高中物理 第1章 电磁感应 3 法拉第电磁感应定律教师用书 教科版选修3-2-教科版高二选修3-2物理学案VIP免费

3．法拉第电磁感应定律学习目标知识脉络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．(重点)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．(重点)4．掌握磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别．(难点)感应电动势和法拉第电磁感应定律[先填空]1．感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象里产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．(2)在电磁感应现象中，回路断开时，虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在．2．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量的变化率成正比．(2)公式：E＝.若闭合导体回路是一个匝数为n的线圈，则E＝n.(3)单位：在国际单位制中，E的单位是伏特(V)，Φ的单位是韦伯(Wb)，t的单位是秒(s)．[再判断](1)由E＝n可知，E和ΔΦ成正比．(×)(2)闭合电路中的磁通量越大，感应电动势越大．(×)(3)穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中产生的感应电动势就越大．(√)[后思考]1．在电磁感应现象中，若电路不闭合，但穿过电路的磁通量发生变化，是否还存在感应电流？有没有感应电动势？【提示】在电磁感应现象里，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有电动势，如果电路是闭合的，就有感应电流；若电路是断开的，则不会有感应电流，但感应电动势仍然存在．2．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率大小关系如何？【提示】Φ、ΔΦ、大小没有直接关系，Φ很大，ΔΦ、可能很小，Φ很小，ΔΦ、可能很大；Φ＝0，可能不为零(如线圈平面转到与磁感线平行时)．当Φ按正弦规律变化时，Φ最大时，＝0，反之，当Φ为零时，最大．[合作探讨]为了探究感应电动势大小跟什么因素有关，做了如下实验(如图131)：1迅速和缓慢地移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢地插入、拔出螺线管，观察表针的最大摆幅．图131请根据实验，回答下列问题：探讨1：在实验中，电流表指针偏转的原因是什么？【提示】穿过电路的Φ变化⇒产生E感⇒产生I感．探讨2：电流表指针偏转程度与感应电动势的大小有什么关系？【提示】由闭合电路欧姆定律知I＝，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I感越大，指针偏转程度越大．探讨3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？【提示】磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同，指针偏转的角度不同，感应电动势的大小不同．[核心点击]1．对Φ、ΔΦ和的理解(1)三者的比较磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理意义某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数在某一过程中穿过某个面的磁通量的变化量穿过某个面的磁通量变化的快慢大小计算Φ＝BS⊥ΔΦ＝＝相互关系(1)Φ、ΔΦ、均与线圈匝数无关，但感应电动势与匝数成正比(2)Φ很大，不一定大；ΔΦ大，也不一定大(2)在Φt图像中，磁通量的变化率是图线上某点切线的斜率．例如穿过某闭合线圈的磁通量Φ随时间t按如图132所示的正弦规律变化，则在t1时刻Φ最大但＝0，在t2时刻Φ＝0但最大．图1322．对法拉第电磁感应定律的理解2(1)由E＝n可知，感应电动势E大小正比于磁通量的变化率，而与磁通量Φ、磁通量变化量ΔΦ及电路的电阻大小无关．(2)由E＝n可求得平均感应电动势，通过闭合电路欧姆定律可求得电路中的平均电流＝＝，而电路中通过某一截面的电量Q＝Δt＝Δt＝，由此可得电量与时间无关，而与磁通量变化量ΔΦ和电路电阻R有关．1．(2016·成都高二检测)图133中a～d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，正确的是()【导学号：31310009】图133A．图a中回路产生的感应电动势恒定不变B．图b中回路产生的感应电动势一直在变大C．图c中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大【解析】磁通量Φ随时间t变化的图像中，斜率表示感应电动势，所以图a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0～t1时间内的感应电动势大于t1～t2时间内的感应电动...