江蘇淮陰2012高中物理4.4法拉第電磁感應定律學案新人教版選修3-2

1、精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼4.4 法拉第電磁感應定律學案（人教版選修 3-2 ）課前預習練.1. 在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢，叫做感應電動勢.產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體 就相當于電源，導體的電阻相當于電源2.電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，表達式E=字（單匝線圈），E=n乎（多匝線圈）.當導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢時E=Blv（B、l、ttv兩兩垂直），E=Blvsin_9（vl但v與B夾角為0）.3.關于感應電動勢，下列說法中正確的是（）A. 電源電動勢就是感應電動勢B. 產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源C. 在電磁

2、感應現(xiàn)象中沒有感應電流就一定沒有感應電動勢D. 電路中有電流就一定有感應電動勢答案 B解析 電源電動勢的來源很多，不一定是由于電磁感應產(chǎn)生的，所以選項A 錯誤；在電磁感應現(xiàn)象中，如果沒有感應電流，也可以有感應電動勢，C 錯誤；電路中的電流可能是由化學電池或其它電池作為電源提供的，所以有電流不一定有感應電動勢.4穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少2 Wb,則（）A.線圈中感應電動勢每秒鐘增加2 VB.線圈中感應電動勢每秒鐘減少2 VC. 線圈中無感應電動勢D. 線圈中感應電動勢保持不變答案 D5.根導體棒ab在水平方向的勻強磁場中自由下落，并始終保持水平方向且與磁場方向垂直.如圖

3、1 所示，則有（）圖 1A. Uib= 0B.uaub, 保持不變C. iau,ik越來越大D. iaU，由ih=E=Blv及棒自由下落時v越來越大，可知ib越來越大， D 項正確.7b,所以ibia,由Ub=E=Blv及棒自由下落時v越來越大，可知ib越來越大, D 項正確.【概念規(guī)律練】知識點一公式E= n的理解t1. 一個 200 匝、面積為 20 cmi的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，若磁感應強度在 0.05 s 內(nèi)由 0.1 T 增加到 0.5 T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量 是 Wb;磁通量的平均變化率是_ Wb/s ;線圈中感應電動勢的大小是_ V.II

4、精誠凝聚7=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼答案 4X10一48X1031.6解析 磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，應該用公式=BSsin0來計算，所以II精誠凝聚7=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼4=BSsin0 =(0.50.1)X20X10X0.5 Wb4=4X10 Wb耳=4：0：Wb/s=8X103Wb/s,t0.05感應電動勢的大小可根據(jù)法拉第電磁感應定律得E=n =200X8X103V=1.6 Vt點評要理解好公式E=n，首先要區(qū)分好磁通量 ，磁通量的變化量 ，磁通量的變化率，現(xiàn)列表如下:物理量單位物理意義計算公式磁通 量Wb表示某時刻或某位置時

5、穿 過某一面積的磁感線條數(shù) 的多少=B S丄磁誦量 的變化 量Wb表示在某一過程中穿過某 一面積的磁誦量變化的多 少=21磁誦量 的變化 率tWb/s表示穿過某一面積的磁通 量變化的快慢t=1SBett特別提醒對、而言，穿過一匝線圈和穿過n匝是一樣的，而感應電動勢則不一樣，感應電動勢與匝數(shù)成正比.磁通量和磁通量的變化率的大小沒有直接關系， 很大時，可能很小，也可能很大；二 0 時，可能不為零.t2. 下列說法正確的是（）A. 線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大B. 線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大C. 線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大D.

6、 線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大 答案 D解析 線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E=n，即E與成正比，與或的大小無tt直接關系.磁通量變化得越快，即越大，產(chǎn)生的感應電動勢越大，故只有 D 正確.t點評 正確理解決定感應電動勢大小的因素是磁通量的變化率，這是分析本題的關鍵.知識點二公式E=Blvsin0的理解3.如圖 2 所示，在磁感應強度為 1 T 的勻強磁場中，一根跟磁場垂直長20 cm 的導線以 2 m/s 的速度運動，運動方向垂直導線與磁感線成30 角，則導線中的感應電動勢為磁通量的變化率為II精誠凝聚7=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼答案 0.2 V精誠凝聚=

7、A_A=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼1A.U= ?vBI，流過固定電阻R的感應電流由b到dB.1U= ?vBI，流過固定電阻R的感應電流由d到bC.U=vBl，流過固定電阻R的感應電流由b到dD.U=vBl，流過固定電阻R的感應電流由d到b解析E=Blvsin 30= (1x0.2x2Xsin點評(1)當導體平動垂直切割磁感線時，即30) V = 0.2 VB l、v兩兩垂直時(如圖所示)E=Blv.(2)當導體平動但不垂直切割磁感線時即體的速度v向垂直于磁感線和平行于磁感線兩個方向分解， 則分速度 切割磁感線，使導體切割磁感線的是分速度E=Blv1=Blvsin0.特別提醒

8、不要死記公式，要理解含意4.在磁感應強度為B的勻強磁場中，O點以角速度3勻速轉動，如圖 3 所示，v與B有一夾角0，如右圖vsin0是導體切割磁感線的速度.長為l的金屬棒OA在垂直于磁場方向的平面內(nèi)繞求：金屬棒OA上產(chǎn)生的感應電動勢.X X X Xx E12答案尹九解析 由v=r3,可知各點處速度與該點到O點的距離r成正比，速度都與棒垂直，我,即與棒中點的速度相同.(只有成正比例的量,12=Bl3.點評當導體棒轉動切割磁感線時，若棒上各處磁感應強度12E=尹l23.【方法技巧練】電動勢公式E=n和E=Blvsin0的選用技巧t5.如圖 4 所示，兩根相距為I的平行直導軌abdc, bd間連有一

9、固定電阻R,導軌電阻 可忽略不計.MN為放在ab和dc上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R整個裝置處于勻 強磁場中，磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小，貝U()B相同，則可直接應用公式x x O x xX X X X圖 3精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時，這個回路的總電動RR外2勢為：E=2Bav-并聯(lián)的兩個半圓環(huán)的等效電阻為R,桿的端電壓為 吩E瓦盲=尹取答案 A解析 此回路的感應電動勢有兩種求法(1) 因B l、v兩

10、兩垂直可直接選用公式E=Blv求解;(2) 可由法拉第電磁感應定律E=4V求解：At因在At時間內(nèi)，桿掃過的面積AS=lvAt所以回路磁通量的變化=BAS=BlvAt,f由E= 得E=Blv.一Blv題目中的導體棒相當于電源，其電動勢E=Blv，其內(nèi)阻等于R,貝U U=-牙，電流方向可以用右手定則判斷，A 正確.方法總結 求解導體做切割磁感線運動產(chǎn)生大小不變的感應電動勢的問題時，兩個公式 都可使用.6如圖 5 所示，A、B兩個閉合線圈用同樣的導線制成，匝數(shù)都為 10 匝，半徑rA= 2rB, 圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應強度均勻減小的勻強磁場， 則A、B線圈中產(chǎn)生的感應電動勢之比為Ex:EB=，線圈中的

11、感應電流之比為答案解析A、B兩環(huán)中磁通量的變化率相同,A線圈匝數(shù)相同，由E=山丸可得 Ex :EB=1 : 1;又因為R=pS，故Q:金=2 : 1，所以IA：IB=1 : 2.方法總結 當導體和磁場間無相對運動時，磁通量的變化完全是由磁場的變化引起的，感應電動勢的計算只能采用公式E=nA-.7如圖 6 所示，用一阻值為R的均勻細導線圍成的金屬環(huán)半徑為a,勻強磁場的磁感R-的導體桿AB沿環(huán)表面以速度v向右滑至應強度為B,垂直穿過金屬環(huán)所在平面.電阻為環(huán)中央時，桿的端電壓為A. BavB.2CBav3答案 CD.1 ?Bav43BavR解析當電阻為 2 的導體桿精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點亮心燈/(AvA)照亮人生 .鑼方法總結 當磁場和導體間有相對運動，且感應電動勢大小在變化，求瞬時感應電動勢時，應采用公式E=Blvsin0.&如圖 7 所示，勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下，在磁場中有一邊長為l的正方形導線框，ab邊質量為m其余邊質量不計，cd邊有固定的水平軸，導線框可以繞 其轉動；現(xiàn)將導線框拉至水平位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，金屬框經(jīng)過時間t(1) 此過程中線框產(chǎn)生的平均感應電動勢的大??；(2) 線框運動到豎直位置時線框感應電動勢的大小. Bl2答案(1) f (2)Blv解析(1)i=BS= Bl2,轉到豎直位置 2= 02二21=Bl