学案新人教版选修3_2.doc
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1、14 法拉第电磁感应定律学习目标 1.理解和掌握法拉第电磁感应定律,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.2.能够运用 E Blv 或 E Blvsin 计算导体切割磁感线时产生的感应电动势. 3.知道反电动势的定义和在生产中的应用一、电磁感应定律1感应电动势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法拉第电磁感应定律(1)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)公式: E . t若闭合电路是一个匝数为 n 的线圈,则 E n . t(3)在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,感应电动势的单位是伏二、导线切割
2、磁感线时的感应电动势 反电动势1导线垂直于磁场运动, B、 l、 v 两两垂直时,如图 1 所示, E Blv.2导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为 时,如图 2 所示,E Blvsin_ .2图 1 图 23反电动势(1)定义:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势(2)作用:反电动势的作用是阻碍线圈的转动即学即用1判断下列说法的正误(1)线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大( )(2)线圈中磁通量的变化量 越大,线圈中产生的感应电动势一定越大( )(3)线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大( )(4)线圈中磁通
3、量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大( )2如图 3 所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为 Blv 的是_图 3答案 甲、乙、丁一、电磁感应定律导学探究 如图 4 所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量 相同吗?指针偏转角度相同吗?3图 4(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样速度快速插入,磁通量的变化量 相同吗?指针偏转角度相同吗?(3)指针偏转角度取决于什么?答案 (1)磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同,快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大,磁通量变化率也较大,指针偏转角度较大(3)指针偏转角
4、度大小取决于 的大小 t知识深化1感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率 和线圈的匝数 n 共同决定,而与磁 t通量 、磁通量的变化量 的大小没有必然联系,和电路的电阻 R 无关2在 t 图象中,磁通量的变化率 是图象上某点切线的斜率 t例 1 关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是 ( )A穿过线圈的磁通量 最大时,所产生的感应电动势就一定最大B穿过线圈的磁通量的变化量 增大时,所产生的感应电动势也增大C穿过线圈的磁通量 等于 0,所产生的感应电动势就一定为 0D穿过线圈的磁通量的变化率 越大,所产生的感应电动势就越大 t答案 D解析 根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通
5、量的变化率 成正比,与 t磁通量 及磁通量的变化量 没有必然联系当磁通量 很大时,感应电动势可能很小,甚至为 0.当磁通量 等于 0 时,其变化率可能很大,产生的感应电动势也会很大,而 增大时, 可能减小如图所示, t4t1时刻, 最大,但 E0;0 t1时间内 增大,但 减小, E 减小; t2时刻, t 0,但 最大, E 最大故 D 正确 t二、导线切割磁感线时的感应电动势导学探究 如图 5 所示,闭合电路一部分导体 ab 处于匀强磁场中,磁感应强度为 B, ab的长度为 l, ab 以速度 v 匀速垂直切割磁感线,利用法拉第电磁感应定律求回路中产生的感应电动势图 5答案 设在 t 时间
6、内导体 ab 由原来的位置运动到 a1b1,如图所示,这时闭合电路面积的变化量为 S lv t穿过闭合电路磁通量的变化量为 B S Blv t根据法拉第电磁感应定律得 E Blv. t知识深化导线切割磁感线产生的感应电动势 E Blv,公式中 l 指有效切割长度,即导线在与 v 垂直的方向上的投影长度例 2 如图 6 所示,一金属弯杆处在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,已知 ab bc L,当它以速度 v 向右平动时, a、 c 两点间的电势差大小为( )图 6A BLv B BLvsin C BLvcos D BLv(1sin )答案 B解析 导体杆切割磁感线的有效长度为
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