高二物理法拉第電磁感應定律 新課標 人教版

1、第四章第四章 電磁感應電磁感應4.34.3法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律江蘇省金湖中學江蘇省金湖中學 提出問題：圖提出問題：圖1、2中電鍵中電鍵S均閉合，電均閉合，電路中是否都有電流？為什么路中是否都有電流？為什么？如果電路不是閉合的，電路中沒有電流，電源的如果電路不是閉合的，電路中沒有電流，電源的電動勢是否還存在呢？電磁感應現(xiàn)象中，閉合電電動勢是否還存在呢？電磁感應現(xiàn)象中，閉合電路中出現(xiàn)了感應電流，那么有路中出現(xiàn)了感應電流，那么有電動勢電動勢存在么？存在么？ 若電路斷開時，雖然沒有感應電流，電若電路斷開時，雖然沒有感應電流，電動勢依然存在。動勢依然存在。1 1感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象

2、中產(chǎn)生的電感應電動勢：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)生感應電動勢的那動勢叫做感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源部分導體相當于電源 R a b v L S N G v a b a b R E r a b G E r 感應電動勢的大小跟哪些因素有關？感應電動勢的大小跟哪些因素有關？2感應電動勢與感應電流：感應電動勢是形感應電動勢與感應電流：感應電動勢是形成感應電流的必要條件，有感應電動勢不一定成感應電流的必要條件，有感應電動勢不一定存在感應電流（要看電路是否閉合），有感應存在感應電流（要看電路是否閉合），有感應電流一定存在感應電動勢電流一定存在感應電動勢探究感應電動勢

3、大小與磁通量變化的關系探究感應電動勢大小與磁通量變化的關系提出問題提出問題既然閉合電路的磁通量發(fā)生改變就能產(chǎn)生感既然閉合電路的磁通量發(fā)生改變就能產(chǎn)生感應電動勢，那么感應電動勢是否與磁通量的應電動勢，那么感應電動勢是否與磁通量的變化有關呢？變化有關呢？猜想或假設猜想或假設感應電動勢感應電動勢E的大小與磁通量的變化量的大小與磁通量的變化量有有關。此外，電磁感應現(xiàn)象只在磁通量發(fā)生變化關。此外，電磁感應現(xiàn)象只在磁通量發(fā)生變化的過程中被觀察到，那么，感應電動勢的大小的過程中被觀察到，那么，感應電動勢的大小是否也與完成磁通量變化所用的時間有關呢？是否也與完成磁通量變化所用的時間有關呢？變化變化產(chǎn)生產(chǎn)生E

4、E產(chǎn)生產(chǎn)生I I 知知：由由rREI 總電阻一定時，總電阻一定時，E E越大越大，I I越大，越大，指針偏轉(zhuǎn)越大指針偏轉(zhuǎn)越大。 變化的快慢不同變化的快慢不同 都發(fā)生了變化都發(fā)生了變化問題問題1 1：在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因：在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？是什么？問題問題2 2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應電動：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應電動勢的大小有什么關系？勢的大小有什么關系？觀察實驗，分析并思考回答下面的問題：觀察實驗，分析并思考回答下面的問題：問題問題3 3：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？快插入和

5、慢插入有什么相同和不同？ 從條件上看從條件上看從結(jié)果上看從結(jié)果上看相同相同不同不同都產(chǎn)生了都產(chǎn)生了I I產(chǎn)生的產(chǎn)生的I I大小不等大小不等實驗探究實驗探究2:1、當時間相同時、當時間相同時,磁通量變化越大磁通量變化越大,感應電感應電流就越大流就越大,表明感應電動勢越大。表明感應電動勢越大。2、當磁通量變化相同時、當磁通量變化相同時,所用時間越短所用時間越短,感感應電流就越大應電流就越大,表明感應電動勢越大表明感應電動勢越大感應電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都感應電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關，即與磁通量的變化率有關有關，即與磁通量的變化率有關.分析與論證分析與論證結(jié)論結(jié)論磁通量的

6、變化率磁通量的變化率t t問題問題3：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？ 磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。不一定大。磁通量磁通量速度速度v v磁通量的變化磁通量的變化 速度的變化速度的變化v v磁通量的變化率磁通量的變化率/t t速度的變化率速度的變化率v/ v/ t t（可以類比速度、速度的變

7、化和加速度。）（可以類比速度、速度的變化和加速度。） 1 1、內(nèi)容：、內(nèi)容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率一電路的磁通量變化率/ / t t成正比成正比二、法拉第電磁感應定律：二、法拉第電磁感應定律：2 2、數(shù)學表達式、數(shù)學表達式Ektt（注意單位）（注意單位）問題：若閉合電路是問題：若閉合電路是n匝線圈，且穿過每匝匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量相同，線圈的磁通量相同，E？ 若有若有n n匝線圈，則相當于有匝線圈，則相當于有n n個電源串個電源串聯(lián)，總電動勢為：聯(lián)，總電動勢為：Ent注意：公式中注意：公式中應取絕對值，不涉及正負，感應應取絕

8、對值，不涉及正負，感應電流的方向另行判斷。電流的方向另行判斷。 下列說法正確的是（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感應電動勢一定越大 B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大應電動勢一定越大 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的感應電動勢一定越大 D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生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的感應電動勢越大D1、有一個、有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量匝的線圈

9、，如果穿過它的磁通量的變化率為的變化率為0.5Wb/s，求感應電動勢。，求感應電動勢。 2、一個、一個100匝的線圈，在匝的線圈，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁內(nèi)穿過它的磁通量從通量從0.01Wb增加到增加到0.09Wb。求線圈中的感。求線圈中的感應電動勢。應電動勢。3、一個匝數(shù)為、一個匝數(shù)為100、面積為、面積為10cm2的線圈垂直的線圈垂直磁場放置，在磁場放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從內(nèi)穿過它的磁場從1T增加增加到到9T。求線圈中的感應電動勢。求線圈中的感應電動勢。問題：公式中問題：公式中E E表示的是平均感應電動勢還是表示的是平均感應電動勢還是瞬時感應電動勢？瞬時感應電動勢？ENt21Nt

10、 21BBNSt21SSNBt說明：說明：（1 1）所求所求E E為為t t時間內(nèi)的平均感應電動時間內(nèi)的平均感應電動勢勢（2）t 0t 0時，時，E E為瞬時感應電動勢為瞬時感應電動勢 如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用第一次用0.05s，第二次用，第二次用0.1s，設插入，設插入方式相同，試求：方式相同，試求： (1)兩次線圈中平均感應電動勢之比？兩次線圈中平均感應電動勢之比？ (2)兩次線圈之中電流之比？兩次線圈之中電流之比？ (3)兩次通過線圈的電量之比？兩次通過線圈的電量之比？ 有一面積為有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，電阻為的金

11、屬環(huán)，電阻為R0.1，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在磁場方向垂直環(huán)面向里，則在t1t2時間內(nèi)時間內(nèi)通過金屬環(huán)的電荷量為通過金屬環(huán)的電荷量為_C 如下圖所示，半徑為如下圖所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸的軸OO 以角速度以角速度作勻速轉(zhuǎn)動，勻強磁場的作勻速轉(zhuǎn)動，勻強磁場的磁感應強度為磁感應強度為B，從金屬環(huán)面與磁場方向重合，從金屬環(huán)面與磁場方向重合時開始計時，則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過時開始計時，則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過30角的過程中，角的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大？環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大？ o oOOB/10-2Wbt/sA BD0120.1 單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通