高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新人教版)选修

高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新

人教版)选修

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、；

3、知道E=BLvsinθ如何推导；

5、会用解决问题。

【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=BLvsinθ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、。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＝(单匝线圈)，E＝n(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1

A、Uab＝0

B、Ua>Ub，Uab保持不变

C、Ua≥Ub，Uab越来越大

D、Ua

【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。问题2：

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：第一个成功实验中，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?问题3：

导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？如图所示电路，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，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？归纳总结对E＝BLv公式用来计算导线切割磁感线时的感应电动势更简捷，需要理解（1）B,L,V两两垂直（2）导线的长度L应为有效长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=0（4）速度V 为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）

【课堂小结/本节知识网络】

【思考】

【当堂检测】

1、如图3所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积

S=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示；求：（1）前4S内的感应电动势（2）前5S 内的感应电动势

2、如图4所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0、2m,导轨左端所接的电阻R=1,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0、5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受安培力的大小。

【课后巩固】

1、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：(A)产生相同的感应电动势（B）产生的感应电流之比等于两者电阻率之比(C)产生的电流功率之比等于两者电阻率之比(D)两者受到相同的磁场力

2、在图5中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L

1、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为

△t，则通过线框导线截面的电量是:

3、在理解法拉第电磁感应定律及改写形势,的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：(B)

对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比(D) 对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化成正比 (F)

对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比（E）题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值

4、如图6所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的，磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则

a、b两点的电势差为。

5、根椐法拉第电磁感应定律E=Δф/Δt推导导线切割磁感线,即在B⊥L，V⊥L，V⊥B条件下，如图7所示，导线ab沿平行导轨以速度V匀速滑动产生感应电动势大小的表达式E=BLV。

6、如图8所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0、5m,左端接一电阻R=0、20,磁感应强度B=0、40T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab棒以V=