1、学案 2 法拉第电磁感应定律学习目标定位 1.能区别磁通量 ，磁通量的变化 和磁通量的变化率 .2.能记住法拉t第电磁感应定律及其表达式.3.能运用 E 和 EBLv 解题t1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是穿过_电路的_发生变化2磁通量发生变化的方式：_变化、闭合电路的_变化、_和_均变化一、感应电动势1由电磁感应产生的电动势叫做_ _.产生电动势的那部分导体相当于电源2不管电路是否闭合，只要穿过电路的_，电路中就有感应电动势如果电路是_ _的，就有感应电流；如果电路是断开的，则不会形成感应电流，但感应电动势_二、法拉第电磁感应定律1内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路 的磁通
2、量的_成正比2表 达式为 En ，其中 n 是_t三、导线切割磁感线产生的感应电动势当导线切割磁感线产生感应电动势时，E=_(B 、 L、v 两两垂直时)，E=_(vL，但 v 与 B 夹角为 ).一、法拉第电磁感应定律问题设计1在图 1 所示实验中，以相同速度分别将一根和两根条形磁铁快速插入或拔出螺线管，灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同？可以得出什么结论？图 12在图 1 所示实验中，保证磁通量变化相同，将两根条形磁铁快速或慢速插入螺线管，灵敏电流计指针的偏转角度有什么不同？可以得出什么结论？要点提炼1En 中 n 为_ ， 总是取_ _t(1)E 只决定于磁通量的变化率 ，而与 、 无关
3、t 很大时， 可能很小，也可能很大；t0 时， 可能不为 0.t(2)E 适用于任何情况下电动势的计算，但一般用于求 t 时间内的平均值2常见感应电动势的计算式有：(1)线圈面积 S 不变，磁感应强度 B 均匀变化：En S.( 为 Bt 图像上某点切线的斜Bt Bt率)(2)磁感应强度 B 不变，线圈面积 S 均匀变化：EnB .St3如果电路中磁通量发生变化，但电路没有闭合，这时虽然没有_，但感应电动势依然存在二、导线切割磁感线产生的感应电动势问题设计如图 2 所示，闭合电路一部分导体 ab 处于匀强磁场中，磁感应强度为 B，ab 的长度为l，ab 以速度 v 匀速切割磁感线，求回路中产生
4、的感应电动势图 2要点提炼1当导体平动_切割磁感线时，即 B、l 、v 两两垂直时 (如图 3 所示)EBlv.图 32公式中 l 指_ _：即导体在与 v 垂直的方向上的投影长度图 4图 4 甲中的有效切割长度为：l sin ；cd图乙中的有效切割长度为：l ；MN图丙中的有效切割长度为：沿 v1 的方向运动时，l R；沿 v2 的方向运动时，2l=_.延伸思考 如图 5 所示，如果长为 l 的直导线的运动方向与直导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一个夹角 (90)，则此时直导线上产生的感应电动势表达式是什么？图 5一、法拉第电磁感应定律的理解例 1 下列几种说法中正确的是 ( )A线圈中磁
5、通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应 电动势一定越大D线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大二、公式 En 的应用t例 2 一个 200 匝、面积为 20 cm2 的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成 30角，若磁感应强度在 0.05 s 内由 0.1 T 增加到 0.5 T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是_ Wb；磁通量的平均变化率是 _ Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是_ V.例 3 如图 6 中甲所示，一个电阻值为 R，匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R
6、 的电阻R1 连接成闭合回路，线圈的半径 为 r1.在线圈中半径为 r2 的圆形区域内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 变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为 t0 和 B0.导线的电阻不计，求 0 至 t1 时间内通过 电阻 R1 上的电流大小图 6三、公式 EBLv 的应用例 4 试写出如图 7 所示 的各种情况下导线中产生的感应电动势的表达式导线长均为 l，速度为 v，磁感应强度均为 B，图(3)、(4)中导线垂直纸面 图 71(对法拉第电磁感应定律的理解) 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加 2 Wb，则( )A线圈中感应电动势每秒
7、增加 2 VB线圈中感应电动势每秒减少 2 VC线圈中感应电动势始终为 2 VD线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于 2 V2(公式 En 的应用)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈t所围面积的磁通量随时间变化的规律如图 8 所示，则 OD 过程中( )图 8A线圈中 O 时刻感应 电动势最大B线圈中 D 时刻感应电动势为零C线圈中 D 时刻感应电动势最大D线圈中 O 至 D 时间内的平均感应电动势为 0.4 V3(公式 EBLv 的应用) 如图 9 所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒 ab 以水平初速度 v0 抛出，设运动的整个过程中不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将( )图 9A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法确定4(公式 En 的应用)如图 10 所示，一单匝矩形线圈 abcd 放置在水平面内，线圈面积t为 S100 cm2，线圈处在匀强磁场中，磁场方向与水平方向成 30角，求：图 10(1)若磁场的磁感应强度 B0.1 T，则穿过线圈 的磁通量为多少？(2)若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按 B0.10.2t(T)的规律变化，线圈中产生的感应电动势为多大？
