高中物理 第一章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律学案 粤教版选修3-2-粤教版高中选修3-2物理学案VIP免费

第四节法拉第电磁感应定律1.理解感应电动势的概念．2.理解和掌握确定感应电动势大小的一般规律——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＝BLvsinθ计算导体切割磁感线时的感应电动势．,[学生用书P10])一、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源．1．在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流，这句话对吗？为什么？提示：不对，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势．有感应电动势不一定存在感应电流(要看电路是否闭合)，有感应电流一定存在感应电动势．二、影响感应电动势大小的因素1．(1)猜想与假设：由于感应电流的产生与磁通量的变化有关，因此猜想感应电动势可能与磁通量的变化量有关，同时还可能与完成磁通量变化所用时间有关．(2)方案设计：由于感应电动势可能与多个因素有关，因此应利用控制变量法分别改变磁通量的大小和磁通量变化所用的时间．(3)实验探究：保证磁通量变化所用时间相同，分别将一根条形磁铁和两根条形磁铁快速插入螺线管或拔出螺线管，比较灵敏电流计的指针偏转的角度．保证磁通量的变化相同，将一根条形磁铁快速或慢速插入螺线管，比较两次灵敏电流计的指针偏转的角度．(4)实验现象：用两根条形磁铁快速插入螺线管或拔出螺线管比用一根时灵敏电流计的指针偏转的角度大；将条形磁铁快速插入螺线管比慢速插入螺线管，灵敏电流计的指针偏转的角度大．(5)实验结论：感应电动势的大小与磁通量变化的快慢(磁通量的变化率)有关．2．磁通量的变化率(1)定义：磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的比值．(2)表达式：磁通量的变化率表示为，单位：Wb/s．(3)物理意义：表示磁通量变化快慢的物理量．三、法拉第电磁感应定律1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比．2．表达式(1)在国际单位制中，感应电动势E的单位是伏特(V)，Φ的单位是韦伯(Wb)，t的单位是秒(s)，公式为E＝．(2)若闭合电路有n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，由于n匝线圈可以看作是由n个单匝线圈串联而成，因此，整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即E＝n．2．闭合电路置于磁场中，电路所在平面与磁场方向垂直，那么，当磁感应强度很大时，感应电动势可能为零吗？当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大吗？提示：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量的变化率而不是磁通量的大小．所以，以上两种情况均有可能．四、感应电动势的另一种表述1．磁场方向、导体棒与导体棒运动方向三者两两垂直时，如图甲所示，E＝BLv．甲乙2．导体棒与磁场方向垂直，导体棒运动方向与导体本身垂直，但与磁场方向夹角为θ时，如图乙所示，E＝BLvsinθ．3．导体棒运动速度越大，产生的感应电动势就越大吗？提示：导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势的大小与垂直磁感线的速度有关，而速度大，垂直磁感线方向的速度不一定大，所以导体棒运动速度越大，产生的感应电动势不一定越大．法拉第电磁感应定律的理解与应用[学生用书P11]1．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较物理量单位物理意义计算公式磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少Φ＝B·S⊥磁通量的变化量ΔΦWb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢＝2．对E＝n的理解(1)感应电动势E的大小取决于和线圈匝数n，与Φ和ΔΦ无必然联系，与电路的电阻无关．(2)E＝n三种常见的具体形式情形表达形式ΔΦ仅由B的变化引起E＝nSΔΦ仅由S的变化引起E＝nBB和S均变化E＝n命题视角1对Φ、ΔΦ、的理解下列几种说法中正确的是()A．线圈中磁通量变化越大，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[思路点拨]Φ、ΔΦ、三者无必然联系．[解析...