高中物理 第一章 第4节法拉第地磁感应定律学案 新人教版选修.DOC
人教版高中物理教案-法拉第电磁感应定律
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第周周月
班級節次
課題 3.2法拉第電磁感應定律總課時數第節
教學目標1、知道知道什麼是感應電動勢
2、掌握法拉第電磁感應定律的內容並能應用電磁感應定律進行計算
教學
重難
點
掌握法拉第電磁感應定律的內容並能應用電磁感應定律進行計算
教學
參考
教參教師用書
授課方法問題引領
教學輔助手段
多媒體
專用教室
教學教學二次備課
過程
設計
上節課內容檢測
1線框ABCD從有界的勻強磁場區域穿過,下列說法中
正確的是()
A、進入勻強磁場區域
的過程中,ABCD中有感
應電流
B、在勻強磁場中加速運動時,ABCD中有感應電流
C、在勻強磁場中勻速運動時,ABCD中沒有感應電流
D、離開勻強磁場區域的過程中,ABCD中沒有感應電
流
典例分析
1關於感應電動勢的說法中正確的是()
A.回路中磁通量為零,感應電動勢也為零
B.回路中沒有感應電流,也就沒有感應電動勢
C.沒有閉合回路就沒有感應電動勢
D.回路中磁通量的變化率不變,感應電動勢也不變自主學習
1 電磁感應現象中產生的電動勢叫做。
在閉合電路裡,產生感應電動勢的那部分導體相當於。
2磁通量用表示,其單位。
磁通量的變化量運算式,磁通量的變化率運算式
3感應電動勢大小跟穿過這一電路的成正比。
公
式,單位。
n 匝線圈組成電路上,產生感應電動勢運算式。
教學教學二次備課。
人教版选修(1-1)《法拉第电磁感应定律》word教案
二、法拉第电磁感应定律一、主要内容:1、法拉第电磁感应定律2、应用ε=N,ε=BLv计算有关电动势的问题二、内容讲解:对于—闭合电路,电路中有电流必具备形成电流的条件。
由欧姆定律可知闭合电路中的电流是由电源电动势决定的。
当发生电磁感应现象时,实质上是产生了电动势,当电路闭合时才有感应电流。
这个电动势称为感应电动势。
1、感应电动势大小的定性研究:问题:电路中的感应电动势大小和哪些因素有关呢?依据什么去判断?需要做哪些实验?(学生进行分组,提供相应器材,进行定性的讨论研究)研究现象I:将条形磁铁插入,拔出串接电流表的螺线管线圈。
初始位置和终止位置相同:第一次速度小所用时间长,第二次速度大所用时间短。
引导学生对现象进行分析:两次实验时,磁通量的变化Δφ是相同的,所用时间Δt越小,则感应电流越大,反映了感应电动势也越大。
研究现象II:通电的螺线管线圈置于串接电流表的螺线管线圈之中,改变通电线圈中电流大小。
滑动变阻器初始,终止位置两次不同,但所用时间相同。
引导学生对现象进行分析:两次实验由于滑动头位置不同,电流变化不同,产生磁感应强度B变化不同,那么两次磁通量变化Δφ不同,但所用时间Δt相同。
从现象上观察到Δφ变化大的,感应电流大,反映了感应电动势也越大。
小结:实验表明电路中感应电动势的大小与穿过电路磁通量的变化快慢有关。
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的变化率成正比。
(2)表达式:ε=k,(k为比例系数)当单位选择:ε是伏特,φ是韦伯,t是秒时,比例系数k为多少呢?(让学生自己推导)则比例系数为k=1这样上述表达式为:ε=。
如果闭合电路是一个N匝的线圈,由于穿过每匝的磁通量变化率均相同,则N匝线圈可以看作是单匝串联而成,因此N匝线圈中感应电动势应为单匝的N倍。
即:ε=N。
(3)注意:①上式中的为磁通量的变化率,与Δφ、φ意义不同,可结合速度概念中,加速度概念中对比进行理解。
高中物理第一章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律讲义省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件
(3)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.
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2.磁通量的变化率. (1)定义:磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间
ΔΦ 的比值,用___Δ__t___表示.
(2)物理意义:表示磁通量变化的快慢.
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3.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=nΔΔΦt. n 为线圈匝数,ΔΦ 是磁通量的变化量,ΔΔΦt 是磁通 量的变化率.
第一章 电磁感应
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第四节 法拉第电磁感应 定律
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学习目标
• 1.知道决定感应 电动势大小原因.
• 2.了解法拉第电 磁感应定律内容 和数学表示式.
• 3.会使用方法拉 第电磁感应定律 计算感应电动 势.
重点难点
重点 • 1.探究影响感应电 动势大小原因.
• 2.法拉第电磁感应 定律了解及应 用.
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A.正在增加,ΔΔΦt =m2gqd B.正在增加,ΔΔΦt =m2ngqd C.正在减弱,ΔΔΦt =m2gqd D.正在减弱,ΔΔΦt =m2ngqd 解析:由题意可知 K 闭合时传感器上的示数变为原
来的一半,
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说明上极板带负电,感应电流的磁场和原磁场方向相反, 则原磁场 B 正在增加,小球所受的电场力为 F=qE=m2g,因 此两极板之间的电势差为:U=Ed=m2gd,再根据法拉第电 磁感应定律有:U=nΔΔtΦ,由此可解得ΔΔΦt =m2ngqd.
(1)电路中感应电动势 E; (2)电路中感应电流的大小;
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(3)金属杆所受安培力的大小. 解析:(1)由法拉第电磁感应定律,可得感应电动势
高中物理 4.4 法拉第电磁感应定律教案 新人教版选修32
法拉第电磁感应定律【三维目标】1.知识与技能(1)知道什么叫感应电动势。
(2)知道磁通量的变化率的意义,并能区别Φ、∆Φ、t ΦV V 。
(3)理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
(4)会推导E BLvsin θ=。
(5)会用/E n t =ΦV V 和解决问题。
2.过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E BLvsin θ=,掌握运用理论知识探究问题的方法。
3.情感态度与价值观(1)从不同物理现象中找出感应电动势产生的原因,培养学生对不同事物进行分析,找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
(2)了解法拉第探索科学的方法,学习他的执著的科学探究精神。
【重、难点】重点:法拉第电磁感应定律。
难点:(1) 平均电动势与瞬时电动势区别。
(2) 感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【教学过程】新课引入教师活动:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?学生:有,因磁通量有变化②、有感应电流,是谁充当电源?学生:螺线管相当于电源。
③、上图中若在电流计处断开,有无感应电流电流,有无感应电动势?学生:电路断开,肯定无电流,但有电动势。
教师活动:像这样在电磁感应现像产生的电动势叫做感应电动势,产生的电流叫做感应电流,我们发电厂的电压就是感应电动势,产生的电流的就是感应电流。
从刚才的问题中我们发现,感应电动势与感应电流的产生条件是不同的,他们的条件分别是什么呢?学生:产生感应电动势的条件是磁通量发生变化,而要产生感应电流必须同时满足磁通量发生变化和电路闭合这两个条件。
教师活动:在产生感应电动势之后,只要将电路连通就能产生感应电流,所以今天我们就来研究感应电动势。
2.新课教学探究活动:实验告诉我们,条形磁铁插入或抽出螺线管的速度越快(演示实验),电流计偏转的也就越厉害,产生的感应电动势也就越大;闭合电路部分导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电动势也就越大,这些现象都表明感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。
人教版高中物理《法拉第电磁感应定律》word教案
高二物理学案9(必修班)二、法拉第电磁感应定律一、知识梳理一、感应电动势闭合电路中由于磁通量的变化产生感应电流产生,产生感应电流的那部分电路相当于电源。
我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
画图举例:二、法拉第电磁感应定律1、磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率 磁通量:φ = BScos θ磁通量的变化:Δφ=φ2—φ1磁通量的变化率:Δφ/Δt磁通量的变化率与磁通量、磁通量的变化无直接关系,三者间的关系类似于加速度与速度、速度变化的关系。
2、法拉第电磁感应定律A 、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。
B 、数学表达式:tE ∆∆=φ (单匝线圈) 对于多匝线圈有 t nE ∆∆=φ二、例题分析例1、把一条形磁铁插入同一闭合线圈中,一次是迅速插入,一次是缓慢插入,两次初、末位置均相同,则在两次插入过程中 ( )A.磁通量变化量相同B.磁通量变化率相同C.产生的感应电流相同D.产生的感应电动势相同例2、有一个1000匝的线圈,在0.4s 内穿过它的磁通量从0.02wb 增加到0.09wb ,求线圈中的感应电动势。
如果线圈的电阻是10Ω,把它从一个电阻为990Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流是多大?三、课后练习1、关于电磁感应,下列说法中正确的是( )。
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 、空过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。
2、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 .不能确定3、桌面上放一个单匝线圈,线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁铁,此时线圈内的磁通量为0.04Wb ,把条形磁铁竖放在线圈内的桌面上时,线圈内磁通量为0.12Wb 。
新课标人教版1-1选修一3.2《法拉第电磁感应定律》WORD教案1
选修1.3.2法拉第电磁感应定律 教案
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;实验证明感应电动势大小与t ∆∆/φ有关;
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;
4、 参考课本;t E ∆∆=/φ;
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”。
高中物理 法拉第电磁感应定律的应用导学案 新人教版选修
高中物理法拉第电磁感应定律的应用导学案新人教版选修1、能用法拉第电磁感应定律E=n计算感应电动势2、能用公式E=Blv计算感应电动势、一、基础导引1、关于电磁感应,下述说法正确的是()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2、试计算下列几种情况下的感应电动势、(1)平动切割①如图1(a),在磁感应强度为B的匀强磁场中,棒以速度v垂直切割磁感线时,感应电动势E=________、图1②如图(b),在磁感应强度为B的匀强磁场中,棒运动的速度v与磁场的方向成θ角,此时的感应电动势为E=________、(2)转动切割如图(c),在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为l的导体棒绕一端为轴以角速度ω匀速转动,此时产生的感应电动势E=____________、(3)有效切割长度:即导体在与v垂直的方向上的投影长度、试分析图2中的有效切割长度、图2甲图中的有效切割长度为:____________;乙图中的有效切割长度为:________;丙图中的有效切割长度:沿v1的方向运动时为________;沿v2的方向运动时为______、二、典例剖析、对“Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt”的意义理解错误例1半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外,匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域,如图9甲所示、当磁场随时间的变化规律如图乙所示时,则穿过图9圆形线圈磁通量的变化率为______,t0时刻线圈产生的感应电流为______、7-7例2:如图7-7所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。
M、P两点间接有电阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。
导轨和金属杆的电阻可忽略。
人教版高中物理选修1教案 法拉第电磁感应定律
第二节、法拉第电磁感应定律教学目标:1、知道什么是感应电动势。
2、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。
3、在实验基础上,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。
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。
教学过程:一、感应电动势说明:既然在闭合电路中产生了感应电流,这个电路中就一定有电动势。
我们把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十电源。
在同一个电路中,感应电动势越大,感应电流越大。
那么,感应电动势的大小跟什么因素有关呢?请看实验演示实验:实验装置:图3 .1-2 和图3.1-3实验过程:在图3.1 -2中,使导体捧以不同的速度切割磁感线,砚察电流表指针偏转的幅度。
实验结论:在导线切割磁感线的过程中,切割速度越大,感应电动势越大实验过程:在图3.1-3 中,使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出,观察电流表指针偏转的幅度。
实验结论:在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中,插入和拔出的速度越大,感应电动势越大说明:导体捧以较大的速度切割磁感线,和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出,都使线圈中的磁通量发生变化,且磁通量变化的速度比较大说明:许多实验都表明,感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。
我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢,它是磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的比值。
问:如果时刻t1的磁通量是Φ1,时刻t2的磁通量变为Φ2。
在这段时间里磁通量的变化量是什么?(△Φ =Φ2-Φ1);磁通量的变化率应该表示为什么?【△Φ/t=(Φ2-Φ1)/t】二、法拉第电磁感应定律说明:精确的实验表明: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问:该定律的数学表达式是什么?(E=△Φ/△t)问:E的单位是什么?(伏特)磁通量的变化量的单位是什么?(韦伯)和秒(s )说明:现在我们来探究一下多匝线圈的感应电动势,首先想一想.线圈的匝数与感应电动势可能有什么关系。
物理人教版高中选修1-1法拉第电磁感应定律学案
第四节:法拉第电磁感应定律学案【学习目标】(1)、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。
(2)、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。
(3)、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
(4)、知道E =BLv sin θ如何推得。
(5)、会用t n E ∆∆Φ=解决问题。
【重点】法拉第电磁感应定律探究过程。
【难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固【教学用具】投影仪、检流计、螺线管、磁铁。
【学习过程】一、引渡:1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?3、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?二、引入新课1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什么?②、有感应电流,是谁充当电源?③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势?3、产生感应电动势的条件是什么?4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现?本节课我们就来一起探究感应电动势三、进行新课(一)、探究影响感应电动势大小的因素(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(猜测)(2)探究要求:①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。
②、迅速和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。
③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片,迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅;(3)、探究问题:问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?(4)、探究过程安排学生实验。
(能力培养)课件展示)回答以上问题上面的实验,我们可用磁通量的变化率来解释:实验中,将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时,t∆∆Φ大,I 感 ,E 感 。
法拉第地磁感应定律导学案
第一章 电磁感应第4节 法拉第电磁感应定律一、学习目标1、知道磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率 ;2、知道 决定感应电动势大小的因素;3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;4、运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。
二、课程导入(历史回顾)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。
3、比较甲、乙两电路的异同三、自主学习1、有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s ,求感应电动势。
2、一个100匝的线圈,在0. 5s 内穿过它的磁通量从0.01Wb 增加到0.09Wb 。
求线圈中的感应电动势。
25V ,16V四、观察实验,小组讨论问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么? Φ变化 → 产生E → 产生I问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 由rR EI +=可知,总电阻一定时,E 越大,I 越大,指针偏转越大。
问题3:该实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同? 从条件上看 从结果上看 相同 Φ都发生了变化 都产生了I不同 Φ变化的快慢不同 产生的I 大小不等五、反馈精讲1、感应电动势(E )(1)定义:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)磁通量变化越快,感应电动势越大。
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的变化率成正比。
(2)数学表达式: tnE ∆∆=φ 平均磁通变化率1212t t t --=∆∆φφφ → 平均感应电动势-E4、应用:用公式tnE ∆∆=φ求E 的二种常见情况: (1)磁感应强度B 不变,垂直于磁场的回路面积S 发生变化,ΔS =S 2-S 1,此时:tSB nE ∆∆=(动生电动势) (2)垂直于磁场的回路面积S 不变,磁感应强度B 发生变化,ΔB =B 2-B 1,此时:tBSnE ∆∆=(感生电动势)六、当堂训练1、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0. 5s 内穿过它的磁场从1T 增加到9T 。
高中物理第一章电磁感应第4节法拉第电磁感应定律教案粤教版选修3_220170926422
第4节法拉第电磁感应定律本节教材分析三维目标(一)、知识与技能1、知道决定感应电动势大小的因素;2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别;3、理解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、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小;(二)过程与方法通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力.(三)情感态度与价值观培养学生对实际问题的分析与推理能力。
培养学生的辨证唯物注意世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾.教学重点学生动手探究磁是否能生电及怎样才能生电。
教学难点引导学生按照探究步骤独立完成一个较为完整的探究过程。
教学建议理解和应用法拉第电磁感应定律,教学中应该使学生注意以下几个问题:⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念.⑵求磁通量的变化量一般有三种情况:当回路面积不变的时候,;当磁感应强度不变的时候,;⑶E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即:⑷注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向.⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量.建议在具体教学中,教师帮助学生形成知识系统,以便加深对已经学过的概念和原理的理解,有助于理解和掌握新学的概念和原理.在法拉第电磁感应定律的教学中,有以下几个内容与前面的知识有联系,希望教师在教学中加以注意:⑴由“恒定电流”知识知道,闭合电路中要维持持续电流,其中必有电动势的存在;在电磁感应现象中,闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势,由此引出确定感应电动势的大小问题.⑵电磁感应现象中产生的感应电动势,为人们研制新的电源提供了可能,当它作为电源向外供电的时候,我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究,这和直流电路没有分别;⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法.化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领,感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领.新课导入设计导入一1: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)2: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:电动势是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)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.导入二创设情景,导入课题设问1:在电磁感应现象中,闭合电路中产生了感应电流,所以一定存在电源,那么维持这一感应电流的电源是谁呢?答:感应线圈,它相当于电源。
高中第一章第四节法拉第电磁感应定律时导学案粤教版选修
第四节法拉第电磁感应定律(一)班级姓名学号评价【自主学习】一、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,能定量计算感应电动势的大小。
3.能够运用E=BLv或E=BLvsinθ计算导体切割磁感线时的感应电动势。
二、重点难点1.法拉第电磁感应定律的理解与应用。
2.Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义及区别。
三、问题导学1.在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?2.在电磁感应现象中,引起磁通量发生变化的因素有哪些?3.影响感应电动势大小的因素有哪些?4.法拉第电磁感应定律的内容是什么?如何计算感应电动势?四、自主学习(阅读课本P14-17页,《金版学案》P10-12考点1、2)1.完成《金版学案》P10预习篇五、要点透析见《金版学案》P10-12考点1、2【预习自测】1. 下列关于感应电动势的说法中正确的是()A.穿过闭合回路的磁通量减小,回路中的感应电动势一定也减小B.穿过闭合回路的磁通量变化量越大,回路中的感应电动势也越大C.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大D.穿过闭合回路的磁通量的变化率不变,回路中的感应电动势也不变2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb,则()A .线圈中感应电动势每秒增加2VB .线圈中感应电动势每秒减少2VC .线圈中无感应电动势D .线圈中感应电动势保持不变3.一导体棒长为40cm ,在磁感应强度为0.1T 的匀强磁场中做切割磁感线运动,速度为5m/s ,棒在运动中能产生的最大感应电动势为V.第四节 法拉第电磁感应定律(一)【巩固拓展】课本作业P17讨论交流1、2;练习1、2、3、41.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小( )A .跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B .跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C .跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D .跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2.(双选)下列说法正确的是( )A .线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B .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C .线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大D .线圈中的磁通量某一瞬间为零,感应电动势不一定为零3.一个匝数为100、面积为10cm 2的线圈垂直磁场放置,在0.5s 内穿过它的磁场从1T 增加到9T. 则线圈中产生的感应电动势为( )A .1.6×10-2VB .1.6×104VC .1.6VD .1.6×102V4.如图,长为a 、宽为b 的矩形线圈垂直于磁感应强度为B 匀强磁场水平放置,现在时间t 内将线圈翻转1800,求线圈中产生的感应电动势。
2021人教版高中物理选修(1-1)3.2《法拉第电磁感应定律》word学案1
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.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 =ΔΦΔt ,若有n 匝线圈,则产生的感应电动势为:E =n ΔΦΔt.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ΔΦΔt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=BS.(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)ΔΦΔt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 ΔΦΔt. 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(Wb),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ab 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ab 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 =ΔΦΔt =ΔS Δt B =vΔt·l ΔtB =Blv. [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 =Blv.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.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ΔΦΔt =0.5-0.10.4V =1 V 故E =n ΔΦΔt=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MN 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;MN 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 B1.(感应电动势的产生条件)感应电动势产生的条件是( )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 .导体回路不闭合答案 C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;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.2.(法拉第电磁感应定律的理解)将一磁铁缓慢或迅速地插到闭合线圈中的同一位置,比较两次插入中,不发生变化的物理量是( )A .磁通量的变化率B .磁通量的变化量C .感应电动势的大小D .流过线圈的电流答案 B3.(感应电动势的计算)有一个单匝线圈,在0.2 s 内通过它的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.08 Wb ,则线圈中的感应电动势为( )A .0.1 VB .0.2 VC .0.3 VD .0.4 V答案 C解析 由E =ΔΦΔt 得E =0.08-0.020.2V =0.3 V ,C 正确. 4.(感应电动势的计算)一个有10匝的闭合导体线圈,若在0.01 s 内,通过线圈的磁通量由0.04 Wb 均匀地减小到零,则在这段时间内线圈产生的感应电动势为多少?答案 40 V解析 E =n ΔΦΔt =10×0.040.01V =40 V.。
高中物理第四章法拉第电磁感应定律学案新人教选修
割磁感线的有效长度,试分析下列情境中前三个图中切割磁感线的有效长度及后一图中的E 。
【例1】参看课本第21页思考练习题2,试解决题中的问题。
【例2】参看课本第21页思考和练习第3小题,试思考解答题中列出的问题。
迁移运用1.如图所示,导体棒AB 长2R ,绕O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,OB 为R ,且OBA三点在一直线上,有一匀强磁场磁感应强度为B ,充满转动平面且与转动平面垂直,那么AB 两端的电势差大小为( )A.32BωR 2 B .2BωR 2C .4BωR 2D .6BωR 2 2.如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n 1和n 2的圆形闭合线圈A 和B ,两线圈平面与匀强磁场垂直.当磁感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比I A ∶I B 为( )A.n 1n 2B.n 2n 1C.n 21n 22D.n 22n 21高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.如图所示电路中,电源电动势为E(内阻不计),线圈L的自感系数较大,电阻不计.电容器C的电容足够大,以下判断正确的是A.闭合S,电路稳定后,电容器两端电压为EB.闭合S,电路稳定后,电容器的a极板带正电C.断开S的瞬间,灯泡A不会闪亮D.断开S的瞬间,灯泡B立即熄灭2.类比是一种常用的研究方法。
如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似。
高中第一章第四节法拉第电磁感应定律时导学案粤教选修
第四节 法拉第电磁感应定律(二)班级 姓名 学号 评价 【自主学习】 一、学习目标1.能够运用E =BLv 或E =nt∆∆Φ计算感应电动势平均值和瞬时值 2.理解法拉第电磁感应定律求流过某电阻的电荷量 二、重点难点1.能够理解E =BLv 和E =n t∆∆Φ的区别和联系 三、问题导学1.什么是平均感应电动势?什么是瞬时感应电动势?如何理解?2.E =BLv 和E =n t∆∆Φ的区别是什么? 四、 自主学习(阅读课本P14-17页,《金版学案》P12考点3)五、 要点透析 见《金版学案》P12考点3【预习自测】1.如下图所示,是一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m ,接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab 跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab 电阻均不计,当ab 以a=1.0m/s 2的加速度从静止开始向右做匀加速运动时,试求:(1)运动4s 时导体ab 上的瞬时感应电动势的大小 (2)运动6s 内导体ab 上的平均感应电动势的大小2.在B=0.5T 的匀强磁场中,有一个面积S=2210m -的平面线圈与磁场垂直,线圈电阻为Ω2.0。
若使磁场突然消失,则在磁场消失的过程中,通过线圈导线截面的感应电量为__________C.先学案第四节 法拉第电磁感应定律(二)【巩固拓展】课本作业P17讨论交流3;练习4、5、6、71.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 ( )A .线圈中O 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O 至D 时间内平均感电动势为0.4V2.如图,闭合矩形线框abcd 位于磁感应强度为B 的匀强磁中,ab 边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab 边和bc 边分别为L 1和L 2,线框电阻为R. 若把线框沿v 的方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是( ) AtR L BL ∆21 B R L BL 21CtL BL ∆21 D BL 1L2 3.一个环形线圈放在磁场中,设第1秒内磁感线垂直于线圈平面向里,如图(甲)所示,若磁感强度B 随时间t 的变化的关系如(乙),那么在第2秒内线圈中的感应电流的大小和方向是( ) A. 大小恒定,顺时针方向 B. 大小恒定,逆时针方向 C. 逐渐增加,逆时针方向 D. 逐渐减小,顺时针方向4.将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05s ,第二次用0.1s ,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)两次通过线圈的电荷量之比第四节 法拉第电磁感应定律(二)班级 姓名 学号 评价 【课堂检测】一、探究感应电动势的平均值和瞬时值1.如图所示,边长为a 的正方形闭合线框ABCD 在匀强磁场中绕AB 边匀速转动,磁感应强度为B ,初始时刻线框所在面与磁感线垂直(1)求线圈从图示位置开始转过1200的时间内产生的感应电动势课 后 拓展案φ/10-3wb2 OD 0.01t/s(2)求线圈从图示位置转过900角时,感应电动势的瞬时值二、闭合回路中计算流经某电阻的电量计算2.如图所示,导线全部为裸导线,半径为r 的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一根长度大于2r 的导线MN 以速度v 在圆环上无摩擦地自左匀速滑动到右端。
高中物理4.4法拉第电磁感应定律导学案1新人教版
第四章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律【学习目标】1.知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素;2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ; 3.知道E =BLv sin θ如何推导; 5.会用tnE ∆∆Φ=解决问题。
【重点、难点】重点:理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式,知道公式E =BLv sin θ的推导过程; 难点:知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢..的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。
预习案【自主学习】1.在电磁感应现象中产生的电动势,叫做 . 产生感应电动势的那部分导体就相当于 ,导体的电阻相当于 .2.电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量 成正比,表达式E =ΔΦΔt(单匝线圈),E =n ΔΦΔt(多匝线圈).当导体切割磁感线产生感应电动势时E = (B 、L 、v 两两垂直),E = (v ⊥L 但v 与B 夹角为θ).3.关于感应电动势,下列说法中正确的是( ) A .电源电动势就是感应电动势B .产生感应电动势的那部分导体相当于电源C .在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D .电路中有电流就一定有感应电动势4.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb ,则( ) A .线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B .线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C .线圈中无感应电动势D .线圈中感应电动势保持不变 5.一根导体棒ab 在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直.如图1所示,则有( )图1A .U ab =0B .U a >U b ,U ab 保持不变C .U a ≥U b ,U ab 越来越大D .U a <U b ,U ab 越来越大【学始于疑】探究案【合作探究】问题1:探究一:感应电动势在图a与图b中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?_____________________ 电动势大,电流一定大吗?________________________________________图b中,哪部分相当于a中的电源?__________________________________图b中,哪部分相当于a中电源内阻?_______________________________________ 在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势.有感应电动势是电磁感应现象的本质。
2017-2018学年高中物理 第一章 电磁感应 第4节 法拉第电磁感应定律学案 粤教版选修3-2
第四节法拉第电磁感应定律1.感应电动势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.在产生感应电流的电路中,即使电路不闭合,没有感应电流,感应电动势依然存在.2.探究影响感应电动势大小的因素(1)猜想依据感应电流的产生条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.(2)猜想与假设①可能与磁通量的变化有关;②可能与完成一定的磁通量变化所用的时间有关.(3)制订计划与设计实验①方法:控制变量法.②程序:先控制时间不变,探究穿过回路的磁通量变化时,感应电动势的大小如何变化;再控制…,探究…③器材:灵敏电流计、螺线管、条形磁铁(2根)、导线若干.(4)信息收集与归纳①实验条件控制通过改变所用条形磁铁的个数,改变螺线管中磁通量的变化量ΔΦ.通过改变条形磁铁插入或拔出螺线管的快慢,改变螺线管中磁通量变化所用的时间Δt .②影响感应电动势的因素实验表明:感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关,即磁通量的变化率,用ΔΦΔt 表示.[再判断]1.决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量.(×) 2.闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定.(√) [后思考]产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件有什么不同?【提示】 产生感应电流的条件是闭合电路磁通量发生变化.产生感应电动势不管电路是否闭合.[合作探讨]如图141所示,一有缺口的圆形线圈在有界匀强磁场中运动.1.(多选)下列关于感应电动势的说法中,正确的是( )A.只要回路内磁通量发生变化,就会有感应电动势产生B.只要回路内磁通量发生变化,就会有感应电流产生C.导体棒无论沿哪个方向切割磁感线都会有感应电动势产生D.导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生【解析】只要回路内磁通量变化,就可以产生感应电动势;而只有在闭合回路中,磁通量发生变化,才产生感应电流,故A正确,B错误;无论导体棒沿什么方向切割磁感线,磁场在垂直于导体棒方向都有分量,所以都会有感应电动势产生,故C正确,D错误.【答案】AC2.(多选)关于感应电流和感应电动势的关系,下列叙述中正确的是( )【导学号:97192014】A.电路中有感应电流,一定有感应电动势B.电路中有感应电动势,不一定有感应电流C.两个不同电路中,感应电动势大的其感应电流也大D.两个不同电路中,感应电流大的其感应电动势也大【解析】有感应电流则磁通量一定变化,因此一定有感应电动势,选项A正确;电路中有感应电动势,若电路不闭合,则无感应电流,故B项正确;两个不同电路,总阻值不一定相等,由I=ER+r,当E大时,若总阻值R+r很大,则电流可能较小,故C、D两项均错.【答案】AB感应电动势和感应电流产生条件的比较(1)导体棒只要切割磁感线,就产生感应电动势,与电路是否闭合无关.(2)感应电流产生必须具备两个条件:①闭合回路;②磁通量发生变化.[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 =nΔΦΔt,n 为线圈匝数,ΔΦ是磁通量的变化量. 3.单位ΔΦ的单位是韦伯,Δt 的单位是秒,E 的单位是伏特. 4.电磁感应现象的本质在电磁感应现象里,一定产生感应电动势,不一定产生感应电流,是否产生感应电动势才是电磁感应现象的本质.[再判断]1.穿过闭合回路的磁通量越大,感应电动势越大.(×)2.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.(√) 3.穿过闭合回路的磁通量为零时,其感应电动势一定为零.(×) [后思考]ΔΦ与线圈匝数有关吗?E 感与线圈匝数有关吗? 【提示】 无关,有关[合作探讨]如图142所示,将一条形磁铁插入线圈中时,电流表的指针要发生偏转.图142探讨1:若将磁铁分别快速和缓慢插入线圈中时,磁通量的变化量及变化率是否相同. 【提示】 两种情况下磁通量的变化量ΔΦ相同,磁通量的变化率ΔΦΔt 不同,所用时间Δt 越少,变化率越大,反之变化率越小.探讨2:将磁铁快速和缓慢插入线圈中时,电流表的指针偏转角度是否相同?为什么? 【提示】 两种情况下电流表的指针偏转角度不同,快速插入时电流表指针偏转角度大,缓慢插入时电流表指针偏转角度小.电路中电流的大小I =E R ,又E =n ΔΦΔt ,即I ∝1Δt,所以快速插入时电路中的电流大.[核心点击]1.感应电动势的相关因素(1)感应电动势E 的大小取决于穿过电路的磁通量变化率ΔΦΔt 和匝数n ,而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系.(2)感应电动势E 的大小与电路的电阻R 也无关,但感应电流的大小与E 及回路总电阻R 都有关.2.磁通量的变化率ΔΦΔt 在Φt 图象上是某点切线的斜率.3.感应电动势E =n ΔΦΔt的两种基本形式(1)当垂直于磁场方向的线圈面积S 不变,磁感应强度B 发生变化时,ΔΦ=ΔBS ,则E =nΔB Δt S ,其中ΔBΔt叫磁感应强度B 的变化率. (2)当磁感应强度B 不变,垂直于磁场方向的线圈面积S 发生变化时,ΔΦ=B ΔS ,则E =nBΔSΔt. 4.E =n ΔΦΔt求出的是Δt 时间内的平均感应电动势.3.穿过一个内阻为1 Ω的10匝闭合线圈的磁通量每秒均匀减少2 Wb ,则线圈中 A .感应电动势每秒增加2 V B .感应电动势每秒减少2 V C .磁通量的变化率为2 Wb/s D .感应电流为2 A 【解析】 磁通量的变化率ΔΦΔt =2 Wb/s ,C 正确;由E =n ΔΦΔt得E =10×2 V=20 V ,感应电动势不变,A 、B 错误;由I =E R 得I =201A =20 A ,D 错误.【答案】 C4.(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 的变化图象如图143所示,则( ) 【导学号:97192202】图143A .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 =2×10-2 s 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零【解析】 由法拉第电磁感应定律知E ∝ΔΦΔt ,故t =0及t =2×10-2s 时刻,E =0,A错,C 对.t =1×10-2s ,E 最大,B 对.0~2×10-2s ,ΔΦ≠0,E ≠0,D 错.【答案】 BC5.一个200匝、面积为20 cm 2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T ,在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是____________Wb ;磁通量的平均变化率是________Wb/s ;线圈中的感应电动势的大小是__________ V.【解析】 磁通量的变化量为ΔΦ=ΔB ·S sin θ =(0.5-0.1)×20×10-4×0.5 Wb =4×10-4Wb磁通量的平均变化率为ΔΦΔt =4×10-40.05Wb/s =8×10-3Wb/s 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为:Φ、ΔΦ与ΔΦ的比较[先填空]1.磁场方向、导体棒与导体棒的运动方向三者两两相互垂直时,E=BLv.2.如图144所示,导体棒与磁场方向垂直,导体棒的运动方向与导体棒本身垂直,但与磁场方向夹角为θ时,E=BLv sin_θ.图1443.单位关系1 V=1 T·1m·1m/s.[再判断]1.对于E=BLv中的B、L、v三者必须相互垂直.(√)2.导体棒在磁场中运动速度越大,产生的感应电动势一定越大.(×)3.当B、L、v三者大小、方向均不变时,在Δt时间内的平均感应电动势和它在任意时刻产生的瞬时感应电动势相同.(√)[后思考]如图145所示,一边长为L的正方形导线框abcd垂直于磁感线,以速度v在匀强磁场中向右运动,甲同学说:由法拉第电磁感应定律可知,这时穿过线框的磁通量的变化率为零,所以线框中感应电动势应该为零.乙同学说线框中ad和bc边均以速度v做切割磁感线运动,由E=BLv可知,这两条边都应该产生电动势且E ad=E bc=BLv.他们各执一词,到底谁说的对呢?图145【提示】这两个同学说的并不矛盾,虽然ad边与bc边都产生感应电动势,但由于方向相反,相当于两个电源并联没有对外供电,所以整个回路的电动势为零.可见,用法拉第电磁感应定律求出的是整个回路的感应电动势,而用E =BLv 求的是回路中做切割磁感线的那部分导体产生的电动势.[合作探讨]如图146所示,一个半径为r 的半圆形导体,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中.图146探讨1:当导体沿OP 方向以速度v 做匀速运动时,其感应电动势的大小是多少? 【提示】 导线的有效长度l =2r ,则感应电动势E =BLv =2Brv .探讨2:当导体沿MN 方向以速度v 做匀速运动时,其感应电动势的大小是多少? 【提示】 此时导线的有效长度L =r ,则感应电动势E =BLv =Brv . [核心点击]1.对公式E =BLv sin θ的理解(1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个特例,通常用来求导体运动速度为v 时的瞬时电动势,若v 为平均速度,则E 为平均电动势.(2)当B 、L 、v 三个量方向相互垂直时,E =BLv ;当有任意两个量的方向平行时,E =0. (3)式中的L 应理解为导体切割磁感线时的有效长度.如图147所示,导体切割磁感线的情况应取与B 和v 垂直的等效直线长度,即ab 两点间的距离.图147(4)公式中的v 应理解为导体和磁场的相对速度,当导体不动而磁场运动时,也有电磁感应现象产生.2.E =n ΔΦΔt与E =BLv sin θ的区别和联系6.如图148所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为BLv 的是( )图148A .只有乙和丁B .甲、乙、丁C .甲、乙、丙、丁D .只有乙【解析】题图甲中v 、L 、B 两两垂直,则金属导体产生的感应电动势E 甲=BLv .题图乙中金属导体的有效长度为L ,产生的感应电动势E 乙=BLv .题图丙中金属导体有效长度为L sin θ,产生的感应电动势E 丙=BLv sin θ.题图丁中金属导体的有效长度为L ,产生的感应电动势E 丁=BLv .【答案】 B7.如图149所示,在磁感应强度为0.2 T 的匀强磁场中,有一长为0.5 m 、电阻为1.0 Ω的导体AB 在金属框架上以10 m/s 的速度向右滑动,R 1=R 2=2.0 Ω,其他电阻不计,求流过R 1的电流I 1. 【导学号:97192017】图149【解析】 AB 切割磁感线相当于电源,其等效电路如图所示,E =Blv =0.2×0.5×10 V=1 V由闭合电路欧姆定律得I =ER +rR 1、R 2并联,由并联电路电阻关系得1R =1R 1+1R 2解得R =R 1R 2R 1+R 2=1.0 Ω,I AB =I =0.5 A 因为R 1=R 2,所以流过R 1的电流为I 1=I2=0.25 A.【答案】 0.25 A处理电磁感应中电路问题的基本思路1.确定产生感应电动势的“导体”——电源. 2.明确电路结构,分清内、外电路.3.画出等效电路图,结合闭合电路欧姆定律列出相应的方程式.。
高中物理第四章法拉第电磁感应定律学案新人教版选修
法拉第电磁感应定律1一.法拉第电磁感应定律的内容及应用1.内容:2.法拉第电磁感应定律是用来求解感应电动势大小的,其基本求解公式为:E=n△¢/△t 其中磁通量的变化量△¢因三种变化而产生:△B、△S、△B和△S均变化,则上面表达式变形公式为:二.感应电动势的分类因感应电动势产生的原理不同,可将感应电动势分为感生电动势和动生电动势。
1.两类电动势的产生原理:感生电动势因磁通量变化在磁场周围激发感生电场,电荷因受感生电场力使电荷发生累积;动生电动势是因导体切割磁感线时,由于洛伦兹力而使正负电荷发生累积。
2.电动势产生就储存了电能,感生电动势产生是因非静电力(感生电场力)做功;动生电动势产生与洛伦兹力有关。
3.动生电动势的计算公式:E=BLV 或E=BLV·sinθ (注意理解其中各量的意义)思考:求平均电动势、瞬时电动势时,选那个公式计算。
相关习题:12月15日第2、3、6、8、14小题;12月18日第2、4、7、8小题。
法拉第电磁感应定律一.法拉第电磁感应定律的内容及应用1.内容:2.法拉第电磁感应定律是用来求解感应电动势大小的,其基本求解公式为:E=n△¢/△t 其中磁通量的变化量△¢因三种变化而产生:△B、△S、△B和△S均变化,则上面表达式变形公式为:二.感应电动势的分类因感应电动势产生的原理不同,可将感应电动势分为感生电动势和动生电动势。
1.两类电动势的产生原理:感生电动势因磁通量变化在磁场周围激发感生电场,电荷因受感生电场力使电荷发生累积;动生电动势是因导体切割磁感线时,由于洛伦兹力而使正负电荷发生累积。
2.电动势产生就储存了电能,感生电动势产生是因非静电力(感生电场力)做功;动生电动势产生与洛伦兹力有关。
3.动生电动势的计算公式:E=BLV 或E=BLV·sinθ (注意理解其中各量的意义)思考:求平均电动势、瞬时电动势时,选那个公式计算。
相关习题:12月15日第2、3、6、8、14小题;12月18日第2、4、7、8小题。
拉第电磁感应定律导学案
拉第电磁感应定律导学案拉第电磁感应定律导学案拉第电磁感应定律导学案[学习目标]:1、感应电动势及感应电动势和感应电流之间存在什么关系?2、感应电动势大小(影响感应电动势大小的因素):实验探究3、法拉第电磁感应定律电磁感应现象中,闭合电路中出现了感应电流,那么有电动势存在么?【堂点拨与交流】一、感应电动势:1、感应电动势: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是电。
(如图中的导线ab)问题1:感应电动势和感应电流之间存在什么关系?2、感应电动势和感应电流关系:感应电动势是感应电流存在的必要条,有感应电动势不一定有感应电流(要看电路是否闭合),有感应电流一定有感应电动势。
几点说明:⑴不论电路是否闭合,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,产生感应电动势是电磁感应现象的本质。
⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。
若磁通量变化了,电路中就会产生感应电动势,再若电路又是闭合的,电路中将会有感应电流。
⑶产生感应电流只不过是一个现象,它表示电路中在输送着电能;而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质,它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。
二、感应电动势大小(影响感应电动势大小的因素)⒈在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
说明:①电路闭合时有感应电动势,感应电流。
②电路断开时有感应电动势,但无感应电流。
观察实验一:在电磁感应现象中产生的感应电流的大小是不同的。
说明感应电动势有大小的不同。
感应电动势的大小跟那些因素有关呢?观察实验二:导线切割磁感线运动速度大时,产生的感应电动势大;导线切割磁感线运动速度小时,产生的感应电动势小。
观察实验三:螺线管和电流表组成闭合电路,当磁铁穿进(或抽出)的速度大时,电流表指针偏转大;当磁铁穿进(或抽出)的速度小时,电流表指针偏转小。
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△/ △t成正比.2、数学表达式注意:公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负,感应电流的方向另行判断。
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高中物理第一章第4节法拉第地磁感应定律
学案新人教版选修.DOC
法拉第电磁感应定律
1、学习目标
1、知道磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率;
2、知道决定感应电动势大小的因素;
3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式;
4、运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。
2、课程导入(历史回顾)
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
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。
NSG乙甲
3、比较甲、乙两电路的异同
三、自主学习
1、有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量的变化率为0、5Wb/s,求感应电动势。
2、一个100匝的线圈,在0、5s内穿过它的磁通量从0、
01Wb增加到0、09Wb。
求线圈中的感应电动势。
25V,16V
四、观察实验,小组讨论问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?Φ变化产生E 产生I 问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?由可知,总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转越大。
问题3:该实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?
从条件上看从结果上看相同Φ都发生了变化都产生了I不同Φ变化的快慢不同产生的I大小不等
五、反馈精讲
1、感应电动势(E)(1)定义:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)磁通量变化越快,感应电动势越大。
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的变化率成正比。
(2)数学表达式:平均磁通变化率→ 平均感应电动势
3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义物理意义与电磁感应关系磁通量Ф穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系磁通量变化△Ф穿过回路的磁通量变化了多少产生感应电动势的条件磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁通量变化的快慢决定感应电动势的大小
4、应用:用公式求E的二种常见情况:(1)磁感应强度B 不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS=S2-S1,此时:(动
生电动势)(2)垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,ΔB=B2-B1,此时:(感生电动势)
6、当堂训练
1、一个匝数为
100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0、5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。
求线圈中的感应电动势。
答案:
1、6V
2、如图所示,一个50匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是20㎝2,电阻为1Ω,磁感应强度以100T/s的变化率均匀减少。
在这一过程中通过电阻R的电流为多大?答案:00B
3、如图,半径为r的金属环绕通过某直径的轴00以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过900角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大? Φ/10-2Wbt/sABD01
20、
14、(双选)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:( BD )
A、线圈中0时刻感应电动势最小
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。