1819第1章3法拉第电磁感应定律[可修改版ppt]

[基础自测]
1．思考判断
(1)闭合电路中的磁通量变化量越大，感应电动势越大．
(×)
(2)穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中产生的感应电动势就越
大．
(√ )
(3)闭合电路置于磁场中，当磁感应强度很大时，感应电动势可能为零；
当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大．
(√ )
(4)E＝BLv 只能求瞬时感应电动势，不能求平均感应电动势． (×)
2．法拉第电磁感应定律
(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率
成__正__比___．
ΔΦ
(2)公式：E＝_Δ__t __.
ΔΦ
对于磁通量变化率相同的 n 匝线圈，则 E＝__n_Δ_t___.
二、导线切割磁感线产生的感应电动势 1．当导体棒的速度 v 与磁感应强度 B 垂直时，E＝__B_L_v_. 2．当导体棒的速度 v 与磁感应强度 B 成夹角 α 时，E＝_B_L_v_s_in__α__.
知识脉络
[自 主 预 习·探 新 知]
[知识梳理]
一、感应电动势、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)定义：由电磁感应产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体相当 于__电__源__． (2)在电磁感应现象中，如果闭合电路中有感应电流，电路就一定有感应 电动势；如果电路断开，这时虽然没有感应电流，但_感__应__电__动__势___依然存在．
2nBa2 D. Δt
B [磁感应强度的变化率ΔΔBt ＝2BΔ－t B＝ΔBt，法拉第电磁感应定律公式可 写成 E＝nΔΔΦt ＝nΔΔBt S，其中磁场中的有效面积 S＝12a2，代入得 E＝nB2Δa2t，选 项 B 正确，A、C、D 错误．]
应用 E＝nΔΔΦt 时应注意的三个问题 (1)此公式适用于求平均电动势． (2)计算电动势大小时，ΔΦ 取绝对值不涉及正负． (3)用 E＝nΔΔΦt 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．
(1)三者的比较
磁通量 Φ
磁通量的变化量 ΔΦ 磁通量的变化率ΔΔΦt
物理 某时刻穿过磁场中某个 在某一过程中穿过某个 穿 过 某 个 面 的 磁 通
意义 面的磁感线条数
面的磁通量的变化量 量变化的快慢
大小 计算
Φ＝BS⊥
Φ2－Φ1 ΔΦ＝B·ΔS
S·ΔB
|Φ2－Φ1| Δt ΔΔΦt ＝B·ΔΔSt ΔB Δt ·S
如图 1-3-3 所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平 面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在 Δt 时间内，磁感应强度的方向不 变，大小由 B 均匀地增大到 2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )
图 1-3-3
B B. 2Δt
D [磁通量 Φ 随时间 t 变化的图像中，斜率表示感应电动势，所以图 a 中不产生感应电动势，图 b 中产生恒定的感应电动势，图 c 中 0～t1 时间内的 感应电动势大于 t1～t2 时间内的感应电动势，图 d 中感应电动势先变小再变 大．]
3．下列选项中所示的导体棒的长度为 L，处于磁感应强度为 B 的匀强磁 场中，棒运动的速度均为 v，则产生的电动势为 BLv 的是( )
图 1-3-2
2．对法拉第电磁感应定律的理解 (1)由 E＝nΔΔΦt 可知，感应电动势 E 大小正比于磁通量的 变化率ΔΔΦt ，而与磁通量 Φ、磁通量变化量 ΔΦ 及电路的电阻大小无关． (2)由 E＝nΔΔΦt 可求得平均感应电动势，通过闭合电路欧姆定律可求得电 路中的平均电流 I ＝ER＝nRΔΔΦt ，而电路中通过某一截面的电量 Q＝ I Δt＝nRΔΔΦt Δt＝ nΔRΦ，由此可得电量与时间无关，而与磁通量变化量 ΔΦ 和电路电阻 R 有关．
(5)在匀强磁场中，只要导体棒的运动方向与磁场方向垂直，其电动势即
可用 E＝BLv 求解．
(× )
2．图 1-3-1 中 a～d 分别为穿过某一闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化 的图像，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，正确的是( )
【导学号：24622008】
图 1-3-1
A．图 a 中回路产生的感应电动势恒定不变 B．图 b 中回路产生的感应电动势一直在变大 C．图 c 中回路在 0～t1 时间内产生的感应电动势小于在 t1～t2 时间内产 生的感应电动势 D．图 d 中回路产生的感应电动势先变小再变大
相互 关系
(1)Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 均与线圈匝数无关，但感应电动势与匝数成正比 (2)Φ 很大，ΔΔΦt 不一定大；ΔΦ 大，ΔΔΦt 也不一定大
(2)在 Φ-t 图像中，磁通量的变化率ΔΔΦt 是图线上某点切线的斜率．例如穿 过某闭合线圈的磁通量 Φ 随时间 t 按如图 1-3-2 所示的正弦规律变化，则在 t1 时刻 Φ 最大但ΔΔΦt ＝0，在 t2 时刻 Φ＝0 但ΔΔΦt 最大．
D [当 B、L、v 三个量方向相互垂直时，E＝BLv；A 选项中 B 与 v 不 垂直；B 选项中 B 与 L 平行，E＝0；C 选项中 B 与 L 不垂直；只有 D 选项中 三者互相垂直，D 正确．]
[合 作 探 究·攻 重 难]
法拉第电磁感应定律的理解及应用
1.对 Φ、ΔΦ 和ΔΔΦt 的理解
[针对训练] 1. (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 Φ 随时间 t 的关系图像如图 1-3-4 所示，则 ( )
图 1-3-4
A．在 t＝0 时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B．在 t＝1×10－2 s 时刻，感应电动势最大 C．在 t＝2×10－2 s 时刻，感应电动势为零 D．在 0～2×10－2 s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零
自
当
主
堂
预 习 •
1819第1章3法拉第电磁感
达 标 •
探
固
新 知
应定律
双 基
合 作 探 究 • 攻 重
课 时 分 层 作 业
难
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学习目标 1．理解感应电动势的概念． 2．理解法拉第电磁感应定律，并能够运用法 拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大 小．(重点) 3．能够运用 E＝Blv 或 E＝Blvsin θ 计算导体 切割磁感线时的感应电动势．(重点) 4．掌握磁通量、磁通量的变化量、磁通量的 变化率的区别．(难点)