:下列说法正确的是（）A、线圈中磁通量变
6、化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大日 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例题2： 一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在 0. 5s内穿过它的磁场从 1T增加到9T。求（1）穿过线圈的磁通量变化量？ （ 2）磁通量的变化率？ （ 3）线圈中感应 电动势的大小例题3:如下图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度 L=1.50m,接有电阻R=0.20设匀强磁场和框架平面垂直，磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框
7、滑动，框架及导体ab电阻均不务，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑2）回路上感应电流的大小（3）动时，试求：（1）导体ab上的感应电动势的大小和方向? ab两端的电压是多少？【同类变式】如下图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场, 磁感应弓II度为Bo 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端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为 R,其余电阻忽略不计。试求 MN队圆 环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值和最大值以及通过的电量。例4:如图所示，一个电阻值为 R匝数为n的圆形金属线圈与阻值为 2R的电阻R连接成闭合回路.线圈的半径为口,在线
8、圈中半径为2的圆形区域存在垂直.于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如aL 曲图所示.图线与横、纵轴的截距分别为t。和B.导线的电阻不计.求 0涉至t1时间内：（1）通过电阻R上的电流大小和方向；（2）通过电阻R上的电荷量q及电阻R上产生的热量.巩固练习:1.当线圈中的磁通量发生变化时，则（）A.线圈中一定有感应电流B .线圈中一定有感应电动势C,感应电动势的大小与线圈电阻无关D .如有感应电流，其大小与线圈的电阻有关2 .闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比？ （）A.磁通量B.磁感应强度C.磁通量的变化率D .磁通量的变化量3 .
9、 一个N匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁场平面成30o角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法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 .在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒两端产生的感应电动势将（）A.随时间增大 B. 随时间减小C.不随时间变化D. 难以确定5 .如图所示，电阻为 R的金属棒，从图示位置分别以速率v1, v2沿电阻不计的光滑轨道从ab匀速滑到a/b/处，若v1 ： v2=
10、1 ： 2,则在两次移动过程中 （）芋A.回路中感应电流强度 I1 ： 12=1 ： 2 工 xB.回路中产生热量 Q1 ： Q2=1: 2C.回路中通过截面的总电量q1 ： q2=1 ： 2|1 乂 1烹D.金属棒产生的感应电动势 E1: E2=1 ： 2b b6.如图7所示，长为L的金属导线上端悬于 C点，下端系一小球 A,在 竖直向下的匀强磁场中做圆锥摆运动，转动方向如图所示，导线与竖直方向的夹角为0 ,摆球的角速度为 a，磁感应强度为 B,则金属导线中产 生感应电动势的高电势端及大小为（）12122-A. C 点 2BL aB . C点 2BLcosin 0C. A点 2BL23D.
11、A点 2BL%sin2e7、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图甲所示 .当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中 点a、b两点间的电势差是（）A.Uab=0.1 VB.Uab=-0.1 VC.Uab=0.2 VD.Uab=-0.2 V8.如图所示，在一个匀强磁场中，有两个用粗细相同的同种金属导线制成的闭合圆环a和b,它们半径之比为 2： 1,线圈平面与磁场方向垂直.如果匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则a、b环中感应电流之比为多少？感应电流电功率之比为多少？参考答案例 1、D 例 2、（1） 8-3-310 Wb (2) 1.6 10 wbs(3) 1.6V 例 3、(1) 2.4V由 b 至U a (2) 12A (3) 2.4V同类变式（1）圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电、，BrV 0 22BrV,，户口 ，户口流强度的平均值为最大值为 二一（2）通过的电荷量通过的电荷量为2RR2n B0 r23Rt02nB0E13Rt022242 nBr2t19Rt2巩固练习1、BCD 2、C 3、CD 4、C 5、ABD 6、B 7、B 8、电流的比为 2:1 ,电功率的比为8:1
高中物理第四章第四节法拉第电磁感应定律导学案
