广东省惠州市惠东县胜利学校高中物理 第一章 第4节法拉第地磁感应定律学案 新人教版选修3-2 4页

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。‎ N S G 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）‎ 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。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：‎ ‎0‎ ‎0'‎ B ‎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/10-2Wb t/s A B D ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎0.1‎ ‎4、（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 ‎ ‎