法拉第电磁感应定律（教案）

二 法拉第电磁感应定律（教案）教学目标：1．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。2．知道自感现象及其应用，日光灯教学重点：法拉第电磁感应定律教学难点：法拉第电磁感应定律的应用教学内容：一、法拉第电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律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，即tkE，在国际单位制中可以证明其中的 k=1，所以有tE。对于 n 匝线圈有tnE。在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：E=BLvsinθ（θ 是 B 与 v 之间的夹角）。【例 1】如图所示，长 L1宽 L2的矩形线圈电阻为 R，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度 v 匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力 F 大小； ⑵拉力的功率 P； ⑶拉力做的功 W； ⑷线圈中产生的电热 Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量 q 。解：这是一道基本练习题，要注意所用的边长究竟是 L1还是 L2 ，还应该思考一下所求的各物理量与速度 v 之间有什么关系。⑴vRvLBFBILFREIvBLE22222,,,⑵22222vRvLBFvP⑶vRvLLBFLW12221⑷vWQ⑸ RtREtIq与 v 无关特别要注意电热 Q 和电荷 q 的区别，其中Rq与速度无关！（这个结论以后经常会遇到）。【例 2】如图所示，竖直放置的 U 形导轨宽为 L，上端串有电阻 R（其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒 ab 的质量为 m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后 ab 保持水平而下滑。试求 ab 下滑的最大速度 vm解：释放瞬间 ab 只受重力，开始向下加速运动。随着速度的增大，感应电- 1 -FL1L2BvRa bm L动势 E、感应电流 I、安培力 F 都随之增大，加速度随之减小。当 F 增大到 F=mg 时，加速度变为零，这时 ab 达到最大速度。 由mgRvLBFm 22，可得22LBmgRvm 点评：这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系：重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程；安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程；合外力（重力和安培力）做功的过程是动能增加的过程；电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达到稳定速度后，重力势能的减小全部转化为电能，电流做功又使电能全部转化为内能。这时重力的功率等于电功率也...