高中物理 第3章 2 法拉第电磁感应定律学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案VIP专享VIP免费

二、法拉第电磁感应定律学习目标知识脉络1.知道什么是感应电动势．2．掌握磁通量、磁通量变化量和磁通量变化率的区别．(重点、难点)3．理解法拉第电磁感应定律．(重点)4．学会用法拉第电磁感应定律分析与解决一些简单的问题．(重点、难点)一、感应电动势1．概念在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．2．产生条件只要穿过回路的磁通量发生变化，在回路中就产生感应电动势．3．探究影响感应电动势大小的因素实验1：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，如图所示，改变导体AB的切割速度，观察电流计示数大小．现象分析：导体AB切割速度越快，电流计示数越大，说明感应电动势越大；切割速度越慢，电流计示数越小，则感应电动势越小．实验2：磁铁在线圈中运动，如图所示，以不同的速度将条形磁铁插入或拔出线圈时，比较电流计示数大小．现象分析：磁铁插入或拔出的速度越快，电流计的示数越大，产生的感应电动势越大；反之，速度越慢，电流计的示数越小，感应电动势越小．我们从磁通量的变化来看，上面实验由于磁通量都发生变化，均发生电磁感应现象．从实验现象分析可知：无论以何种方式改变磁通量，只要磁通量变化得越快，产生的感应电动势就越大，即感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关．4．磁通量的变化率磁通量变化量跟发生这个变化所用时间的比值．二、法拉第电磁感应定律1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．2．公式：E＝，若为n匝线圈，则产生的电动势为E＝n．3．在电磁感应现象中产生了感应电流，一定有其他能向电能转化，在转化的过程中遵守能量守恒定律．1．思考判断(1)电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势．(√)(2)只要穿过回路的磁通量发生改变，回路中就有感应电动势产生．(√)(3)线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大．(×)(4)线圈中磁通量的变化量越大，产生的感应电动势一定越大．(×)(5)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大．(√)(6)线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大．(×)2．感应电动势产生的条件是()A．导体必须做切割磁感线的运动B．导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化C．无论导体回路是否闭合，只要它包围面积内的磁通量发生变化D．导体回路不闭合C[产生感应电动势的条件是回路中的磁通量发生变化，与回路闭合与否无关，故C选项正确，B、D选项错误；磁通量变化的方式很多，不一定是导体切割磁感线，故选项A错误．]3．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路．以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是()A．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同C．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减少，所以电流表指针偏转一定减小A[电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以选项A正确．]Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的区别物理量磁通量Φ磁通量变化量ΔΦ磁通量变化率单位WbWbWb/s或V物理意义某时刻穿过某个面的磁感线条数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⊥，S⊥为在垂直B方向上S的投影面积ΔΦ＝|Φ2－Φ1|ΔΦ＝B·ΔS⊥ΔΦ＝ΔB·S⊥＝B·或＝S⊥·【例1】一磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向里，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，将abcd绕ad边转180°，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为()A．0B．2BSC．BSD．BS思路点拨：磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，所以确定好初、末状态的磁通量是正确解题的关键．B[开始时穿过线圈平面的磁通量为Φ1＝BS，后来线圈翻转，穿过线圈的磁通量变为Φ2＝－BS，所以ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.故选B.][注意事项]磁通量有正负之分，其正负是这样规定的：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值．1．一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一...