《法拉第电磁感应定律》导学案
第四节 法拉第电磁感应定律
第四节 法拉第电磁感应定律导学案制作人：王峰 2013.3班级： 姓名： 组别：【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E =BLv 和 tn E ∆∆Φ=解决问题。
【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固【学习过程】一、复习回顾：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？二、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、探究问题：问题1、在实验中，电流表指针偏转说明什么？那一部分相当于电源？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电流的大小有什么关系？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∆Φ是否相同？磁通量变化快慢是否相同？（4）、探究过程上面的实验，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 。
实验结论 ：电动势的大小与磁通量的 有关，磁通量的变化越 电动势越大，磁通量的变化越 电动势越小。
（二）、法拉第电磁感应定律1、从上面的实验我们可以发现，t ∆∆Φ越大，E 感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。
精确的实验表明： ，即E ∝t∆∆Φ。
这就是法拉第电磁感应定律。
2、在国际单位制中，电动势单位是伏（V ），磁通量单位是韦伯（Wb ），时间单位是秒（s ），可以证明式中比例系数k =1，则上式可写成E =3、设闭合电路是一个N 匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于N 个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为 E =t∆∆Φ 4、定律的理解:⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt⑵感应电动势的大小与磁通量的 成 比。
法拉第电磁感应定律课教案
法拉第电磁感应定律-优质课教案一、教学目标1. 让学生了解法拉第电磁感应定律的发现过程，感受科学研究的艰辛与快乐。
2. 通过实验和理论分析，使学生掌握法拉第电磁感应定律的内容及其应用。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和思维能力，提高学生的科学素养。
二、教学重点与难点1. 教学重点：法拉第电磁感应定律的内容及其应用。
2. 教学难点：法拉第电磁感应定律的数学表达式和能量转化。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探索法拉第电磁感应定律。
2. 利用实验演示，让学生直观地感受电磁感应现象。
3. 运用讨论法，培养学生的团队合作精神和批判性思维。
四、教学准备1. 实验器材：电磁感应实验装置、电流表、电压表、导线、开关等。
2. 教学课件：法拉第电磁感应定律的相关图片、视频和动画。
3. 教学资料：法拉第电磁感应定律的历史背景、发现过程和相关论文。
五、教学过程1. 导入新课：通过展示法拉第电磁感应实验的动画，引起学生的兴趣。
提问：“你们知道法拉第电磁感应定律吗？它是什么时候发现的？由谁发现的？”2. 探究法拉第电磁感应定律：1. 让学生回顾电磁感应现象，引导学生思考电磁感应的本质。
2. 介绍法拉第电磁感应定律的发现过程，让学生了解科学家们的研究艰辛。
3. 讲解法拉第电磁感应定律的内容，引导学生理解感应电流的方向和大小。
3. 实验演示：1. 演示电磁感应实验，让学生亲眼观察到感应电流的产生。
2. 引导学生运用法拉第电磁感应定律解释实验现象。
4. 数学表达式与能量转化：1. 讲解法拉第电磁感应定律的数学表达式，让学生掌握计算感应电流的方法。
2. 探讨电磁感应过程中的能量转化，使学生理解能量守恒定律。
5. 课堂小结：对本节课的内容进行总结，强调法拉第电磁感应定律的重要性及其在实际应用中的价值。
6. 课后作业：布置一些有关法拉第电磁感应定律的练习题，巩固所学知识。
7. 教学反思：在课后对教学过程进行反思，总结优点和不足，为今后的教学提供改进方向。
法拉第电磁感应定律-课教案
法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章：引言1.1 课程背景法拉第电磁感应定律是电磁学的基础之一，对于理解现代科技的发展具有重要意义。
本课程旨在帮助学生深入理解法拉第电磁感应定律的原理和应用，提高学生的科学素养。
1.2 教学目标通过本章的学习，学生能够：（1）了解法拉第电磁感应定律的发现过程；（2）理解法拉第电磁感应定律的表述；（3）掌握法拉第电磁感应定律的基本应用。
1.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的背景、发现过程和表述。
1.4 教学方法采用讲解、案例分析和互动讨论相结合的方式进行教学。
第二章：法拉第电磁感应定律的发现2.1 课程背景法拉第电磁感应定律的发现是电磁学发展史上的重要里程碑，了解其发现过程对于理解定律的重要性具有重要意义。
2.2 教学目标通过本章的学习，学生能够：（1）了解法拉第电磁感应定律的发现过程；（2）理解法拉第的实验方法和思维方式。
2.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的发现过程，包括法拉第的实验方法和思维方式。
2.4 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式进行教学。
第三章：法拉第电磁感应定律的表述3.1 课程背景法拉第电磁感应定律的表述是理解和学习电磁学的基础，掌握其表述对于进一步学习电磁学的其他内容至关重要。
3.2 教学目标通过本章的学习，学生能够：（1）掌握法拉第电磁感应定律的表述；（2）理解法拉第电磁感应定律的各种形式。
3.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的表述，包括各种形式。
3.4 教学方法采用讲解和互动讨论相结合的方式进行教学。
第四章：法拉第电磁感应定律的基本应用4.1 课程背景法拉第电磁感应定律在生产和生活中有着广泛的应用，了解其基本应用对于理解电磁学的实际意义具有重要意义。
4.2 教学目标通过本章的学习，学生能够：（1）掌握法拉第电磁感应定律的基本应用；（2）了解法拉第电磁感应定律在生产和生活中的应用。
4.3 教学内容本章主要介绍法拉第电磁感应定律的基本应用，包括在生产和生活中的应用。
《法拉第电磁感应定律》导学案
《法拉第电磁感应定律》导学案【学习目标】1.了解感应电动势，知道产生感应电动势的那部分导体相当于电源2.知道感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关3.理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，能区别磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率三个概念4.知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式5.会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算6.会用E=Blv或E=Blv sinθ进行有关计算【学习重点】法拉第电磁感应定律【学习难点】磁通量的变化及磁通量的变化率的理解【自学导学】1.穿过的磁通量发生变化时，电路中就会有感应电流。
闭合电路中有感应电流，电路中就一定有电动势。
如果电路不闭合，虽然没有感应电流，但仍然存在。
在电磁感应现象中产生的电动势叫______________,产生感应电动势的那部分导体相当于_______。
2.法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟成正比。
若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈，且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。
3.直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时，如果运动方向与磁感线垂直，那么导线中感应电动势的大小与、和三者都成正比。
用公式表示为E= ；如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一夹角θ，我们可以把速度分解为两个分量，垂直于磁感线的分量v1=vsinθ,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线，对感应电动势没有贡献。
所以这种情况下的感应电动势为E= 。
4.如图1所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0.2S，第二次用时1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比。
5.如图2所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是______。
6.理解：①.E的大小与ΔΦ无关，与线圈的匝数n成正比，与磁通量的变化率ΔΦ/∆t成正比。
法拉第电磁感应定律(导)学案
1.2法拉第电磁感应定律学习目标：1.理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式.2.会用E ＝BL v sin θ和E ＝n ΔΦΔt 解决问题. 习目标：3.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路.4.综合应用法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图像问题．重点：理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式.难点：用E ＝BL v sin θ和E ＝n ΔΦΔt 解决问题.预习新课：1.感应电动势由电磁感应产生的电动势，叫感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体本身的电阻相当于电源内阻.当电路断开时，无(填“有”或“无”)感应电流，但有(填“有”或“无”)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，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)表达式：E ＝n ΔΦΔt. 3.对感应电动势的理解(1)磁通量的变化常由B 的变化或S 的变化引起.①当ΔΦ仅由B 的变化引起时，E ＝nS ΔB Δt .②当ΔΦ仅由S 的变化引起时，E ＝nB ΔS Δt. (2)E ＝n ΔΦΔt 或E ＝BL v .计算的是Δt 时间内平均感应电动势，当Δt →0时，E ＝n ΔΦΔt 的值才等于瞬时感应电动势.深度思考(1)感应电动势的大小与Φ或ΔΦ的大小有没有关系？(2)Φ、ΔΦ、ΔΦΔt与线圈匝数有关吗？感应电动势E 与线圈匝数有关吗？ 答案 (1)E 的大小与Φ或ΔΦ的大小没有关系.(2)Φ、ΔΦ、ΔΦΔt均与某一面积相联系，与线圈匝数无关；n 匝线圈时相当于n 个单匝线圈的串联，所以感应电动势E 与线圈匝数有关.4．闭合电路中电源电动势E 、内电压U 内、外电压(路端电压)U 外三者之间的关系为E ＝U 内＋U 外，其中电源电动势E 的大小等于电源未接入电路时两极间的电势差．一、电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，所以电磁感应问题常与电路知识综合考查．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律确定感应电动势的方向．(3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解．例1 用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图1所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列判断正确的是( )图1A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c解析 U a ＝34Bl v ，U b ＝56Bl v ，U c ＝34·B ·2L v ＝32Bl v ，U d ＝46B ·2L ·v ＝43Bl v ，故选B.答案 B例2 如图2所示，有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场方向垂直纸面向里．在磁场中有一半径r ＝0.4 m 的金属圆环，磁场与圆环面垂直，圆环上分别接有灯L 1、L 2，两灯的电阻均为R 0＝2 Ω.一金属棒MN 与圆环接触良好，棒与圆环的电阻均忽略不计．图2(1)若棒以v 0＝5 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时MN 中的电动势和流过灯L 1的电流；(2)撤去金属棒MN ，若此时磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率为ΔB Δt ＝4π T/s ，求回路中的电动势和灯L 1的电功率．解析 (1)等效电路如图所示．MN 中的电动势E 1＝B ·2r ·v 0＝0.8 VMN 中的电流I ＝E 1R 0/2＝0.8 A 流过灯L 1的电流I 1＝I 2＝0.4 A(2)等效电路如图所示回路中的电动势E 2＝ΔB Δt·πr 2 ＝0.64 V回路中的电流I ′＝E 22R 0＝0.16 A 灯L 1的电功率P 1＝I ′2R 0＝5.12×10－2 W答案 (1)0.8 V 0.4 A (2)0.64 V 5.12×10－2W二、电磁感应中的图像问题1．对于图像问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键．2．解决图像问题的一般步骤(1)明确图像的种类，即是B －t 图像还是Φ－t 图像，或者E －t 图像、I －t 图像等．(2)分析电磁感应的具体过程．(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．(4)用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt或E ＝Bl v 求感应电动势的大小． (5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式．(6)根据函数关系画图像或判断图像，注意分析斜率的意义及变化．例3 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图3甲所示，磁场向上为正．当磁感应强度B 随时间t 按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是 ( )图3解析 根据法拉第电磁感应定律有：E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ，因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B －t 图像中的斜率成正比，由图像可知：0～2 s ，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值，2 s ～4 s 斜率不变，电流方向为逆时针，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变，故A 、B 、D 错误，C 正确．答案 C例4 匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场宽度l ＝4 m ，一正方形金属框边长ad ＝l ′ ＝1 m ，每边的电阻r ＝0.2 Ω，金属框以v ＝10 m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图4所示．求：图4(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图．(2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i －t 图线；(要求写出作图依据)(3)画出ab 两端电压的U －t 图线．(要求写出作图依据)解析 如图a 所示，线框的运动过程分为三个阶段：第Ⅰ阶段cd 相当于电源；第Ⅱ阶段cd 和ab 相当于开路时两并联的电源；第Ⅲ阶段ab 相当于电源，分别如图b 、c 、d 所示．在第Ⅰ阶段，有I 1＝E r ＋3r＝Bl ′v 4r ＝2.5 A. 感应电流方向沿逆时针方向，持续时间为t 1＝l ′v ＝110 s ＝0.1 s.ab 两端的电压为U 1＝I 1·r ＝2.5×0.2 V ＝0.5 V在第Ⅱ阶段，有I 2＝0，ab 两端的电压U 2＝E ＝Bl ′v ＝2 Vt 2＝l －l ′v ＝4－110 s ＝0.3 s在第Ⅲ阶段，有I 3＝E 4r ＝2.5 A感应电流方向为顺时针方向ab 两端的电压U 3＝I 3·3r ＝1.5 V ，t 3＝0.1 s 规定逆时针方向为电流正方向，故i －t 图像和ab 两端U －t 图像分别如图甲、乙所示．答案 见解析课堂练习：1．(电磁感应中的电路问题)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a 、b 两点间的电势差绝对值最大的是( )答案 B 解析 在磁场中的线框与速度垂直的边等效为切割磁感线产生感应电动势的电源．四个选项中的感应电动势大小均相等，回路电阻也相等，因此电路中的电流相等，B 中a 、b两点间电势差为路端电压，为电动势的34倍，而其他选项则为电动势的14倍．故B 正确．2．(电磁感应中的图像问题)如图5所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L ，磁场方向垂直纸面向里，abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为L ，t ＝0时刻bc 边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a —b —c —d —a 方向为感应电流正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是 ( )图5答案 B 解析 由于bc 进入磁场时，根据右手定则判断出其感应电流的方向是沿adcba 的方向，其方向与电流的正方向相反，故是负的，所以A 、C 错误；当逐渐向右移动时，切割磁感线的条数在增加，故感应电流在增大；当bc 边穿出磁场区域时，线圈中的感应电流方向变为abcda ，是正方向，故其图像在时间轴的上方，所以B 正确，D 错误．3．(电磁感应中的电路问题)如图6所示，在磁感应强度B ＝2 T 的匀强磁场中，有一个半径r ＝0.5 m 的金属圆环．圆环所在的平面与磁感线垂直，OA 是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20 rad/s 的角速度绕圆心O 匀速转动．A 端始终与圆环相接触，OA 棒的电阻R ＝0.1 Ω，图中定值电阻R 1＝100 Ω，R 2＝4.9 Ω，电容器的电容C ＝100 pF.圆环和连接导线的电阻忽略不计，则：图6(1)电容器的带电荷量是多少？(2)电路中消耗的电功率是多少？答案 (1)4.9×10－10 C (2)5 W解析 (1)等效电路如图所示导体棒OA 产生的感应电动势为：E ＝BL v ＝Brω·r 2＝5 V .I ＝E R ＋R 2＝1 A. 则q ＝CU C ＝CIR 2＝4.9×10－10 C.(2)电路中消耗的电功率P 消＝I 2(R ＋R 2)＝5 W ，或P 消＝IE ＝5 W.作业：题组一 电磁感应中的图像问题1．如图1甲所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设磁场方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向．线圈及线圈中感应电流I 随时间变化的图线如图乙所示，则磁感应强度B 随时间变化的图线可能是 ( )图1答案 CD2．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向，如图2甲所示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图乙变化时，图中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是 ( )图2答案 A 解析 在第1 s 内，由楞次定律可判定电流为正，其产生的感应电动势E 1＝ΔΦ1Δt 1＝ΔB 1Δt 1S ，在第2 s 和第3 s 内，磁场B 不变化，线圈中无感应电流，在第4 s 和第5 s 内，B 减小，由楞次定律可判定，其电流为负，产生的感应电动势E 2＝ΔΦ2Δt 2＝ΔB 2Δt 2S ，由于ΔB 1＝ΔB 2，Δt 2＝2Δt 1，故E 1＝2E 2，由此可知，A 选项正确．3．如图3甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B 随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab 垂直导轨放置，除电阻R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab 在水平外力F 的作用下始终处于静止状态．规定a →b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t 0时间内，能正确反映流过导体棒ab 的电流与时间或外力与时间关系的图线是 ( )图3答案 D解析在0～t0时间内磁通量为向上减少，t0～2t0时间内磁通量为向下增加，两者等效，且根据B－t图线可知，两段时间内磁通量的变化率相等，根据楞次定律可判断0～2t0时间内均产生由b到a的大小不变的感应电流，选项A、B均错误；在0～t0可判断所受安培力的方向水平向右，则所受水平外力方向向左，大小F＝BIL随B的减小呈线性减小；在t0～2t0时间内，可判断所受安培力的方向水平向左，则所受水平外力方向向右，大小F＝BIL随B的增加呈线性增加，选项D正确．4．如图4所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一个电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴匀速转动(O轴位于磁场边界)，周期为T0，则线框内产生的感应电流的图像为(规定电流顺时针方向为正) ()图4答案 A解析(1)正确利用法拉第电磁感应定律，在本题中由于扇形导线框匀速转动，因此导线框进入磁场的过程中产生的感应电动势是恒定的．(2)注意线框在进入磁场和离开磁场时，有感应电流产生，当完全进入时，由于磁通量不变，故无感应电流产生．故A正确．5．如图5所示，在0≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xy坐标系平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy坐标系平面内，线框的ab边与y 轴重合，bc边长为L.设线框从t＝0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t变化的函数图像可能是图中的()图5答案 D解析线圈的ab边刚进入磁场时，产生逆时针方向的电流，随着速度的增加，感应电流逐渐增大；线圈全部进入磁场后，无感应电流；当线圈的ab边离开磁场时，此时cd 边切割磁感线，产生顺时针方向的电流，且随速度的增加而增大．因为线圈此时的速度不为零，所以电流是从某一值增大．选项D正确．6．如图6所示，宽度为d的有界匀强磁场，方向垂直于纸面向里．在纸面所在平面内有一对角线长也为d的正方形闭合线圈ABCD，沿AC方向垂直磁场边界匀速穿过该磁场区域．规定逆时针方向为感应电流的正方向，t＝0时C点恰好进入磁场，则从C点进入磁场开始到A点离开磁场为止，闭合线圈中感应电流随时间的变化图像正确的是()图6答案 A解析线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向为CBADC方向，即为正值，在出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为ABCDA，即为负值．在线圈进入磁场直到进入一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线圈继续运动至全部进入磁场的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场直到离开一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，在线圈全部出磁场的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电流均匀减小．故A正确，B、C、D错误．7．如图7甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架．图乙为一段时间内金属杆受到的安培力F 安随时间t 的变化关系，则图中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图像是( )图7答案 D 解析 ab 切割磁感线产生感应电动势E ＝BL v ，感应电流为I ＝BL v R ，安培力F 安＝B 2L 2v R ，所以v ∝F 安，再由题图乙知v ∝t ，金属杆的加速度为定值．又由牛顿第二定律得F －F 安＝ma ，即F ＝F 安＋ma ，可知D 项正确．题组二 电磁感应中的电路问题8．如图8所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合正方形线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为I a 、I b ，则I a ∶I b 为 ( )图8 A ．1∶4B ．1∶2C ．1∶1D ．不能确定答案 C 解析 产生的电动势为E ＝Bl v ，由闭合电路欧姆定律得I ＝Bl v R，又L b ＝2L a ，由电阻定律知R b ＝2R a ，故I a ∶I b ＝1∶1.9.如图9所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a 、b 两点间电压为U 1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a 、b 两点间电压为U 2，则 ( )图9A.U 1U 2＝1 B.U 1U 2＝2 C.U 1U 2＝4 D.U 1U 2＝14答案 B 解析 根据题意设小环的电阻为R ，则大环的电阻为2R ，小环的面积为S ，则大环的面积为4S ，且ΔBΔt ＝k ，当大环放入一均匀变化的磁场中时，大环相当于电源，小环相当于外电路，所以E 1＝4kS ，U 1＝E 1R ＋2R R ＝43kS ；当小环放入磁场中时，同理可得U 2＝E 2R ＋2R 2R ＝23kS ，故U 1U 2＝2.选项B 正确．10.如图10所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )图10A.Ba v 3B.Ba v 6C.2Ba v 3D ．Ba v答案 A解析 摆到竖直位置时，AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ′＝B ·2a ·(12v )＝Ba v .由闭合电路欧姆定律有U AB ＝E ′R 2＋R 4·R 4＝13Ba v ，故选A.11．如图11所示，在宽为L ＝0.5 m 的平行导轨上垂直放置一个有效电阻为r ＝0.6 Ω的直导体棒ab ，在导轨的两端分别连接两个阻值为R 1＝4 Ω、R 2＝6 Ω的电阻，其他电阻不计．整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.1 T ．当直导体棒在导轨上以v ＝6 m/s 的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过电阻R 1和R 2的电流大小．图11答案 0.24 V 0.06 A 0.04 A解析 由题意可画出如图所示的等效电路图，则感应电动势E ＝BL v ＝0.1×0.5×6 V ＝0.3 VR 外＝R 1R 2R 1＋R 2＝2.4 Ω.U ab ＝ER 外R 外＋r ＝0.3×2.42.4＋0.6 V ＝0.24 V ，I 1＝U ab R 1＝0.06 A ，I 2＝U abR 2＝0.04 A.12.如图12所示，半径为R 的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里．一根长度略大于导轨直径的导体棒MN 以恒定速率v 在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r ，其余电阻不计．导体棒与圆形导轨接触良好．求：图12(1)在滑动过程中通过电阻r 的电流的平均值；(2)MN 从左端到右端的整个过程中，通过r 的电荷量； (3)当MN 通过圆形导轨中心时，通过r 的电流是多少？答案 (1)πBR v 2r (2)πBR 2r (3)2BR v r解析 (1)计算平均电流，应该用法拉第电磁感应定律先求出平均感应电动势．整个过程磁通量的变化为ΔΦ＝BS ＝B πR 2，所用的时间Δt ＝2R v ，代入公式E ＝ΔΦΔt ＝πBR v2，平均电流为I ＝Er ＝πBR v2r .(2)电荷量的计算应该用平均电流，q ＝I Δt ＝B πR 2r .(3)当MN 通过圆形导轨中心时，切割磁感线的有效长度最大，l ＝2R ，根据导体切割磁感线产生的电动势公式E ＝Bl v ，得E ＝B ·2R v ，此时通过r 的电流为I ＝E r ＝2BR vr .13.把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图13所示，一长度为2a ，电阻等于R ，粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求：图13(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ；(2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率．答案 (1)4Ba v 3R N →M 23Ba v (2)8(Ba v )29R 8(Ba v )23R解析 (1)金属棒MN 切割磁感线产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝2Ba v .外电路的总电阻为R 外＝R ·R R ＋R ＝12R金属棒上电流的大小为I ＝ER 外＋R ＝2Ba v 12R ＋R ＝4Ba v 3R，电流方向从N 到M 金属棒两端的电压为电源的路端电压U MN ＝IR 外＝23Ba v .(2)圆环消耗的热功率为外电路的总功率P 外＝I 2R 外＝8(Ba v )29R圆环和金属棒上消耗的总热功率为电路的总功率P 总＝IE ＝8(Ba v )23R .。
法拉第电磁感应定律教案
法拉第电磁感应定律教案【法拉第电磁感应定律教案】一、教学目标1.了解法拉第电磁感应定律的基本概念和原理；2.能够运用法拉第电磁感应定律解决实际问题；3.培养学生的观察、实验和推理能力。
二、教学重点和难点重点：理解法拉第电磁感应定律的含义和运用方法。
难点：通过实验理解电磁感应定律的实质。
三、教学准备实验装置：螺线管、单鞭尼龙绳、磁铁等。
四、教学过程步骤一：导入新知识1.引入问题：你有没有注意到，当我们移动电磁铁时，会产生电流，这是为什么呢？2.通过讨论的方式，引出学习法拉第电磁感应定律的内容。
步骤二：讲解法拉第电磁感应定律的原理和公式1.板书法拉第电磁感应定律的公式：ε=-ΔΦ/Δt2.对法拉第电磁感应定律进行讲解，重点解释公式中各个符号的含义。
步骤三：实验演示1.将螺线管与示波器连接，放置在磁铁附近。
2.通过让磁铁靠近或离开螺线管，观察示波器上的变化，并解释原因。
3.让学生根据实验现象，归纳出法拉第电磁感应定律的应用条件和结果。
步骤四：讲解电磁感应的应用1.介绍电磁感应在发电机、变压器等实际应用中的作用。
2.通过实例分析，使学生能够将法拉第电磁感应定律应用于解决实际问题。
步骤五：思考拓展1.让学生思考：如果改变螺线管中的线圈数目或磁铁的磁场强度，会对电磁感应产生什么影响？2.让学生通过实验或推理，得出结论，并进行讨论交流。
五、教学反思通过本节课的教学，我将法拉第电磁感应定律的基本概念和原理进行了讲解，并通过实验演示和实例分析让学生了解了该定律的应用方法和实际意义。
通过让学生思考拓展问题，培养了他们的观察、实验和推理能力。
在教学过程中，我注意启发学生思考和参与讨论，提高了他们的主动学习能力，同时也培养了他们的合作精神。
教学效果良好，达到了预期的教学目标。
06 A法拉第电磁感应定律 基础版(学案)
法拉第电磁感应定律知识点：法拉第电磁感应定律一、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作感应电动势，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 ＝n ΔΦΔt，其中n 为线圈的匝数． (3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯(Wb)，感应电动势的单位是伏(V)．二、导线切割磁感线时的感应电动势1．导线垂直于磁场方向运动，B 、l 、v 两两垂直时，如图甲所示，E ＝Bl v .图甲 图乙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θ时，如图乙所示，E ＝Bl v sin_θ.3．导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反，导体棒克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能．技巧点拨一、对电磁感应定律的理解1．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率ΔΦΔt 的比较：2.公式E＝nΔΦΔt的理解感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢，即磁通量变化率ΔΦΔt决定，与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ无关．二、导线切割磁感线时的感应电动势1．导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导如下图所示，闭合电路一部分导线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．则在Δt内穿过闭合电路磁通量的变化量为ΔΦ＝BΔS＝Bl vΔt根据法拉第电磁感应定律得E＝ΔΦΔt＝Bl v.2．对公式的理解(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时，E＝Bl v；当有任意两个量的方向互相平行时，导线将不切割磁感线，E＝0.(2)当l垂直B且l垂直v，而v与B成θ角时，导线切割磁感线产生的感应电动势大小为E ＝Bl v sin θ.(3)若导线是弯折的，或l与v不垂直时，E＝Bl v中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度，即有效切割长度．图甲中的有效切割长度为：L ＝cd sin θ；图乙中的有效切割长度为：L ＝MN ；图丙中的有效切割长度为：沿v 1的方向运动时，L ＝2R ；沿v 2的方向运动时，L ＝R .3.导体转动切割磁感线产生的电动势如下图所示，导体棒在磁场中绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B ，则AC 在切割磁感线时产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝Bl ·ωl 2＝12Bl 2ω.三、E ＝n ΔΦΔt与E ＝Bl v 的比较 1．区别：E ＝n ΔΦΔt研究的是整个闭合回路，适用于计算各种电磁感应现象中Δt 内的平均感应电动势；E ＝Blv 研究的是闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体，只适用于计算导体做切割磁感线运动产生的感应电动势，可以是平均感应电动势，也可以是瞬时感应电动势．2．联系：E ＝Bl v 是由E ＝n ΔΦΔt在一定条件下推导出来的，该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论．例题精练1．（2021•北京模拟）英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。
第4节法拉第电磁感应定律导学案
《§1.4 法拉第电磁感应定律》导学案主备人：张西永审核：授课时间：班级：姓名：【学习目标】1.知道感应电动势的定义。
2.掌握法拉第电磁感应定律。
3.掌握导体切割磁感线时感应电动势的计算.【学习重点】法拉第电磁感应定律【学习难点】磁通量的变化及磁通量的变化率的理解自主学习案1.电磁感应定律（1）感应电动势：在现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于．（2）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成正比．②表达式：E= (单匝线圈)，E＝(多匝线圈)．2.导体切割磁感线时的感应电动势（1）磁场方向、导体棒与导体棒运动方向三者两两垂直时，E＝．（2）如图所示，导体棒与磁场方向垂直，导体棒运动方向与导体本身垂直，但与磁场方向夹角为θ时，E＝。
3．反电动势（1）定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的总要电源电动势作用的感应电动势．（2）作用：线圈的转动．课堂互动案探究1电磁感应定律【观察与思考】探究影响感应电动势大小的因素，如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁。
①在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中是否有电流?为学习札记什么?②如果螺线管中有感应电流,是谁充当电源?在图中标出电源的正负极。
③上图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？④将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，比较表针偏转的最大幅度。
⑤迅速和缓慢移动导体棒，比较表针偏转的最大幅度。
精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E ∝t∆∆φ。
这就是法拉第电磁感应定律。
默写法拉第电磁感应定律的内容： 。
表达式：E = (单匝线圈)，E ＝ (多匝线圈)．【案例探究1】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 Cm 2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T ／s 的变化率均匀减小．在这一过程中，通过电阻R 的电流为多大? 并在图中标出流过R 的电流方向。
法拉第电磁感应定律教案
法拉第电磁感应定律教案教案标题：法拉第电磁感应定律教案教案目标：1. 理解法拉第电磁感应定律的基本概念和原理。
2. 掌握利用法拉第电磁感应定律解决相关问题的方法。
3. 培养学生的实验观察能力和科学探究意识。
教学内容：1. 法拉第电磁感应定律的概念和表达方式。
2. 磁通量和磁感应强度的关系。
3. 利用法拉第电磁感应定律解决相关问题的方法。
4. 实验：验证法拉第电磁感应定律。
教学准备：1. 教学工具：黑板、白板、投影仪等。
2. 实验器材：螺线管、磁铁、电源、电流表等。
3. 实验材料：导线、磁铁等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用黑板或白板，引导学生回顾电磁感应的相关知识，如电磁感应现象和电磁感应的应用。
2. 提出问题：你知道法拉第电磁感应定律吗？它与电磁感应有什么关系？二、理论讲解（15分钟）1. 通过投影仪或板书，向学生详细介绍法拉第电磁感应定律的概念和表达方式。
2. 强调磁通量和磁感应强度的关系，解释法拉第电磁感应定律的原理。
三、示范实验（15分钟）1. 展示使用螺线管和磁铁进行实验的过程。
2. 说明实验中的关键步骤和操作方法。
3. 引导学生观察实验现象，并解释实验结果。
四、实践操作（20分钟）1. 分发实验器材和材料，让学生自行组装实验装置。
2. 让学生根据实验要求进行实验操作，并记录实验数据。
3. 引导学生分析实验结果，验证法拉第电磁感应定律。
五、讨论与总结（10分钟）1. 引导学生讨论实验结果和理论知识之间的关系。
2. 总结法拉第电磁感应定律的要点和应用。
3. 解答学生提出的问题，并澄清可能存在的疑惑。
六、拓展延伸（5分钟）1. 提供一些拓展问题，让学生思考和探究。
2. 鼓励学生进一步研究与法拉第电磁感应定律相关的内容。
教学评估：1. 实验报告：学生根据实验结果撰写实验报告，包括实验目的、操作步骤、数据记录和实验结论。
2. 课堂表现：观察学生在课堂上的积极参与程度、回答问题的准确性和深度。
专题二十七：法拉第电磁感应定律
专题二十七：法拉第电磁感应定律(1)线圈中磁通量越大，产生的感应电动势越大．( )(2)线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大．()(3)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大．( )(4)线圈中的电流越大，自感系数也越大．( )(5)对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大．( )二、课中探究单考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用1．法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系．(2)磁通量的变化率ΔΦΔt对应Φ－t图线上某点切线的斜率．2．应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则E＝n BΔS Δt.(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝S·ΔB，则E＝n S·ΔB Δt.(3)磁通量的变化是由面积和磁场共同变化引起时，则根据定义，ΔΦ＝|Φ末－Φ初|，E＝n |B2S2－B1S1|Δt≠n |ΔBΔS|Δt.例1[2018·全国卷Ⅰ] 如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.现使OM从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则B′B等于()A.54 B.32 C.74D．2考点二导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算1．理解E＝Bl v的“四性”(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直．(2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势．(3)有效性：公式中l为导体切割磁感线的有效长度．(4)相对性：E＝Bl v中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系．2．公式E＝Bl v与E＝n ΔΦΔt的区别与联系公式E＝n ΔΦΔt E＝Bl v研究对象闭合回路切割磁感线的导体适用范围普遍适用导体切割磁感线研究内容常用于求平均电动势既可求平均值也可求瞬时值联系在切割时(B不变，S变)，由E＝nΔΦΔt推导出E＝nBl v当n＝1时，E＝Bl v3.导体棒转动切割磁感线(1)如图，导体棒(l)以某一端点为轴，在匀强磁场(B)中垂直于磁感线的方向匀速转动切割磁感线．(2)产生电动势：E＝12Bl2ω.例2[2017·全国卷Ⅱ](多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是()A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N例3[2016·全国卷Ⅱ](多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍二、达标检测单1.[2019·黑龙江哈尔滨市模拟]关于法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是()A．线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大B．线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大C．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势就越大D．线圈放在磁场越强的地方，线圈中产生的感应电动势就越大2．[2016·北京卷]如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2：1，圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b.不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是()A．E a：E b＝4：1，感应电流均沿逆时针方向B．E a：E b＝4：1，感应电流均沿顺时针方向C．E a：E b＝2：1，感应电流均沿逆时针方向D．E a：E b＝2：1，感应电流均沿顺时针方向3．[2017·天津卷]如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小4.两完全相同的导体棒水平放置在两个无穷大的匀强磁场中，磁场方向分别如图甲、乙所示，若将导体棒在纸面内绕其左端点逆时针匀速旋转90°角，则下列关于甲、乙两图中导体棒产生的感应电动势的大小和变化的说法中正确的是()A．甲、乙两图中导体棒产生的感应电动势都变小B．甲、乙两图中导体棒产生的感应电动势都变大C．甲图中导体棒不产生感应电动势，乙图中导体棒产生的感应电动势大小不变D．甲、乙两图中导体棒产生的感应电动势大小不变且不为零5．[2015·海南单科]如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小E；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E′，则E′E等于()A.12 B.22C．1 D.2。
(完整版)法拉第电磁感应定律教案
第四节法拉第电磁感应定律（教案）教学目标：（一）知识与技能1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。
3．让学生理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E=BLv sinθ如何推得.(二）过程与方法(1）通过实验，培养学生的动手能力和探究能力。
（2）通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。
（三）情感、态度与价值观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。
教学重点1、让学生探究影响感应电动势的因素,并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关系。
2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。
教学难点如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。
教学用具多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等）教学过程：课堂前准备将实验器材提前分组发给学生.以便分组实验。
引入新课师:在物理学史上,有这样一位科学家,他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。
他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。
今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛,到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁?——英国科学家法拉第。
下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验)在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视,指导。
学生可能出现的情况：组装器材缓慢,接触不好，现象不明显等.教师应加以必要的指导。
师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流,这是多么令人惊奇的发现！根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢?(学生回答)师:如果你是法拉第,当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢？(学生回答)好,下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。
第4节法拉第电磁感应定律习题课导学案
《§1.4 法拉第电磁感应定律》习题课导学案主备人：张西永审核：授课时间：班级：姓名：C ．穿过导体框的磁通量变化量越大，线框中的感应电动势一定越大D ．穿过导体框的磁通量变化率越大，线框中的感应电动势一定越大 【针对训练1】穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是（ ）A ．0～2sB ．2～4sC ．4～6sD ．6～10s探究2 磁通量ф、磁通量的变化量Δф、磁通量的变化率t∆∆φ的比较 【案例探究2】由法拉第电磁感应定律知(设回路的总阻一定)( ) A ．穿过闭合电路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达最大 B ．穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零 C ．穿过闭合电路的磁通量变化量越大，回路中的感应电流越大 D ．穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大【针对训练2】有一个n 匝线圈面积为S ，在∆t 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了∆B ，则这段时间内穿过n 匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 ，线圈中产生的感应电动势为 。
探究3 E =BLv 在实际问题中的应用【案例探究3】如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l ＝0.50 m ，左端接一电阻R ＝0.20Ω，磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面．导体棒ab 垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab 以v ＝4.0 m/s 的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab 棒中感应电动势的大小； (2)回路中感应电流的大小；(3)ab 棒中哪端电势高？ab 棒两端的电势差U ab 是多大？； (4)维持ab 棒做匀速运动的水平外力F 的大小．【针对训练3】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()探究4 导体转动切割磁感线产生的感应电动势【案例探究4】如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差，并判断出哪端电势高。
法拉第电磁感应定律教案：了解电磁感应在现实生活中的应用
法拉第电磁感应定律教案：了解电磁感应在现实生活中的应用第一章：电磁感应简介1.1 电磁感应的发现1.2 电磁感应的定义1.3 电磁感应的原理1.4 电磁感应的符号表示第二章：法拉第电磁感应定律2.1 法拉第电磁感应定律的表述2.2 法拉第电磁感应定律的证明2.3 法拉第电磁感应定律的应用2.4 法拉第电磁感应定律的局限性第三章：电磁感应的实验观察3.1 电磁感应实验装置3.2 电磁感应实验步骤3.3 电磁感应实验现象3.4 电磁感应实验的解释第四章：电磁感应的应用实例4.1 发电机4.2 变压器4.3 电磁感应制动器4.4 电磁感应传感器第五章：电磁感应在现实生活中的应用5.1 电力系统5.2 交通运输5.3 电子设备5.4 科学研究第六章：电磁感应的数学表达6.1 感应电动势的数学表达式6.2 感应电流的数学表达式6.3 法拉第电磁感应定律的数学形式6.4 楞次定律与电磁感应第七章：电磁感应的频率响应7.1 频率与电磁感应的关系7.2 电磁感应的共振现象7.3 频率响应的应用实例7.4 频率响应在工程中的应用第八章：电磁感应的的能量转换8.1 电磁感应与能量转换8.2 发电机的能量转换原理8.3 变压器的能量转换原理8.4 电磁感应与能量效率第九章：电磁感应的安全与防护9.1 电磁感应的辐射与危害9.2 电磁感应的防护措施9.3 电磁感应的安全标准9.4 电磁感应的安全教育与培训第十章：电磁感应的未来发展趋势10.1 电磁感应技术的创新10.2 电磁感应在新能源领域的应用10.3 电磁感应技术的环保意义10.4 电磁感应技术的未来挑战与机遇第十一章：电磁感应在电子技术中的应用11.1 变压器在电子设备中的应用11.2 电感器在电路中的作用11.3 振荡器中的电磁感应原理11.4 电磁感应技术在滤波器中的应用第十二章：电磁感应在电力系统中的应用12.1 发电机的工作原理及应用12.2 变压器在电力传输中的作用12.3 电磁感应在上海铁磁共振现象及其应用12.4 电磁感应在电力系统中的损耗与效率第十三章：电磁感应在交通运输领域的应用13.1 电磁感应在电机驱动中的应用13.2 磁悬浮列车与电磁感应13.3 电磁感应在电动车充电技术中的应用13.4 电磁感应在轨道交通信号系统中的应用第十四章：电磁感应在科学研究中的拓展应用14.1 电磁感应在生物医学领域的应用14.2 电磁感应在材料科学中的应用14.3 电磁感应在地球物理勘探中的应用14.4 电磁感应在宇宙射线研究中的应用第十五章：电磁感应的综合实例分析与创新实践15.1 电磁感应技术在智能家居中的应用15.2 电磁感应在环境监测领域的应用15.3 电磁感应技术的创新案例分析15.4 电磁感应技术在学生创新实践项目中的应用重点和难点解析重点：1. 电磁感应的定义、原理及符号表示。
高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律学案3_2
法拉第电磁感应定律目标导航思维脉图1.会判断电磁感应现象中的等效电源，会判断等效电源的正负极.（物理观念)2.知道Φ、ΔΦ、的区别与联系.(科学思维)3。
会推导公式E=BLv，并能熟练应用E=n和E=BLv进行计算。
(科学思维）必备知识·自主学习一、法拉第电磁感应定律1。
感应电动势：(1）产生条件:穿过电路的磁通量发生变化，与电路是否闭合无关。
(2)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)大小：E=（单匝线圈)；E=(n匝线圈).二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割:B、l、v两两垂直时,E=B l v。
2.不垂直切割：导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时,则E=B l v1=B l vsin θ。
三、反电动势1.产生: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：阻碍线圈的转动。
(1)在电磁感应现象中，有感应电动势,就一定有感应电流.(×）(2）穿过某电路的磁通量变化量越大,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）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。
（√）关键能力·合作学习知识点一法拉第电磁感应定律角度1对法拉第电磁感应定律的理解1。
磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理某时刻穿过在某一过程中穿过某穿过某个面的磁通意义磁场中某个面的磁感线条数个面的磁通量的变化量量变化的快慢当B、S互相垂直时，大小计算Φ=BS⊥ΔΦ==注意若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。
应考虑相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ=2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少。
法拉第电磁感应定律(教案)
二 法拉第电磁感应定律〔教案〕教学目标：1．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。
2．知道自感现象及其应用，日光灯教学重点：法拉第电磁感应定律教学难点：法拉第电磁感应定律的应用教学内容：一、法拉第电磁感应定律1．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t k E ∆∆Φ=，在国际单位制中可以证明其中的k =1，所以有t E ∆∆Φ=。
对于n 匝线圈有tn E ∆∆Φ=。
在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：E=BLv sin θ〔θ是B 与v 之间的夹角〕。
[例1]如下图，长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。
求：将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F 大小； ⑵拉力的功率P ；⑶拉力做的功W ；⑷线圈中产生的电热Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。
解：这是一道基本练习题，要注意所用的边长究竟是L 1还是L 2 ，还应该思考一下所求的各物理量与速度v 之间有什么关系。
⑴v R v L B F BIL F R E I v BL E ∝=∴===22222,,, ⑵22222v R v L B Fv P ∝== ⑶v Rv L L B FL W ∝==12221 ⑷v W Q ∝= ⑸Rt R E t I q ∆Φ==⋅=与v 无关 特别要注意电热Q 和电荷q 的区别，其中Rq ∆Φ=与速度无关！〔这个结论以后经常会遇到〕。
[例2]如下图，竖直放置的U 形导轨宽为L ，上端串有电阻R 〔其余导体部分的电阻都忽略不计〕。
磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。
金属棒ab 的质量为m ，与导轨接触良好，不计摩擦。
从静止释放后ab 保持水平而下滑。
试求ab 下滑的最大速度v m解：释放瞬间ab 只受重力，开始向下加速运动。
法拉第电磁感应定律(二)
新县高中高三一轮复习物理导学案（ 102 ）编题人：余海珠 审题人：孙小生 时间：2015 .1 学生姓名：法拉第电磁感应定律（二）典型例题——电磁感应与电路、电场相结合1．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的通草球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，通草球的运动情况是（ ）A 、向左摆动B 、向右摆动C 、保持静止D 、无法确定2．粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。
现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图100-1所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是（ ）3.竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R .磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 铰链连接的长度为2a 、电阻为R /2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下（如图）.当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为（ ）A.2BavB.BavC.2Bav /3D.Bav /34．如图所示，在竖直面内有两平行金属导轨AB 、CD 。
导轨间距为L ，电阻不计。
一根电阻不计的金属棒ab 可在导轨上无摩擦地滑动。
棒与导轨垂直，并接触良好。
导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B 。
导轨右边与电路连接。
电路中的三个定值电阻阻值分别为2R 、R 和R 。
在BD 间接有一水平放置的平行板电容器C ，板间距离为d 。
（1）当ab 以速度v0匀速向左运动时，电容器中质量为m 的带电微粒恰好静止。
试判断微粒的带电性质，及带电量的大小。
（2）ab 棒由静止开始，以恒定的加速度a向左运动。
求电容器中带电微粒达到最大速度的时间。
（设带电微粒始终未与极板接触。
）典型例题——导体在磁场中切割磁感线（一）单导体运动切割磁感线1．动——电——动 2．电——动——电1.如图所示，平行金属导轨MN、PQ水平放置，M、P间接阻值为R的固定电阻.金属棒ab垂直于导轨放置，且始终与导轨接触良好.导轨和金属棒的电阻不计.匀强磁场方向垂直导轨所在平面.现用垂直于ab棒的水平向右的外力F，拉动ab棒由静止开始向右做匀加速直线运动，则图中哪一个能够正确表示外力F随时间变化的规律2.如图所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l，导轨平面与水平面间的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B.在导轨的M、Q端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的质量为m的金属棒ab，从静止释放开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度.（要求画出ab棒的受力图，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计）拓展：若将磁场方向改为竖直向上，求ab棒的最大速度。
(完整word)法拉第电磁感应定律导学案
法拉第电磁感应定律导学案【学习目标】1。
知道感应电动势的概念，能判断其方向。
2.理解决定感应电动势大小的因素 ,并能区别tφφφ∆∆∆、和的物理意义 3. 理解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式。
4.掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用 。
【知识自主梳理】知识点1 。
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_____，产生电动势的那部分导体就相当于_______． 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________成正比． （2）表达式:E ＝_ ___（单匝线圈），E ＝__ ___ (n 匝线圈）.知识点2 导体棒在磁场中做切割磁场运动1. 导体棒垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时如图所示,E ＝______ 。
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θ时, 如图所示，E ＝_______ 。
知识点3 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_______电源电动势作用的电动势。
2．作用 ：_____线圈的转动。
【小组合作释疑--感应电动势 】一.感应电动势方向问题1：电路中存在持续电流的条件是 ， 。
问题2：产生感应电流的条件是 ， 。
感应电流的方向怎么判断？（提示) 试比较甲、乙和丙电路的结构异同 相同点:不同点：甲中有 乙和丙中分别是 和 （相当于电源）思考 ⑴试着标出乙和丙电路中等效电源的正负极？ 思考 ⑵电路不闭合，乙和丙电路中有电流吗？有电动势吗？传手先行：1.试指出右侧四个图中的电源？.若导线框各边电阻均为r ，试画出A 图的等效电路图？二。
感应电动势的大小法拉第电磁感应定律内容: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正比。
即E E k t tφφ∆∆∝⇒=∆∆问题1：上式中各物理量取国际单位请推导 ， K = ， E = . 当有n 匝线圈时，其感应电动势为: E = 。
《法拉第电磁感应定律》教学设计
资源与工具计算机、电磁感应传感器、电压传感器、条形磁铁、线圈、电流表、导线等教学流程图教学流程设计教学环节教师活动学生活动设计意图创设问题类比引课前面我们学习了感应电流，你还记得产生感应电流的条件是什么吗？学生回答问题：①闭合回路；②磁通量发生变化通过学生对上节课产生感应电流的条件回顾，引导学生去思考新的问题：电路中的电源是谁？达到温故知新的目的。
课前准备分析学情，了解学生的问题所在和提出的问题课中学习问题解决问题1问题2问题3产生电流的条件比较两电路本质异同影响电动势大小因素问题4磁铁快插与慢插区别实验验证分析结果概括规律目标达成学生小结自评、互评，完成课后作业在闭合电路中要形成电流，必须有电源电动势存在，在电磁感应现象中出现了感应电流，是否也该有相应的电源电动势呢? 学生回答：肯定有电源电动势。
基于新课内容设置问题驱动任务问题1：试从本质上比较甲、乙两电路的异同.产生电动势的那一部分线圈相当于电源，该电动势我们称为感应电动势。
问题2：感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？学生思考，尝试回答学生猜想通过学生们熟悉的电路甲，对比产生感应电流的电路乙，引导学生直观得出：产生电动势的那一部分导体（或线圈）就相当于电源。
引导学生根据感应电流产生的条件进行合理猜想，培养学生的问题意识和提出问题的能力。
一、学生实验：将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入，观察实验现象?问题3：你们小组观察到了什么现象？问题4：实验观察快插入时感应电流大，慢插入时感应电流小的现象，那么在同一个电路中，电流的大小反映了什么？在实验中，两次将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置。
两次插入磁体过程中，线圈磁通量变化量都一样，但快速插入时时间更短，磁通量变化更快（我们把磁通量的变化快慢称为磁通量的变化率），所以产生的E更大。
我们可以得到结论：磁通量的变化率越大，感应电动势就越大。
前面我们通过实验定性的知道了磁通量的变化率与感应电动势的大小有关系，那它们之间有什么定量关系呢？二、演示实验：研究感应电动势与磁通量的变化率的关系（简单介绍实验装置和传感器的作用）（实验实物图）（实验结构图）实验得到的图像：B随时间变化关系线圈两端U随时间变化对应关系通过电源改变提供的不同类型直流电流，借助次级线圈改变磁场，重复试验。
法拉第电磁感应定律 导学案
法拉第电磁感应定律导学案法拉第电磁感应定律一、学习目标1．知道什么叫感应电动势。
2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。
3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E=BLv sinθ如何推得。
5．会用E=n△Φ/△t和E=BLv sinθ解决问题。
二、学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。
三、学习过程(一)、基本知识1、感应电动势电磁感应现象：产生感应电流的条件：感应电动势：产生条件：与什么因素有关：注意：磁通量的大小φ;磁通量的变化∆φ;磁通量的变化快慢（∆φ/∆t）的区分2、法拉第电磁感应定律内容：公式：适用范围：3、导线切割磁感线时产生的感应电动势计算公式：条件：适用范围：4、反电动势(二)、典型例题例1、如图，导体平行磁感线运动，试求产生的感应电动势的大小（速度与磁场的夹角θ，导线长度为L）例2、如右图,电容器的电容为C,两板的间距为d,两板间静止一个质量为m,电量为+q的微粒,电容器C与一个半径为R的圆形金属环相连, 金属环内部充满垂直纸面向里的中，沿逆时针方向绕o 点在纸面内匀速转动，若角速度为ω，则杆两端a 、b 和o 间的电势差U a o= 以及U bo = 5、半径为10cm 、电阻为0.2Ω的闭合金属圆环放在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环所在平面，当磁感应强度为B 从零开始随时间t 成正比增加时，环中感应电流为0.1A 。
试写出B 与t 的关系式（B 、t 的单位分别取T 、s ） 6、如图，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，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端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R ，其余电阻不计，试求MN 从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R 上的电流强度的平均值及通过的电量。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律 导学案主备人：何文元 审核人: 韩忠国【学习目标】1.知道什么叫感应电动势2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。
【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【自主学习】1.探究影响感应电动势大小的因素:电动势的大小与 有关，磁通量的变化越快电动势越 ,磁通量的变化越慢电动势越 。
感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的 有关.2.法拉第电磁感应定律①内容：闭合电路中产生感应电动势的大小跟 成正比。
②法拉第电磁感应定律的表达式： ，其中K= ，E 的单位是 。
③若产生感应电动势的电路是一个有n 匝的线圈，且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小E = 。
交流展示、精讲释疑一、温故知新：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、探究影响感应电动势大小的因素（1）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；（2）探究问题：问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？穿过电路的Φ变化⇒产生E 感⇒产生I 感. 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？路欧姆定律知I =r R E +，当电路中的总电阻一定时，E 感越大，I 越大，指针偏转越大。
问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。
实验现象：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 。
实验结论：电动势的大小与磁通量的变化 有关，磁通量的变化越 电动势越大,磁通量的变化越 电动势越小。
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第3节《法拉电磁感应定律》导学案一、学习目标1．知道什么叫感应电动势。
2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。
3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E=BLv sinθ如何推得。
会用E=n△Φ/△t和E=BLv sinθ解决问题。
二、学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。
三、自主学习(一)、法拉第电磁感应定律1、感应电动势：（1）定义：（2）产生条件：（3）方向判断：2、法拉第电磁感应定律（1）内容：回路中的感应电动势的大小和成正比。
（2）表达式：（3）理解①感应电动势与磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的关系。
②磁通量的变化率与匝数。
③由E＝Δφ/Δt算出的是时间Δt内的④若Δφ由磁场的变化引起，则Δφ/Δt= 。
若Δφ是由回路面积的变化引起，则Δφ/Δt= 。
针对练习：1．决定闭合电路中感应电动势大小的因素是()A．磁通量B．磁感应强度C．磁通量的变化率D．磁通量的变化量2．(2011·高考广东理综)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3．某单匝线圈电阻是1 Ω，当穿过它的磁通量始终以每秒2 Wb速率减小时，（）A．线圈中感应电动势一定每秒降低2 V B．线圈中感应电动势一定是2 VC．线圈中感应电动势一定每秒增加2 V D．线圈中无感应电动势4．一个200匝、面积200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是磁通量的变化率是，线圈中感应电动势的大小是5．如图，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面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为_____。
6．一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变.下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是（）A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向7．横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A 处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S 未闭合，R 1=4 Ω，R 2=6Ω，C=30 μF ，线圈内阻不计，求： （1）闭合S 后，通过R 2的电流的大小；（2）闭合S 后一段时间又断开，问S 断开后通过R 2的电荷量是多少?8．如图所示，面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律如图所示，定值电阻R 1＝6Ω，线圈电阻r ＝4Ω，求： （1）回路的感应电动势 （2）a 、b 两点间电压Uab 。
（3）8s 内通过R 1的电荷量(二)、导体平动切割磁感线运动时的感应电动势设矩形线框abcd 放在磁感应密度为B 的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，长为L 的导体棒ab 以速度v 向右运动，在时间Δt 内由原来的位置ab 移到a 1b 1，此刻线框面积的变化量ΔS 。
推导：讨论：若v ⊥L ，但与B 成θ角（如图），则将v 正交分解。
v 1＝vsin θ（对切割有贡献） v 2＝vcos θ（对切割无贡献） E ＝BL v 1 ∴E=Blvsin θ讨论上式的物理意义，特别是强调θ的含义。
说明：1、法拉第电磁感应定律E= nt ∆∆Φ中，t∆∆Φ表示在Δt 时间内磁通量的平均变化率，E 是在Δt 时间内平均感应电动势，n 是线圈的匝数。
(若ΔΦ均匀变化，则平均感生电动势等于瞬时感生电动势)。
2、公式E=BLvsin θ是法拉第电磁感应定律的一种特殊情形，也是电磁感应现象中最常用的公式。
（1）式中B 与L 垂直，V 与L 垂直，θ是V 与B 的夹角。
（2）式中B 为匀强磁场的磁感应强度（或在切割导体所在区域大小相同），L 为导体在磁场中的有效长度。
（3）当V 是导体的平均速度时，E 是平均感应电动势，当V 是导体的瞬时速度时，E 是瞬时感应电动势。
3、ε＝Δφ/Δt 和Blv =ε是一致的，前者是一般规律，后者是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式。
在中学阶段，前者一般用于求平均值，后者用于求瞬时值。
4、 若切割速度V 不变，ε为恒定值；若切割速度为即时速度，则ε为瞬时电动势。
3．如图所示，平行金属导轨间距为d ，一端跨接电阻为R ，匀强磁场磁感应强度为B ，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v 在导轨上滑行时，通过电阻的电流是（ ） A ．Bdv /（R sin θ） B ．Bdv/RB/Tt/sC ．Bdv sin θ/RD ．Bdv cos θ/R（三）实例探究【例题1】如下图所示，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）两次线圈中的平均感应电动势之比？ （2）两次线圈之中电流之比？ （3）两次通过线圈的电荷量之比？【例题2】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v=4.0m/s 的速度向右匀速滑动时，试求：（1）导体ab 上的感应电动势的大小 （2）回路上感应电流的大小14.(16分) 边长的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角，如图9所示，磁感应强度随时间变化的规律为，则第3 s 内穿过线框的磁通量的变化量为多少？2. 矩形线圈abcd ，长ab =20cm ,宽bc =10cm,匝数n =200,线圈回路总电阻R = 50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时间的变化规律如图4-4-3所示，求： （1）线圈回路的感应电动势。
（2）在t =0.3s 时线圈ab 边所受的安培力为多大？【同类变式3-2】如下图所示，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端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R ，其余电阻忽略不计。
试求MN 从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R 上的电流强度的平均值和最大值以及通过的电量。
【例题3】如下图所示，有一匀强磁场B=1.0×10-3T ，在垂直磁场的平面内，有一金属棒AO ，绕平行于磁场的O 轴顺时针转动，已知棒长L=0.20m ，角速度ω=20rad/s ，求：棒产生的感应电动势有多大？ 解析：棒转过一周后，所用时间ωπ2=∆t ，OA 扫过的面积2L S π=，切割的磁通量BS =∆φ，故4210822-⨯===∆∆=ωπωφBL BS t E V 。
点评：此题也可以用Blv E =进行计算，因为从O →A ，各点的线速度是均匀变化的，故可取棒中点的速度代表棒的平均速度，由2/2/2ωωBL L BL Blv E ===）（中，仍可得到上面的结果。
【同类变式3-3】 一导体圆环的电阻为4Ω，半径为0.05m ，圆环平面垂直匀强磁场，如图所示放置．磁感应强度为4T ，两根电阻均为2Ω的导线Oa 和Ob ，Oa 固定，a 端b 端均与环接触，Ob 以4rad/s 的角速度逆时针沿圆环转动．求：当Ob 的b 端从a 端滑过180°时，通过导线Oa 中的电流是多少？【例题4】如图，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 ，初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过t 时间转过1200角，求：（1）线框内感应电动势在时间t 内的平均值。
（2）转过1200角时感应电动势的瞬时值。
解析：(1)设初始时刻线框向纸外的一面为正面，此时磁通量Φ1=Ba 2,磁感线从正面穿入，t 时刻后Φ2=21Ba 2,磁感线从正面穿出，磁通量变化为ΔΦ=3Ba 2/2，∴E =ΔΦ/Δt=3Ba 2/(2t) (2)感应电动势的瞬时值E瞬=Blvsinθ=t a B 332【同类变式3-4】如图所示，矩形线圈由100匝组成，ab 边长L 1=0.40m ，ad 边长L 2=0.20m ，在B=0.1T 的匀强磁场中,以两短边中点的连线为轴转动,转速n′=50r/s 求：（1）线圈从图（a ）所示的位置起，转过180º的平均感应电动势为多大？（2）线圈从图（b ）所示的位置起，转过180º的平均感应电动势为多大？四、达标演练1．当线圈中的磁通量发生变化时，则（ ） A ．线圈中一定有感应电流 B ．线圈中一定有感应电动势 C ，感应电动势的大小与线圈电阻无关 D ．如有感应电流，其大小与线圈的电阻有关2．闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比？（ ） A ．磁通量 B ．磁感应强度 C ．磁通量的变化率 D ．磁通量的变化量3．一个N 匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，线圈平面跟磁场平面成30º角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法可使线圈中感应电流增加一倍的是（ ） A ．将线圈匝数增加一倍 B ．将线圈面积增加一倍 C ．将线圈半径增加一倍 D ．适当改变线圈的取向4．在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒两端产生的感应电动势将（ ） A.随时间增大 B.随时间减小 C.不随时间变化 D.难以确定5．如图所示，电阻为R 的金属棒，从图示位置分别以速率v 1，v 2沿电阻不计的光滑轨道从ab 匀速滑到a /b /处，若v 1∶v 2=1∶2，则在两次移动过程中（ ） A ．回路中感应电流强度I 1∶I 2=1∶2 B ．回路中产生热量Q 1∶Q 2=1∶2 C ．回路中通过截面的总电量q 1∶q 2=1∶2 D ．金属棒产生的感应电动势E 1：E 2=1∶26.如图所示，MN 为水平面内的平行金属导轨，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，ab 、cd 两根导体棒长为L ，并以相同的速度V 匀速运动，导轨间电阻为R ，则MN 间电压为 ，通过R 的电流强度为 。