2017新课标人教版高中物理选修1-1第三章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律练习.doc

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人教版高中物理选修1-1课件第3章第2节法拉第电磁感应定律(2)

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。
E Φ t
E K Φ (K是一个常数)
t
∵k=1, 对n匝线圈就有
E n Φ (n为线圈的匝数) t
2.数学表达式: E n Φ (n为线圈的匝数) t
因为 Φ 2 1 t t2 t1
(1)金属环在转过30º的过程中，磁通量的变化量
1 2 B S B S s in 3 0 0
B r21 1 /2 B r2/2
又 t//6
所以 E / t 3 B r2
(2)金属环某一横截面内通过的电荷量
由于E＝Δ Φ /Δ t，I＝E／R， I＝Q／Δ t，所以
θ
V2
v
=Vcosθ
EBL 1B vL si v n
（θ为v与B夹角）
v
公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。
如果导线不和磁场垂直，L是导线在垂直磁场方向上的投影长度。
如果导线是弯曲的，应取与B.V垂直的等效直线的长度
思考题
求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？
解法二：用E＝nΔΦ/Δt求E。设经过Δt时间，OA棒扫过的扇形面积为ΔS，如图所示，ΔS＝LωΔtL／2 ＝L2ωΔt／2，变化的磁通量为E＝ΔΦ/Δt＝BΔS／ Δt＝BL2ω／2.
直导线绕其一端转动时产生的感应电动势：
E＝BL2ω／2
I＝R＋E r＝991＋0 1A＝0.1 A.
例3.如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度 L＝0.50 m，接有电阻 R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度向右匀速滑动时．试求：

高中物理人教版选修1-1课件：3.2法拉第电磁感应定律

Δ�� ? Δ��
答案:由于 n 匝线圈可以看作 n 个单匝线圈串联,而每匝线圈的感应电动势都是
Δ�� ,故 n Δ��
匝线圈的感应电动势就等于 n
Δ�� 。 Δ��
(2)电磁感应现象中的电能是如何产生的?电能的产生过程中遵循能量守恒吗? 答案:在电磁感应现象中,无论是导体切割磁感线运动,还是把磁铁插入线圈或从线圈中拔出,都是消耗了机械能才获得了电能,在转化过程中遵守能量守恒。
探究一
探究二问题导引源自名师精讲典例剖析2.当磁通量Φ很大时,磁通量的变化量ΔΦ 可能很小。同理,当磁通量的变化量ΔΦ 很大时,若经历的时间很长,则磁通量的变化率也 Δ�� 可能很小,磁通量的变化率 Δ�� 的大小与磁通量Φ的大小和磁通量的变化量ΔΦ 的大小均无决定关系。 3.磁通量的变化量ΔΦ 与电路中感应电动势的有无相联系,穿过电路的ΔΦ ≠0是电路中存在感应电动势的前提;而磁通量的变化率
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
要点提示设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ Ⅰ,在位置Ⅱ时的磁通量为Φ Ⅱ,直线电流产生的磁场在位置Ⅰ处比在位置Ⅱ处要强,则 Φ Ⅰ>Φ Ⅱ。将线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的, 所以ΔΦ 1=|Φ Ⅱ-Φ Ⅰ|=Φ Ⅰ-Φ Ⅱ;将线框从位置Ⅰ绕cd边转到位置Ⅱ, 磁感线分别从线框的正反两面穿过,所以ΔΦ 2=|(-Φ Ⅱ)Φ Ⅰ|=Φ Ⅰ+Φ Ⅱ(以原来穿过为正,则后来从另一面穿过的为负),所以有ΔΦ 1<ΔΦ 2。
探究一
探究二
问题导引
探究一
探究二
问题导引
名师精讲

第三章第2节《法拉第电磁感应定律》-人教版高中物理选修1-1

开门时线圈中会有电流吗？
分别给门的四角钉上大钉子，用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，如图，线圈的两端连在一个电流表上，开门、关门时能不能发出电来？试试看！如果发电效果不明显，想一想，应该怎样改进？
小结
一.感应电动势
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。
△φ=（Φ2-Φ1）
结论：感应电动势的大小跟磁通量变化△φ和所用时间△t都有关，即与磁通量的变化快慢有关.
二、法拉第电磁感应定律
我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢。
大量实验表明：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。这就是法拉第电磁感应定律。
表达式式中物理量都取国际单位时K=1
P47图3.1-3实验中(短片2与动画3）
向线圈插入条形磁铁，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大
综合：产生感应电流产生的条件：
闭合电路中的磁通量发生变化。
1、当时间△t相同时,磁通量变化△φ越大,感应电流就越大,表明感应电动势越大。
2、当磁通量变化△φ相同时,所用时间△t越短感应电流就越大,表明感应电动势越大
课题：法拉第电磁感应定律类型：新授课
目的要求：知道什么是感应电动势。了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。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的问题。培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。
重点难点：
教具：
过程及内容：复习：
1.要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？
1、感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2、电源：产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.

201x-201x学年高中物理第三章电磁感应第二节法拉第电磁感应定律新人教版选修1 -1

答案：C
1．以下说法正确的是( ) A．磁场越强，磁通量的变化率越大 B．回路的磁通量越大，磁通量的变化率越大 C．回路匝数越多，磁通量的变化率越大 D．回路磁通量变化越快，磁通量的变化率越大
解析：磁通量的变化率就是磁通量变化的快慢，与磁场强度大小本身、磁通量大小本身及线圈匝数无直接关系．
答案：D
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．大小的决定因素．感应电动势的大小跟磁通量变化的_快__慢__有关，即跟磁通量的_变__化___率_有关．
1．磁通量的变化率． (1)概念：单位时间内穿过回路的磁通量的变___化__量___ 叫作磁通量的变化率，用ΔΔΦt 表示． (2)意义：用来描述磁通量变化__快__慢__的物理量．
拓展二感应电动势的大小——法拉第电磁感应定
律 ΔΦ
1．感应电动势与磁通量的变化率 Δt 成正比，而不能理解为与磁通量 Φ 或磁通量的变化量ΔΦ成正比．感应电动势与磁通量 Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．
ΔΦ 2．对公式 E＝n Δt 的认识 (1)适用于回路中磁通量发生变化产生的感应电动势的计算，回路可以闭合，也可以不闭合． (2)感应电动势是整个电路的感应电动势．
磁通量始终保持每秒均匀地减少 3 Wb，则( ) A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少 3 V B．线圈中的感应电动势一定是 3 V C．线圈中的感应电流一定是每秒减少 3 A D．线圈中的感应电流不一定是 3 A
解析：依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与匝数和磁通量的变化率成正比，而本题的磁通量的变化率是不变的，所以线圈中的感应电动势的大小是不变的，所

2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第3章第2节

二、法拉第电磁感应定律[先填空]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改变，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：部分电路的一部分导体做切割磁感线运动，如图321所示，改变导体AB的切割速度，观察电流计示数大小．图321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322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．图322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． [再判断]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．(×) [后思考]1．回路中有感应电动势时一定有感应电流吗？【提示】不一定．回路闭合，有感应电动势一定就有感应电流；回路断开，有感应电动势时没有感应电流．2．磁通量越大，产生的感应电动势越大吗？【提示】不一定．由实验可知，感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关．与磁通量大小无关．Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的区别1．感应电动势产生的条件是( )【导学号：46852053】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【解析】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．【答案】 C2．一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动，如图323所示，下列说法中正确的是( )【导学号：46852054】图323A．线圈中无感应电流，有感应电动势B．线圈中有感应电流，也有感应电动势C．线圈中无感应电流，无感应电动势D．无法确定【解析】由于磁通量不变，则无感应电流、无感应电动势．【答案】 C3．如图324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( )【导学号：46852055】图324A ．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【解析】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．【答案】 A感应电动势的大小只取决于比值ΔΦΔt，与Φ、ΔΦ均无关.[先填空]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 ＝ΔΦΔt ，若为n 匝线圈，则产生的电动势为E ＝n ΔΦΔt.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．[再判断]1．线圈中磁通量的变化量越大，产生的感应电动势一定越大．(×) 2．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大．(√) 3．线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大．(×) [后思考]1．闭合线圈中部分导线以不同速度切割磁感线，观察到电流表指针偏转角度有何不同？【提示】速度越大，电流表指针偏转角度越大，即产生的感应电流越大． 2．电磁感应现象中产生了电能，是否遵守能量守恒定律？【提示】电磁感应现象中产生了电流，一定有其他能向电能转化，在转化过程中遵守能量守恒定律．1．感应电动势与磁通量的变化率ΔΦΔt成正比，而不能理解为与磁通量Φ或磁通量的变化量ΔΦ成正比．感应电动势与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．2．(1)对公式E ＝n ΔΦΔt的认识①适用于回路中磁通量发生变化产生的感应电动势的计算，回路可以闭合，也可以不闭合．②感应电动势是整个电路的感应电动势．(2)导体切割磁感线的电动势：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，长度为L 的导体以速度v 沿垂直导体的方向在与磁场垂直的平面内运动时产生的感应电动势为E ＝BLv .3．产生感应电动势的条件：产生感应电动势的条件与产生感应电流的条件不同，不论电路是否闭合，只要穿过回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势；而产生感应电流，还需要电路是闭合的．例如导体在磁场中切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势．4．如图325所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s ，第二次用0.1 s ．设插入方式相同，试求：图325(1)两次线圈中平均感应电动势之比； (2)两次线圈中平均电流之比； (3)两次通过线圈的电荷量之比.【导学号：46852056】【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律得E 1E 2＝ΔΦΔt 1·Δt 2ΔΦ＝Δt 2Δt 1＝21. (2)利用欧姆定律可得I 1I 2＝E 1R·R E 2＝E 1E 2＝21. (3)由q ＝I t 得q 1q 2＝I 1Δt 1I 2Δt 2＝11. 【答案】 (1)2∶1 (2)2∶1 (3)1∶15．如图326所示，导体棒ab 在间距为L 的两导轨上以速度v 垂直磁感线运动，磁场的磁感应强度为B .试分析导体棒ab 运动时产生的感应电动势为多大．【导学号：46852057】图326【解析】由法拉第电磁感应定律知，在时间t 内E ＝ΔΦΔt ＝ΔS Δt B ＝vtLtB ＝BLv . 【答案】 BLv公式E ＝n ΔΦΔt求的是Δt 时间内的平均电动势，而E ＝BLv 计算的是导体切割磁感线时产生的平均电动势或瞬时电动势，但一般多用于计算瞬时电动势．。

高中物理选修1-1教案-3.2法拉第电磁感应定律7-人教版

3.2《法拉第电磁感应定律》教学目标1.知识与技能：（1）理解感应电动势的概念（2）在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律（3）会用实验探究感应电动势与线圈匝数关系2.过程与方法：（1）通过演示实验定性得出影响感应电动势大小因素（2）通过实验探究定性得出感应电动势大小与线圈匝数关系3.情感态度与价值观：（1）通过探究实验过程体验科学规律的发现过程，增强学生对科学的热爱。

（2）通过理解法拉第电磁感应定律在电与磁之间的重要联系，提高学生用联系的观点看待问题的能力。

教学重点：感应电动势、法拉第电磁感应定律、学生探究感应电动势与线圈匝数关系。

教学难点：磁通量的变化率、法拉第电磁感应定律的内容、从能量的角度理解法拉第电磁感应定律的内容。

课堂教学复习提问：问题1：要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?(引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的)如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的电动势是否还存在呢?(引导学生回答：电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在问题2：什么是磁通量？穿过闭合回路的磁感线的条数问题3：什么是电磁感应现象？利用磁场产生电流的现象（演示图乙实验）引入新课：在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象里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就相当于电源.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。

2、电源：产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.练习：引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?小结：在电磁感应现象里，如果电路是闭合的，电路中就有感应电流，感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的，电路中就没有感应电流，但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题.演示实验1：如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.现象及分析：导体切割磁感线的速度越大——电流计指针偏转角度越大——感应电流越大--——表明感应电动势越大。

人教版选修1-1第三章 3.2 法拉第电磁感应定律

P46图3.1-2实验中：导线切割磁感线，产生感应电流，导线运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流越大。
P47图3.1-3实验中：
向线圈插入条形磁铁，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。
现象 2、当磁通量变化△φ相同时,所用时间△t越
短,感应电流就越大,表明感应电动势越大。
t
二、法拉第电磁感应定律
大量实验表明： 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。这就是法拉第电磁感应定律。 2.表达式：
E t
Wb 1V 1 t
式中物理量都取国际单位
E 伏特（V）韦伯(Wb ), t 秒(s) ,
若闭合电路是一个n匝线圈，则相当于n 个相同的电源串联，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，所以整个线圈的感应电动势为：
新课标高中物理选修1－1
第三章
电磁感应
问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？
利用磁场产生电流的现象
产生感应电流的条件是：（1）闭合电路；（2）磁通量变化。
思考
试从本质上比较甲、乙两电路的异同
甲
乙
相同点：两电路都是闭合的，有电流不同点：甲中有电池（电源）乙中有螺线管（相当于电源）有电源就有电动势
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。
产生感应电动势的那部分导体就相当于电源. 2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势．

高中物理法拉第电磁感应定律教案(2)新课标人教版选修1-1

法拉第电磁感应定律(2)
电气化时代需要电，如何使发电电压更高一些？
一、阅读课本60-63页了解本节内容，并回答下列问题：
1、什么是感应电动势？
2、猜测感应电动势与哪些因素有关？事实是怎样的？
3、区分变化、变化率、变化的快慢；
4、法拉第电磁感应定律的内容？表达式；
5、探究多匝线圈的感应电动势与匝数的关系；
6、设计一个开门报警器。

二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
多匝线圈、强条形磁铁、灵敏电流计
三、解决问题
1、感应现象中产生的电动势叫做感应电动势；
2、感应电动势可能与回路大小、切割速度、切割方向、磁场的大小和方向有关；实
φ有关；
验证明感应电动势大小与t∆
∆/
3、变化一个量在一过程中只要不同，就是发生了变化；变化量是指一个量的末态减去初态；变化率是指某个量的变化与所用时间的比值；变化快慢意义同变化率；
φ；
4、参考课本；t
=/
E∆
∆
5、按照课本实验探究，根据课本表格分析；
6、参考课本“探索者”。

四、练习
课后“问题与练习”。

人教版高中物理选修1-1 3.2法拉第电磁感应定律-优质课课件(共20张PPT)(优质版)

1、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（E）.
（2）感应电动势产生条件：磁通量发生改变
2、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
这一电路的磁通量变化率成正比。（2）表达式：E n Φ
t
问题思考：
学了本节课的内容，你觉得你能发出电吗？若要发出更多的电能，你有何措施？
A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C．线圈中的感应电动势始终是2 V D．线圈中不产生感应电动势
3、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：( ABD ) A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4V
3、定律的理解理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
思考训练：
关于电磁感应，下述说法中正确的是( D ) A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
3、定律的理解
快慢，
综合可知：当 t
越大时， E感越大。
实验检验（演示）进一步猜想：E ΔΦ
Δt
三、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变化率成正比。
物理史
纽曼、韦伯分别在1845和1846年根据大量的实验和严密的推理，给出感应电动势大小的规律，把荣誉归于法拉第对电磁感应丰富的、开创性的研究。法拉第坚持10年，始终坚信。终于1831年发现了具有划时代意义的电磁感应现象。

人教版高中物理选修1-1 第三章第2节法拉第电磁感应定律教学设计

《4、法拉第电磁感应定律》教学设计教学目标：知道感应电动势，能区分磁通量的变化Δφ和磁通量的变化率Δφ/Δt。

通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。

培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力。

2.通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律.使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式E=nΔφ/Δt的理解，引导学生推导出E=BLv，并学会初步的应用。

3.通过介绍法拉第的生平事迹，使学生了解法拉第探索科学的方法和执著的科学研究精神，教育学生加强学习的毅力和恒心。

教学重点：法拉第电磁感应定律的建立过程及规律理解。

教学难点：磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。

理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式，而E=BLv是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。

教具：演示用的电流表，螺线管，条形磁铁，直流电源，滑动变阻器，导线若干。

多媒体大屏幕投影仪，自制的幻灯片。

【教一、引入新课教师组织学生进行趣味比赛。

两台外形完全相同的发电机均外接相同的灯泡，一男一女两位同学同时操作两台发电机，比较谁的灯泡更亮，获胜者予以鼓励。

(设计好发电机磁铁磁性强度使女生的灯泡比男生的亮)。

灯泡的亮度间接的反应了电源电动势的大小。

提出概念：感应电动势。

引发学生思考：感应电动势的大小与哪些因素有关？引导学生分析现象的本质，培养学生对实验现象的分析能力。

二、进行新课阶段1：猜想感应电动势的大小与哪些因素有关？激励学生大胆的提出猜想，并予以鼓励。

组织、指导学生进行分组实验，验证并补充自己的猜想。

利用所给的实验器材设计一个实验方案，运用电磁感应现象使得电表的指针偏转尽可能的大。

通过实验的试探、观察，总结出影响感应电动势的大小与哪些因素有关，说明理由，并归纳出各因素与感应电动势大小的定性关系。

让各组学生分别展示自己的研究成果，与全班同学分享。

高中物理法拉第电磁感应定律教案(3)新课标人教版选修1-1

法拉第电磁感应定律(3)目的要求1．知道什么是感应电动势．2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能与磁通量的变化相区别．3．知道法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式．4．会用法拉第电磁感应定律解答有关问题．5．知道公式θsin BLv E =是如何推导出的，知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况．会用它解答有关问题．重点难点1、法拉第电磁感应定律：tn E ∆∆Φ=2、特型：θsin BLv E = 2、对感应电动势的理解．2、tn E ∆∆Φ=及θsin BLv E =的联系与区别．教法教师通过类比法引人感应电动势的教学，通过演示实验法，指导学生观察分析，总结规律．学法学生积极思考认真比较，感应电动势的存在．通过观出实验现象分析、讨论、总结影响感应电动势大小的因素，从而抓住间区的本质．教具电流表、电压表、线圈、条形磁铁、电键、导线。

教学过程：（一）引入新课：导体中产生电流的条件？产生感应电流的条件？（二）新课教学：1．感应电动势在《稳恒电流》一章的学习中，我们知道，导体中有持续电流的必要条件之一是导体两端存在电势差，它是由电源的电动势产生的．上节课我们学习了电磁感应现象，知道只要闭合电路中的磁通量发生了变化，闭合电路中就有电流产生，比较这两个现象，共同点是电路中有电流产生，从产生电流的原因来分析，前者是由电源电动势产生电流，那么后者呢？不难得出结论，在电磁感应现象中，闭合电路的电流也应由电动势产生．在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势，为了加深理解，我们看下面图1。

比较图（a ）与图（b ），我们不难得出结论：图（b ）中的虚线部分相当于图（a ）的电池的作用：使电路两端产生电动势，从而让电路内出现电流．让学生按上节课图1，图3，图5，找出相当于电源的部分．2．法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小．感应电动势大小与哪些因素有关呢？我们先看如图2所示实验：当开关S 断开时，在磁铁N 插人或拔出的过程中＊的指针偏转而G 的指针不动．说明回路中无感应电流．但有感应电动势，当回路中开关S闭合时，两表指针均偏转，说明回路闭合时有感应电流也有感应电动势．结论1．无论电路闭合与否，只要穿过回路中的磁通量发生变化，就会在导体两端产生感应电动势，产生感应电动势那部分导体就是电源．当磁铁放人其中时，V 表的指针不偏转，当磁铁插人与拔出时，V 表的指针有偏转，当磁铁插人或拔出的速度变大时（即磁通量变化越快时），指针偏转角度越大（即感应电动势越大）．结论2．感应电动势的大小与磁通量的变化快慢，即磁通量的变化率大小有关，就好像加速度大小与速度的变化快慢即速度的变化率大小有关一样．参照上节图l ，图3，图5，让导体棒运动加快，让磁铁运动加快，让沿线变阻器滑块快速滑动，得到的感应电流越大，则说明得到的感应电动势越大．电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比．这就是法拉第电磁感应定律：写成数学表达式为：tS B k t k t k E ∆⋅∆⋅=∆Φ-Φ⋅=∆∆Φ⋅=12 式中k 为比例常数，当中的单位用韦伯（Wb ）表示，t 的单位用秒（s ）表示，感应电动势E 的单位用伏特(V)表示,k 取1，所以tE ∆∆Φ= 图2是一个n 匝线圈闭合电路，且穿过每个线圈的磁通量的变化率都相同，由于n 匝线圈可看成n 个单匝线圈串联，就像n 个电池串联一样，故整个线圈的感应电动势应为：tn E ∆∆Φ⋅= 前面我们研究的是磁场中的磁感应强度B 发生变化引起的感应电动势，如果进场B 不变化，按∆Φ的要求B 不变就必须S 变化，所以下面我们从法拉第电磁感应定律来推导切割磁感线运动时，感应电动势的表达式，如图3所示，将矩形abcd 放在磁感强度为B 的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分ab 的长度为L ．以速度v 向右运动，在t ∆时间内由位置ab 移到位置a 1、b 1，这时线框面积的变化量为t v L S ∆⋅⋅=∆，磁通量变化量t v L B ∆⋅⋅⋅=∆Φ，代入公式Blv tt Blv t E =∆∆⋅=∆∆Φ= 若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角θ，则速度v 垂直磁感线的分量1v 对产生感应电动势有贡献，而速度v 平行于磁感线的分量2v 对产生感应电动势无贡献，故E 的表达式为θsin 1⋅==blv Blv E如图4所示。

高中物理第三章第二节法拉第电磁感应定律课件新人教版选修1-1

特别提示：穿过某一个平面的磁通量大，磁通量的变化量
不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通
量的变化量大，磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；栏
穿过一个平面的磁通量的变化率大，磁通量和磁通量的变化量
目链
都不一定大．
接
例1 下列说法正确的是( )
A．磁通量越大，磁通量的变化量也越大
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆规律
记忆中
选择恰当的记忆数量
魔力之七：美国心理学家约翰·米勒曾对短时记忆的广度进行过比较精准的测定：通常情况下一个人的记忆广度为7±2项内容。
超级记忆法-记忆规律 TIP1：我们可以选择恰当的记忆数量——7组之内！
TIP2：很多我们觉得比较容易背的古诗词，大多不超过七个字，很大程度上也是因为在“魔力之七”范围内的缘故。我们可以把要记忆的内容拆解组合控制在7组之内（每一组不代表只有一个字哦，这7组中的每一组容量可适当加大）。 TIP3：比如我们记忆一个手机号码18820568803，如果一个一组的记忆，我们就要记11组，而如果我们拆解一下，按照188-2056-8803，我们就只需要记忆3组就可以了，记忆效率也会大大提高。
答案：D
栏目
链
接
要点二感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律
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，即 E＝ΔΔΦt .
1．若穿过线圈的磁通量发生变化，且线圈的匝数为 n，则电动栏
势表示式为 E＝nΔΔΦt .
目链接
计算电动势 E 时，有以下几种情况：
E＝nΔΔBt ·S——面积不变，磁感应强度变化；
B．磁通量变化越大，磁通量的变化率也越大

高中物理人教版选修1-1课件：第三章+电磁感应+第2讲法拉第电磁感应定律

(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)ΔΔΦt 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.
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课堂讲义
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3－2－2
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课堂讲义
A.E1＝E2 C.E1<E2
B.E1>E2 D.无法确定
解析当磁场均匀增大时，在相同时间内穿过线圈 1 的磁通量的增加量大于穿
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预习导学
课堂讲义
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＝nΔΔΦt .
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ΔΔΦt .而与 Φ 的大小、ΔΦ 的大小没有必然联系.
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用方案，都是以____法__拉__第__电__磁__感__应__定__律______为理论基础的.
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课堂讲义
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.
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课堂讲义
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ΔΔΦt 的比较
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课堂讲义
【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. 答案 B

人教版高中物理选修1-1同步学习第3章电磁感应2 第2节法拉第电磁感应定律23

第二节法拉第电磁感应定律1.知道什么是感应电动势．2.了解什么是磁通量的变化量和磁通量的变化率．(重点) 3．了解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式,会用该定律分析与解决一些简单问题．(重点＋难点)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．,[学生用书P43])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．感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关,即跟磁通量的变化率有关,磁通量的变化率为ΔΦΔt ．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 ＝ΔΦΔt ,若为n 匝线圈,则产生的电动势为：E ＝n ΔΦΔt．3．在电磁感应现象中产生了感应电流,一定有其他形式的能向电能转化,在转化的过程中遵守能量守恒定律．穿过某电路的磁通量的变化量越大,产生的感应电动势是否一定越大？提示：不一定．根据法拉第电磁感应定律可知穿过某电路的磁通量的变化率越大,产生的感应电动势越大,穿过某电路的磁通量变化量大,变化率不一定大,因此产生的感应电动势不一定大．Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 的比较[学生用书P43]物理量单位物理意义磁通量Φ Wb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磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1 Wb表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少磁通量的变化率ΔΦΔtWb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小没有直接关系,Φ很大,ΔΦΔt 可能很小；Φ很小,ΔΦΔt可能很大；Φ＝0,ΔΦΔt 可能不为零．当Φ最大时,ΔΦΔt 可能为零,反之,当Φ为零时,ΔΦΔt可能最大．下列几种说法中正确的是( )A ．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B ．线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大C ．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 [思路点拨] Φ、ΔΦ、ΔΦΔt三者无必然联系．[解析] 感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关,它由磁通量的变化率决定,故选D.[答案] D1．从同一位置将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有( ) A ．磁通量的变化率 B ．感应电流的大小 C ．消耗的机械能 D ．磁通量的变化量解析：选D.磁铁插入线圈的初末位置相同,则初位置的磁通量和末位置的磁通量也相同,因此磁通量的变化量相同,D 正确；由于插入的快慢不同,时间不同,因此磁通量的变化率不同,感应电动势和感应电流以及转化的电能也不同,消耗的机械能也不同,所以选项A 、B 、C 错误．对感应电动势的理解[学生用书P44]1．感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt ,而与Φ的大小,ΔΦ的大小没有必然关系,与电路的电阻R 无关；感应电流的大小与E 和回路总电阻R 有关．2．磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ－t 图象上某点切线的斜率．3．用E ＝n ΔΦΔt 所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势,而不是回路中某部分导体两端的电动势．由E ＝n ΔΦΔt求出的感应电动势是整个闭合电路的总电动势；在高中阶段,利用公式E ＝n ΔΦΔt求出的电动势是在Δt 时间内的平均电动势．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B 中,各线圈的运动方式如下列图所示,则能够在线圈中产生感应电动势的是( )[答案] C2．下面各图中,相同的条形磁铁穿过相同的线圈时,线圈中产生的感应电动势最大的是( )解析：选D.根据法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势大小与磁通量的变化率及线圈匝数有关,而磁通量变化率是由磁通量变化及变化时间决定的,选项D 正确．感应电动势和感应电流的计算[学生用书P44]如图所示,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05 s,第二次用0.1 s ．设插入方式相同,试求：(1)两次线圈中平均感应电动势之比； (2)两次线圈中平均感应电流之比； (3)两次通过线圈的电量之比．[审题指导] (1)平均感应电动势可由E －＝ΔΦΔt 求得；(2)平均电流I －＝E－R ；(3)电荷量q ＝I －t.[解析] (1)由法拉第电磁感应定律得： E －1E －2＝ΔΦΔt 1·Δt 2ΔΦ＝Δt 2Δt 1＝21. (2)利用欧姆定律可得：I －1I －2＝E －1R ·R E －2＝E －1E －2＝21.(3)电荷量q ＝I －Δt ＝E －R ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR故q 1q 2＝11. [答案] (1)2∶1 (2)2∶1 (3)1∶1(1)根据公式I ＝qΔt ,当取一段时间求出的电流是平均电流,因此计算流过某一导体的电荷量时要用电流的平均值．(2)流过导体的横截面的电荷量q ＝I ·Δt ＝E R ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR ,q 仅与ΔΦ、R 有关,与时间无关．[随堂检测] [学生用书P44]1．闭合电路中产生的感应电动势的大小取决于此回路的( ) A ．磁通量B ．磁通量的变化量C ．磁通量变化的快慢D ．在磁场中运动的快慢解析：选C.因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,故感应电动势取决于此回路的磁通量变化的快慢．2．由法拉第电磁感应定律公式E ＝ΔΦΔt 可知( )A ．穿过线圈的磁通量Φ越大,感应电动势E 一定越大B ．穿过线圈的磁通量的改变量ΔΦ越大,感应电动势E 一定越大C ．穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 越大,感应电动势E 一定越大D ．穿过线圈的磁通量发生变化的时间Δt 越小,感应电动势E 一定越大解析：选C.根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,C 对；磁通量大或者磁通量的变化量大,磁通量的变化率都不一定大,故A 、B 错；当磁通量的变化量一定时,时间越短,磁通量的变化率才越大,故D 错．3．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2 Wb,则( ) A ．线圈中的感应电动势每秒增加2 V B ．线圈中的感应电动势每秒减小2 V C ．线圈中的感应电动势始终为2 V D ．线圈中不产生感应电动势解析：选C.由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝2 V,所以线圈中感应电动势始终为2 V,C 项正确．4．如图所示,将条形磁铁从相同的高度分别以速度v 和2v 插入线圈,电流表指针偏转角度较大的是( )A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一样大D．无法确定解析：选B.磁铁从相同的高度插入,速度越大,磁通量的变化越快,产生的感应电动势越大,电流表的偏转角就越大．5.如图所示,金属框所围的面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框的磁通量为________；若使线框绕OO′轴以角速度ω匀速转动,则从图示位置转过90°的过程中,磁通量变化了________,磁通量变化最快的位置是在框架转到________的位置．解析：线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为Φ＝BS,线圈从图示转过90°时,磁通量为0,故磁通量变化为ΔΦ＝BS；由磁通量表达式Φ＝BScos θ可知,线框平面与磁感线平行时磁通量变化最快．答案：BS BS 线框平面与磁感线平行[课时作业] [学生用书P97(单独成册)]一、单项选择题1．下列说法正确的是( )A．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B．线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大C．线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大解析：选D.感应电动势的大小与磁感应强度、磁通量和磁通量的变化量没有必然的联系,与磁通量的变化率成正比．2.如图所示的有界磁场中有一闭合矩形线框,以速度v在磁场中运动,则关于闭合矩形线框产生的感应电流,下列说法正确的是( )A ．当以速度v 沿磁场方向运动时,速度越大产生的感应电流越大B ．当以速度v 沿磁场方向运动时,速度越大产生的感应电流越小C ．当以速度v 沿垂直磁场方向向外拉出时,速度越大产生的感应电流越大D ．当以速度v 沿垂直磁场方向向外拉出时,速度越大产生的感应电流越小解析：选C.当以速度v 沿磁场方向运动时,线圈的磁通量不发生变化,不会产生感应电流,故选项A 、B 错误；当以速度v 沿垂直磁场方向向外拉出时,磁通量发生变化,速度越大磁通量变化的越快,产生的感应电流也就越大,故选项C 正确,D 错误．3.如图所示是某线圈穿过其截面的磁通量随时间而变化的Φ－t 图象,下面几段时间内,感应电动势最大的是( )A ．0～2 sB ．2～4 sC ．4～5 sD ．第2 s 末解析：选C.在0～2 s 感应电动势E 1＝32 V ＝1.5 V ；在2～4 s 感应电动势E 2＝12 V ＝0.5 V ；在4～5 s感应电动势E 3＝21V ＝2 V,因此C 选项正确．4．一个闭合线圈放在变化的磁场中,线圈产生的感应电动势为E.若仅将线圈匝数增加为原来的4倍,则线圈产生的感应电动势变为( )A ．4EB ．2EC ．E 2D ．E 4解析：选A.根据法拉第电磁感应定律知,磁通量的变化率不变时,感应电动势的大小与线圈匝数成正比,故选A.5.如图所示,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ΔBΔt均匀变化时,线圈中产生的感应电动势大小为( )A ．πr2ΔB ΔtB ．L2ΔB ΔtC ．n πr2ΔB ΔtD ．nL2ΔB Δt解析：选D.磁场的有效面积S ＝L 2,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 ＝nΔΦΔt ＝nL2ΔBΔt,选项D 正确． 6.如图所示,闭合矩形导线框的质量可忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出,通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出,通过导线截面的电荷量为q 2,则( )A ．q 1＜q 2B ．q 1＝q 2C ．q 1＞q 2D ．无法确定解析：选B.由于两次拉出过程中,ΔΦ1＝ΔΦ2, 所以q ＝I －t ＝E －R t ＝ΔΦR,所以有q 1＝q 2.7．如图甲所示,n ＝50匝的圆形线圈M,它的两端点a 、b 与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则电压表的示数为( )A ．5 VB ．10 VC ．15 VD ．20 V解析：选B.由题中图象可得：ΔΦΔt ＝（8－0）×10－2（4－0）×10－1 Wb/s ＝0.2 Wb/s所以E ＝n ΔΦΔt ＝50×0.2 V ＝10 V ．电压表电阻很大,故路端电压U 约等于电源电动势,故B 对．二、多项选择题8．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式,电动势的单位V 可以表示为( ) A ．T/s B ．Wb/s C ．T ·m 2/sD ．Wb ·m 2/s解析：选BC.根据公式E ＝n ΔΦΔt和Φ＝BS 可知选项B 、C 正确,A 、D 错误．9．穿过一个电阻为2 Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4 Wb,则线圈中( ) A ．感应电动势为0.4 V B ．感应电动势每秒减小0.4 V C ．感应电流恒为0.2 A D ．感应电流每秒减小0.2 A解析：选AC.将题目中的已知数据代入公式E ＝n ΔΦΔt 可得E ＝0.4 V,再由I ＝ER ＝0.2 A,由此可知E 、I均为定值,因而B 、D 错误．10.如图所示,让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2,下列说法中正确的是( )A ．线圈进入匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且进入时的速度越大,感应电流越大B ．整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,线圈中有感应电流,而且电流是恒定的C ．整个线圈在匀强磁场中加速运动时,线圈中有感应电流,而且电流越来越大D ．线圈穿出匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且穿出时的速度越大,感应电流越大解析：选AD.线圈进入和穿出磁场的过程中,线圈内的磁通量发生了变化,运动速度越大,ΔΦΔt 越大,电流越大,故A 、D 对；而B 、C 选项中磁通量不变,电流为零,故B 、C 错．三、非选择题11．有一个100匝的线圈,总电阻为10 Ω,在0.2 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.1 Wb.求：(1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少？ (2)通过线圈的平均感应电流为多少？解析：(1)根据法拉第电磁感应定律 E －＝n ΔΦΔt ＝100×0.1－0.020.2V ＝40 V.(2)根据欧姆定律I －＝E －R ＝4010 A ＝4 A.答案：(1)40 V (2)4 A12．在一个1 000匝的线圈中,0.4 s 内穿过它的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.09 Wb,求线圈中的感应电动势．如果线圈的电阻是10 Ω,把它跟一个电阻为990 Ω的电热器串联在一起组成闭合电路时,10 min 内通过电热器产生的热量是多少？解析：线圈中的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝1 000×0.09－0.020.4 V ＝175 V.线圈与电热器串联后,电路中的电流 I ＝E R 1＋R 2＝17510＋990 A ＝0.175 A ； 10 min 内通过电热器产生的热量Q ＝I 2R 2t ＝0.1752×990×10×60 J ≈1.8×104J. 答案：175 V 1.8×104J。

人教版高中物理选修1-1学案：3.2法拉第电磁感应定律

3.2 法拉第电磁感应定律[学习目标定位] 1.知道什么是感应电动势.2.掌握法拉第电磁感应定律的内容并能应用电磁感应定律进行计算．知识点一、感应电动势1．感应电动势的概念：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．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．产生条件：只要穿过电路的磁通量发生改变，在电路中就产生感应电动势．3．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1.4．磁通量的变化率：磁通量的变化跟产生这个变化所用时间的比值，即单位时间内磁通量的变化量．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＝，若有n匝线圈，则产生的感应电动势为：E＝.知识探究一、感应电动势[问题设计]我们知道当闭合电路中的磁通量发生变化时，会产生感应电流．当我们仔细观察上一节的实验会发现有时感应电流大，有时感应电流小，这说明什么？答案说明电路中的电动势有时大有时小．[要点提炼]1．感应电动势感应电动势是形成感应电流的必要条件．有感应电动势不一定存在感应电流(要看电路是否闭合)，有感应电流一定存在感应电动势，在电路组成不变的情况下，感应电动势大感应电流就大．2．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，是闭合电路在某时刻(某位置)穿过电路的磁感线的条数，当磁场与电路平面垂直时Φ＝.(2)ΔΦ是过程量，它表示电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．二、法拉第电磁感应定律[问题设计]重新回顾上节课的探究实验，并回答下列问题：1．观察磁铁N极插入或抽出线圈的过程中电流表指针的偏转情况，它说明什么问题？2．电流表指针的偏转程度与感应电动势的大小有什么关系？3．闭合线圈中部分导线以不同速度切割磁感线，观察电流表指针偏转角度有何不同？答案 1.说明电路中产生了感应电动势．2．指针偏转程度越大，感应电动势越大．3．速度越大，指针偏转角度越大．[要点提炼]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()，Δt的单位是秒(s)，E的单位是伏特(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．三、导线切割磁感线时的电动势[问题设计]如图1所示，导线在间距为l的两平行导轨上以速度v垂直磁感线运动，磁场的磁感应强度为B.导线运动使闭合电路的面积改变引起磁通量的变化，从而产生感应电动势．求电路中产生的感应电动势．图1答案由法拉第电磁感应定律知，在时间Δt内，产生的感应电动势为E＝＝B＝B＝.[要点提炼]导体切割磁感线运动产生的感应电动势1．公式：E＝.2．适用条件：B⊥v.3．电流方向的判定：右手定则．(1)适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况．(2)判定方法：伸出右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向．[延伸思考]电磁感应过程，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．例题一、法拉第电磁感应定律的理解例1关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是()A．穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B．电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C．电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D．若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零解析据法拉第电磁感应定律，感应电动势正比于磁通量变化率，C项中磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，故C选项正确，A、B选项错误；某时刻的磁通量为零，但该时刻磁通量的变化率不一定为零，所以感应电流也就不一定为零，D选项错误，故选C.答案 C针对训练如图2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叙述中正确的是()图2A．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，磁通量减小，所以电流表指针偏转一定减小答案 A解析电流表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决定于磁通量的变化率，所以A正确．二、感应电动势的计算例2如图3甲所示，某线圈共有50匝，若穿过该线圈的磁通量随时间的变化如图乙所示，则a、b两点间的电压是多少？图3解析求a、b两点的电压就是求线圈中的感应电动势由题图乙得＝V＝1 V故E＝＝50 V所以a、b两点间的电压为50 V.答案50 V例3如图4所示，磁场中有一导线与“匚”形光滑金属框组成闭合电路，当导线向右运动时，下列说法正确的是()图4A．电路中有顺时针方向的电流B．电路中有逆时针方向的电流C．导线的N端相当于电源的正极D．电路中无电流产生解析由右手定则可知感应电流方向为逆时针，A错，B对；导线产生感应电动势相当于电源，N端相当于电源的负极，C、D错．答案 B。

2017新课标人教版高中物理选修1-1第三章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律 练习.doc

人教版高中物理选修1-1课件第3章 第2节 法拉第电磁感应定律(2)

高中物理人教版选修1-1课件：3.2法拉第电磁感应定律

第三章第2节《法拉第电磁感应定律》-人教版高中物理选修1-1

201x-201x学年高中物理 第三章 电磁感应 第二节 法拉第电磁感应定律 新人教版选修1 -1

2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第3章 第2节