高中物理 第三章 电磁感应 第2讲 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免费

第2讲法拉第电磁感应定律[目标定位]1.知道什么是感应电动势.2.理解磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率三者的联系与区别.3.了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单问题.4.培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力.一、感应电动势1.在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2.感应电动势的大小跟磁通量的变化的快慢有关.3.我们用磁通量的变化率来表示磁通量变化的快慢，它是磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的比值.想一想是不是可以说磁通量的变化量越大，磁通量的变化率越大？答案不是.磁通量的变化率指单位时间内磁通量的变化量，它们的关系类似于速度的变化量和速度的变化率.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＝n.n为线圈的匝数.ΔΦ是磁通量的变化量.3.国际单位：ΔΦ的单位是韦伯(Wb)，Δt的单位是秒(s)，E的单位是伏特.4.电能的产生一定是以消耗其他形式的能量为代价的.各种获得大规模电能的实用方案，都是以法拉第电磁感应定律为理论基础的.想一想电磁感应过程中，能量是如何转化的？答案电磁感应过程是其他形式的能转化为电能的过程.一、感应电动势1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较(1)Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时Φ＝BS.(2)ΔΦ是过程量，它表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.(3)表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化量，又称为磁通量的变化率.(4)磁通量的变化率是Φ－t图象上某点切线的斜率.如图3－2－1所示，t＝0.1s时，＝0，t＝0、0.2s、0.4s、0.6s时图线斜率最大，即最大.图3－2－12.感应电动势(1)由电磁感应产生的电动势叫感应电动势.在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.(2)当电路闭合时，回路中有感应电流；当电路断开时，回路中没有感应电流，但感应电动势仍然存在.例1把一条形磁铁插入同一个闭合线圈中，第一次是迅速地，第二次是缓慢地，两次初、末位置均相同，则在两次插入的过程中()A.磁通量变化率相同B.磁通量变化量相同C.产生的感应电流相同D.产生的感应电动势相同答案B解析两次以不同速率进入闭合线圈，磁通量的变化量相同，但是时间不同，则磁通量的变化率不同，感应电动势不同，感应电流也不同.针对训练1下列说法正确的是()A.磁通量大，磁通量变化量一定大B.磁通量变化大，磁通量变化率一定大C.磁通量为零，磁通量的变化率为零D.磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零答案D解析磁通量对应一个状态，而磁通量变化对应一个过程，所以磁通量变化的大小与磁通量的大小无直接关系，选项A错误；同理磁通量变化的大小与变化的具体过程有关，包括变化的快慢以及变化的时间，而磁通量的变化率只描述磁通量变化的快慢，所以只有选项D正确.二、法拉第电磁感应定律1.内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过该电路的磁通量的变化率成正比.2.公式：E＝n.n为线圈的匝数，ΔΦ是磁通量的变化量.电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率.而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系.3.单位：ΔΦ的单位是韦伯(Wb)，Δt的单位是秒(s)，E的单位是Wb/s，E的国际单位是V.4.电磁感应现象的本质：在电磁感应现象中，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流.能否产生感应电动势是电磁感应现象的本质.例2穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地增加6Wb，则()A.线圈中感应电动势每秒钟增加6VB.线圈中感应电动势每秒钟减少6VC.线圈中感应电动势保持不变D.线圈中无感应电动势答案C解析磁通量始终保持每秒钟均匀地增加6Wb，即电动势保持6V不变.针对训练2如图3－2－2所示，两个半径不同的同心圆线圈置于匀强磁场中，当磁场均匀增大时，线圈1和线圈2产生的感应电动势的关系为()图3－2－2A.E1＝E2B.E1>E2C.E1E2.对法拉...