【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 探究感应电动势的大小学案 沪科版选修3-2VIP专享

学案 4 探究感应电动势的大小[学习目标定位] 1.能区分磁通量 Φ、磁通量的变化量 ΔΦ 和磁通量的变化率.2.理解和掌握法拉第电磁感应定律，并能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小.3.能够运用 E＝BLv 或 E＝BLvsin θ 计算导体切割磁感线时的感应电动势．1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化．2．磁通量发生变化的方式：磁感应强度 B 变化、闭合电路的有效面积 S 变化、磁感应强度 B和闭合电路的有效面积 S 均变化．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．一、法拉第电磁感应定律1．内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．2．表达式：E＝n，其中 n 是线圈的匝数．二、导体切割磁感线时的感应电动势当导线切割磁感线产生感应电动势时，E＝BLv(B、L、v 两两垂直时)，E＝BLvsin_θ(v⊥L，但v 与 B 夹角为 θ)．一、法拉第电磁感应定律[要点提炼]1．对公式 E＝n 的理解．(1)公式中的 n 为线圈的匝数；ΔΦ 是磁通量的变化，是磁通量的变化率．(2)E 的大小取决于，而与 Φ、ΔΦ 无关①Φ 很大时，可能很小，也可能很大；②Φ＝0 时，可能不为 0.(3)E＝n 适用于各种情况下电动势的计算，但一般用于求 Δt 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：E＝n·S.(为 B－t 图像上某点切线的斜率)(2)磁感应强度 B 不变，线圈面积 S 均匀变化：E＝nB·.3．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但电动势依然存在．二、导体切割磁感线时的感应电动势[问题设计]如图 1 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，求回路中产生的感应电动势．1图 1答案 设在 Δt 时间内导体棒由原来的位置运动到 a1b1，如图所示，这时线框面积的变化量为ΔS＝LvΔt穿过闭合电路磁通量的变化量为 ΔΦ＝BΔS＝BLvΔt根据法拉第电磁感应定律得 E＝＝BLv.[要点提炼]1．当导体平动垂直切割磁感线时，即 B、L、v 两两垂直时(如图 2 所示)E＝BLv.2．公式中 L 指有效切割长度：即导体在与 v 垂直的方向上的投影长度． 图 2图 3图 3 甲中的有效切割长度为：L＝sin θ；图乙中的有效切割长度为：L＝；图丙中的有效切割长度为：沿 v1 的方向运...