高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.3 探究感应电动势的大小教师用书 沪科版选修3-2-沪科版高二选修3-2物理学案VIP免费

1.3探究感应电动势的大小学习目标知识脉络1.了解感应电动势的意义.2.知道磁通量的变化率，理解法拉第电磁感应定律的内容.(重点)3.掌握法拉第电磁感应定律的公式并会应用.(重点、难点)4.掌握公式E＝Blv的推导过程，并会应用它解题.(重点、难点)探究感应电动势的大小法拉第电磁感应定律[先填空]1.探究感应电动势的大小(1)感应电动势的意义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相当于电源.(2)实验探究实验步骤实验现象结论快速插入电流表示数大慢慢插入电流表示数小感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关2.法拉第电磁感应定律(1)定律内容闭合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)表达式：E＝n.[再判断]1.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大.(×)2.线圈所处的磁场越强，线圈中产生的感应电动势越大.(×)3.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.(√)[后思考]1.能否说感应电动势的大小与磁通量变化大小有关？【提示】不能，磁通量变化大小指ΔΦ，而磁通量变化快慢是，两者不同.2.在电磁感应现象中，闭合电路产生了感应电流，这个电路中的电源是哪一部分？【提示】产生感应电动势的那部分电路相当于电源.[合作探讨]法拉第电磁感应定律的表达式E＝n.探讨1：公式中磁通量的变化量ΔΦ，磁通量的变化率与线圈的匝数有关吗？感应电动势E与线圈的匝数有关吗？【提示】磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率与匝数无关；感应电动势与匝数成正比.1探讨2：公式E＝n什么情况表示平均感应电动势？什么情况表示瞬时感应电动势？【提示】Δt较长时表示平均感应电动势；Δt趋于零时，表示瞬时感应电动势.[核心点击]1.Φ，ΔΦ、的对比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＝BS⊥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.决定感应电动势的大小的因素(1)电路中感应电动势的大小与电路中磁通量的大小无关，与磁通量变化的大小无关，与磁通量变化的快慢有关.(2)电磁感应现象中，产生的感应电动势的大小跟穿过这个回路的磁通量的变化率成正比.若产生感应电动势的电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小的数学表达式为E＝n.3.对公式E＝n的理解(1)当Δt较长时，E＝n求出的是平均感应电动势；当Δt趋于零时，E＝n求出的是瞬时感应电动势.(2)若电路的磁通量变化仅由B的变化引起，则E＝nS；若电路的磁通量变化仅由S的变化引起，则E＝nB.1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【解析】由法拉第电磁感应定律E＝n可知感应电动势的大小E与n有关，与即磁通量变化的快慢成正比，所以A、B错误，C正确.由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，即原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向相反；原磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，故D错误.【答案】C2.如图131所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小为()【导学号：72000021】2图131A.πr2B.L2C.nπr2D.nL2【解析】磁场的有效面积S＝L2，根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势大小E＝n＝nL2，选项D正确.【答案】D3.(多选)单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Ф随时间t的变化图像如图132所示，则()【导学号：72000022】图132A.在t＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B.在t＝1×10－2s时，感应电动势最大C.在t＝2×10－2s时，感应电动势为零D.在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为...