高中物理 第1章 电磁感应 第2节 感应电动势与电磁感应定律学案 鲁科版选修3-2-鲁科版高二选修3-2物理学案VIP免费

第2节感应电动势与电磁感应定律1.知道什么是感应电动势．2.理解磁通量变化率的含义，并能与磁通量、磁通量的变化量相区别．3.理解法拉第电磁感应定律的内容及其数学表达式．4.能区分公式E＝n和E＝Blv，会用公式E＝n和E＝Blv解决问题．[学生用书P5])一、感应电动势1．定义：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．感应电动势和感应电流的关系：在电磁感应现象中，感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组成无关，感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质．以下三个感应电路中的电源分别是哪部分？提示：(1)螺线管(2)导体棒(3)螺线管二、电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比．(2)表达式①单匝线圈：E＝．②多匝线圈：E＝n．2.导体切割磁感线运动时产生的感应电动势大小(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势大小E＝Blv．(2)导体速度v与磁场成θ角运动时如图所示，感应电动势大小E＝Blvsinθ．(1)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．()(2)线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大．()(3)导体棒运动速度越大，产生的感应电动势一定越大．()提示：(1)√(2)×(3)×法拉第电磁感应定律[学生用书P5]1．E＝n的两种基本形式(1)当线圈面积S不变，垂直于线圈平面的磁感应强度B发生变化时，E＝n；(2)当磁感应强度B不变，垂直于磁场的线圈面积S发生变化时，E＝n.2．影响感应电动势E的因素：感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率，与Φ的大小及ΔΦ的大小没有必然联系．3．对的理解(1)若恒定变化，＝k，或磁感应强度B不变，线圈面积S均匀变，则感应电动势恒定．(2)若为变化量，则感应电动势E也为变化量．E＝n计算的是Δt时间内的平均感应电动势，当Δt→0时，E＝n的极限值等于瞬时感应电动势．命题视角1法拉第电磁感应定律的理解(多选)下列说法中正确的是()A．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势产生B．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生C．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[解析]感应电动势的产生与电路是否闭合无关，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，如果电路是闭合的，电路中就有感应电流产生．感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率是描述磁通量变化快慢的物理量，磁通量变化越快，磁通量变化率越大，感应电动势就越大．选项A、D正确．[答案]AD命题视角2Φ－t图象的应用穿过一单匝闭合线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法中正确的是()A．图甲中感应电动势逐渐变大B．图乙中感应电动势恒定不变C．图丙中0～t1时间内的感应电动势小于t1～t2时间内的感应电动势D．图丁中感应电动势先变大后变小[解题探究](1)感应电动势的大小与有何关系？(2)Φ－t图象中的斜率表示什么？[解析]因单匝闭合线圈产生的感应电动势E＝，则可根据图线斜率判断出图甲中＝0，即电动势E为0；图乙中为定值，即电动势E为一定值；图丙中E前>E后；图丁中图线斜率先减小后增大，即线圈中的感应电动势先减小后增大．故只有选项B正确．[答案]B命题视角3法拉第电磁感应定律的应用如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋0.2t)T，定值电阻R1＝6Ω，线圈电阻R2＝4Ω，求：(1)穿过线圈的磁通量的变化率和回路中的感应电动势；(2)a、b两点间电压Uab.[解题探究](1)回路中感应电动势产生的原因是什么？(2)图中电源部分是哪部分？a、b两点间的电压Uab等于电动势吗？[解析](1)由B＝(2＋0.2t)T可知＝0.2T/s，磁通量变化率为＝S＝0.04Wb/s.由法拉第电磁感应定律可知回路中的感应电动势为E＝n＝nS＝100×0.04V＝4V.(2)a、b两点间电压Uab等于定值电阻R1两端的电压，则Uab＝R1＝2.4V.[答案](1)0.04Wb/s4V(2)2.4V(1)感应电动势的大小决定于磁通量的变化率，...