最新法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案

1、-7 -二 法拉第電磁感應(yīng)定律（學(xué)案）學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.熟練掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，及各種情況下感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法。2 知道自感現(xiàn)象及其應(yīng)用，日光燈學(xué)習(xí)重點(diǎn) 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 學(xué)習(xí)內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.法拉第電磁感應(yīng)定律 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小:在導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的情況下，由法拉第電磁感應(yīng)定律可推出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的大小是：【例1】如圖所示，長(zhǎng)L!寬L2的矩形線圈電阻為 R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊 緣，線圈與磁感線垂直。 求：將線圈以向右的速度 v勻速拉出磁場(chǎng)的過程中， 拉力F大小; 拉力的功率P;拉力做的功 W;線圈中產(chǎn)生的電熱 Q

2、;通過線圈某一截面的電荷 量q。L2【例2】如圖所示，豎直放置的 U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),上端串有電阻 R （其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒 ab 的質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。b試求ab下滑的最大速度vm【例3】 如圖所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab, ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 卩,它們圍成的矩形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)i、L2,回路的總電阻為 R。從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=kt, ( k0)那么在t為多大時(shí)，金屬棒開始移動(dòng)？2 .轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

3、轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線平行。如圖磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，長(zhǎng)L的金屬棒oa以o為軸在該平面內(nèi)以角速度 3逆時(shí) 針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。Li、L2,所圍面積為 S,2線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線垂直。如圖矩形線圈的長(zhǎng)、寬分別為 向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,線圈繞圖示的軸以角速度 3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。【例4】 如圖所示，xoy坐標(biāo)系y軸左側(cè)和右側(cè)分別有垂直于紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為 B, 一個(gè)圍成四分之一圓形的導(dǎo)體環(huán)oab,其圓心在原點(diǎn) o,半徑為R,開始時(shí)在第一象限。從 t=0起繞o點(diǎn)以角速度3逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試畫出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t而變的函數(shù)圖象(以順時(shí)針電動(dòng)

4、勢(shì)為正)。3.電磁感應(yīng)中的能量守恒只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)的題目往往與能 量守恒的知識(shí)相結(jié)合。這種綜合是很重要的。要牢固樹立起能量守恒的思想?！纠?】 如圖所示，矩形線圈abcd質(zhì)量為m,寬為d，在豎直平面 內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上、下邊界水 平，寬度也為d,線圈ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)就開始做勻速運(yùn)動(dòng)，那么在線圈穿越磁場(chǎng)的全過程，產(chǎn)生了多少電熱?【例6】如圖所示，水平面上固定有平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度 為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。同種合金做的導(dǎo)體棒ab、截面積之比為2 : 1，長(zhǎng)度和導(dǎo)軌的寬均為 L, ab的質(zhì)量為 電阻為r，開始時(shí)ab、

5、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止，不計(jì)摩擦。給 一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量I,在以后的運(yùn)動(dòng)中，cd的最大速度v 大加速度am、產(chǎn)生的電熱各是多少?、感應(yīng)電量的計(jì)算根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化， 閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。設(shè)在時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電量為，則根據(jù)電流定義式及法 拉第電磁感應(yīng)定律 E二n.JG / . ：t，得：q =穿過閉合電路磁通量變化的形式一般有下列幾種情況：(1 )閉合電路的面積在垂直于磁場(chǎng)方向上的分量S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B發(fā)生變化時(shí)，；(2) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，閉合電路的面積在垂直于磁場(chǎng)方向上的分量S發(fā)生變化時(shí)，；(3) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B與閉合電路

6、的面積在垂直于磁場(chǎng)方向的分量S均發(fā)生變化時(shí)，?！纠?】如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出 勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若第一次用 0.3s時(shí)間拉出，外力所做的功為，通過導(dǎo)線截面的電量為；第二次用 時(shí)間拉出，外力所做的功為，通過導(dǎo)線截面的電量為，則()A.B.C.D.【例8】如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部， 磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為 B。一半徑為，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi), 其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。當(dāng)內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量?！纠?】如圖所示是一種測(cè)量通電螺線管中磁場(chǎng)的裝置，把一個(gè)很小

7、的測(cè)量線圈A放在待測(cè)處，線圈與測(cè)量電量的沖擊電流計(jì) G串聯(lián)，當(dāng)用雙刀雙擲開關(guān) S使螺線管的電流反向時(shí)， 測(cè)量線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而引起電荷的遷移，由表G測(cè)出電量Q,就可以算出線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B。已知測(cè)量線圈共有 N匝，直徑為d,它和表G串聯(lián)電路的總電阻為【例10】一個(gè)電阻為R的長(zhǎng)方形線圈abed沿著磁針?biāo)傅哪媳狈较蚱椒旁诒卑肭虻囊?個(gè)水平桌面上，ab=Li， be=L2，如圖所示?，F(xiàn)突然將線圈翻轉(zhuǎn)1800，使ab與de互換位置，用沖擊電流計(jì)測(cè)得導(dǎo)線中流過的電量為Qi。然后維持ad邊不動(dòng)，將線圈繞ad邊轉(zhuǎn)動(dòng)，使之突然豎直，這次測(cè)得導(dǎo)線中流過的電量為Q2,試求該處地磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的

8、大小。四、強(qiáng)化訓(xùn)練1 如圖所示，矩形閉合線圈與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A 垂直于紙面運(yùn)動(dòng)B.以一條邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C 線圈形狀逐漸變?yōu)閳A形D.沿與磁場(chǎng)垂直的方向平動(dòng)X X X XX5X2SJXX XX X2 .閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一閉合電路的下列哪個(gè)物理量成正比A .磁通量C .磁通量的變化率B.磁感強(qiáng)度D.磁通量的變化量3 .穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘減少2Wb，則A .線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2VB .線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少2VD .線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變4 .如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為C .線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一長(zhǎng)為0.5m的導(dǎo)

9、體AB在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動(dòng),Ri=R?=20 Q,其它電阻不計(jì)，則流過AB的電流Ax X XXXXAXXXXXX5 .如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一接有電容器的導(dǎo)線回路， 已知C=30疔，Li=5cm丄2=8cm ,磁場(chǎng)以5X10-2T/s的速率均勻增強(qiáng)，則電容器C所帶的電荷量為-T X X X X XIn第五題圖第六題圖6 .如圖所示，先后以速度 先后兩種情況下vi和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，vi=2v2在( )A .線圈中的感應(yīng)電流之比為Ii : S=2 : 1B .線圈中的感應(yīng)電流之比為Ii : 12=1 ： 2C .線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Qi : Q2=

10、1 : 4D .通過線圈某截面的電荷量之比qi : q2=i : 27 .如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d, 端跨接電阻為 R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為 B,方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌成B角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度 v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻的電流是()A. Bdv/(Rsin B. Bdv/RC. Bdvsin “RD. BdvcosWR8 如圖所示，圓環(huán) a和b的半徑之比Ri : R2=2 ： 1,且是粗細(xì)相同，用同樣材料的導(dǎo)線 構(gòu)成，連接兩環(huán)導(dǎo)線的電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終以恒定的變化率變化，那么，當(dāng)只有 a環(huán)置于磁場(chǎng)中與只有 b環(huán)置于磁場(chǎng)中的

11、兩種情況下，AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差之比為多少？9.如圖所示，金屬圓環(huán)圓心為 0，半徑為L(zhǎng)，金屬棒Oa以0點(diǎn)為軸在環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，角速 度為3,與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電阻R接在O點(diǎn)與圓環(huán)之間，求通過R的電流大小。10.如圖所示是高頻焊接原理示意圖。線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中 就產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于焊縫處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得 很高，將金屬熔化，焊接在一起。我國(guó)產(chǎn)生的自行車架就是用這種方法焊接的。試定性地說明：為什么交流電的頻率越高, 焊縫處放出的熱量越大。接高頻電源焊縫處線圈導(dǎo)線主、指一以、新要深以導(dǎo)、工教思七入一研想作年學(xué)輪級(jí)組課程新建習(xí)設(shè)改教課改材理革

12、方面為為論抓，“：手切，積入點(diǎn)極更實(shí)施”新課，教育改強(qiáng)化理理念實(shí)，踐論。學(xué)積習(xí)極和推進(jìn)教教學(xué)實(shí)學(xué)改踐革。好研案能，“五體以研促現(xiàn)關(guān)”課教改。理，念真。正 實(shí)現(xiàn)教 學(xué)質(zhì)量的全面本二一組織學(xué)加本主指強(qiáng)期要理組，導(dǎo)思我教工師組論作想學(xué)學(xué)及將：習(xí)習(xí)進(jìn)活，動(dòng)一推普步：進(jìn)強(qiáng)制組訂化加織教強(qiáng)落好課實(shí)師本教組有學(xué)題本效常研開學(xué)究，展期規(guī)的和提本校升“組 公的禮教和嘉開全科課中研學(xué)校、研究的課示課范堂水教課題研學(xué)平、十匯究；加 強(qiáng)項(xiàng)工報(bào)要課作師計(jì)做求資劃到”。隊(duì)，有計(jì)伍并做建設(shè)組好劃、集，織有體提好 聽備研課升究課教和、師評(píng)有二的活教課備動(dòng)學(xué)等以工、及作能反有。思力總。三四、月月組高一份份織：好英、高語、組三組

13、教織學(xué)第織一理研好高次討論模活三學(xué)考動(dòng)習(xí)英。語。、口閱卷語測(cè)、試評(píng)。卷和總結(jié)等工作。五、高協(xié)月助三份開：英展、語復(fù)組好習(xí)織我校研好討的高會(huì)三區(qū)級(jí)第。二公次開課?？?。、閱卷、評(píng)卷和 總結(jié)等工作。六、月收集份課： 題、組活動(dòng)織 好材高料?？嫉膹?fù)習(xí) 迎考工 作。按高高照考二的的文歷教科學(xué)史大教綜綱學(xué)合能任和力務(wù)是測(cè)試要考更試使說加學(xué)強(qiáng)明生調(diào)在歷的考生史要求知對(duì)識(shí)，文認(rèn)、科各歷真史學(xué)完學(xué)科成高整科二能體力階知段識(shí)和的思的把想單握科品、德復(fù)綜習(xí)、工情合作分感析。、問態(tài)堅(jiān)持題度學(xué)的、思科價(jià)教值維學(xué)能觀各力為主、方為，面落得解決到實(shí)基問全礎(chǔ)題面知而培遷養(yǎng)識(shí)移鍛要到煉知位和識(shí)發(fā)運(yùn)，展用適，當(dāng)知兼為識(shí)高顧的三能

14、史地力年級(jí)政。三教的個(gè)文師學(xué)在科科教歷學(xué)史的教綜中學(xué)合要體打要現(xiàn)求下良，多好學(xué)培養(yǎng)科的基、提多高礎(chǔ)，學(xué)層為生次高學(xué)、校多科角內(nèi)輸送度綜有合分的析學(xué)習(xí)解能潛決力問能。從題和的發(fā)學(xué)生展通識(shí)的前途教實(shí)育際的出合理發(fā)格念。高，教中落師實(shí)畢基業(yè)要認(rèn)礎(chǔ)生打真，學(xué)下提習(xí)良高好學(xué)和科基研思礎(chǔ)究維教。能材力和轉(zhuǎn)變辯證唯教學(xué)觀物念主，義緊、歷跟史高考唯物形勢(shì)主的義的發(fā)理展論，研水究平考。試的變化，力爭(zhēng)使高二的教學(xué)向高三教學(xué)的要求靠攏。1.體以會(huì)學(xué)加生強(qiáng)學(xué)思為習(xí)主想數(shù)體學(xué)教育的，養(yǎng)成、樂提趣認(rèn)倡學(xué)習(xí)，啟目真發(fā)提式高的作業(yè)四性、教教學(xué)教書學(xué)習(xí)學(xué)寫數(shù)，育，措學(xué)注的使重整施學(xué)潔興嘗：的生良試趣，好習(xí)建立學(xué)慣。好數(shù)學(xué)的信心。步，端激正發(fā)學(xué)自能在學(xué)覺通通習(xí)過多過活體動(dòng)種中育途表活徑發(fā)動(dòng)現(xiàn)改出展肌良變心好肉力的理狀體量和態(tài)育，耐道并力德。與努力合作獲了創(chuàng)得解一新成些精功疾感神病。等有在具關(guān)武有術(shù)知通過練識(shí)，習(xí)各種并活理途動(dòng)解中徑獲表身取現(xiàn)體體出健調(diào)康育與在節(jié)健情學(xué)緒習(xí)康的、方三、整減十乘、除加量理法法法進(jìn)法的的和的的制的計(jì)復(fù)計(jì)量意意意意數(shù)義義義習(xí)（義和和和法運(yùn)課運(yùn)課運(yùn)時(shí)時(shí)算算算課時(shí)定定課定時(shí)）律律律課課課時(shí)時(shí)時(shí)五六小四、名管、小小小、常求整小數(shù)數(shù)三小數(shù)數(shù)理一家用小數(shù)的和點(diǎn)個(gè)和數(shù)角數(shù)的的的課的的形意改時(shí)性計(jì)意、復(fù)加位小復(fù)義寫習(xí)數(shù)名置質(zhì)量法義平和數(shù)和的移單近課讀和小動(dòng)