（通用版）2018-2019版高中物理第一章电磁感应13法拉第电磁感应定律学案教科版选修3

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1、3法拉第电磁感应定律［学习目标］1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，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.2.能够运用E=BLv或E=BLvs*Q计算导体切割磁感线吋的感应电动势.预习新知夯实基础自主预习一、感应电动势由电磁感应产生的电动势，叫感应电动势.二、法拉第电磁感应定律1.内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个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.A02.表达式：E=n「英屮2是线圈的匝数.三、导体切割磁感线产生的感应电动势1.导线垂直于磁场运动，B、L、y两两垂直时，如图1所

2、示，E=BLv.XXXXXXXLVXXXXXXXXXX图12.导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为a时，如图2所示，［即学即用］1.判断下列说法的正误.(1)线圈屮磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大.(X)(2)线圈中磁逋量的变化量△。越大，线圈中产生的感应电动势一定越大.(X)(3)线圈放在磁场越强的位置，线圈屮产生的感应电动势一定越大.(X)(1)线圈小磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越人•(7)2.如图3所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为刃y的是XXXXXXXX甲答案甲

3、.乙.丁启迪思维探究重点重点探究一、法拉第电磁感应定律［导学探究］如图4所示，将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中.(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量△。相同吗？指针偏转角度相同吗？(2)分别用一根磁铁和相同的两根磁铁以同样速度快速插入，磁通量的变化量A。相同吗？指针偏转角度相同吗？(3)指针偏转角度取决于什么？答案(1)磁通量变化量相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大.(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大，磁通量变化率也较大，指针偏转角度较大.(3)指针偏转角度大小取决于詈的

4、大小.［知识深化］A01.感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率寸和线圈的匝数77共同决定，而与磁通量0、磁通量的变化量A0的大小没有必然联系，和电路的电阻斤无关•A①1.在①_t图像中，磁通量的变化率丁是图像上某点切线的斜率.【例11关于感应电动势的大小，下列说法屮正确的是（）A.穿过线圈的磁通量0最大时，所产生的感应电动势就一定最大B.穿过线圈的磁通量的变化量A。增大时，所产生的感应电动势也增大C.穿过线圈的磁通量。等于0,所产生的感应电动势就一定为0A①［）.穿过线圈的磁通量的变化率nt越大，所产生的感应

5、电动势就越大答案DA①解析根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率寸成正比，与磁通量。及磁通量的变化量A。没有必然联系.当磁通量。很大时，感应电动势可能很小,甚至为0.当磁通量。等于0时，英变化率可能很大，产生的感应电动势也会很大，而A0AcP增大时，T7可能减小.A①如图所示，衣时刻，0最大，但/=0；0〜水时间内AC增大，但p■减小，E减小；广2时A①刻，0=0,但最大，E最大.故D正确.二、导线切割磁感线时的感应电动势［导学探究］如图5所示，闭合电路一部分导体日b处于匀强磁场中，磁感应强度

6、为B,ab的长度为"以速度y匀速垂直切割磁感线，利用法拉笫电磁感应定律求回路中产生的感应电动势.aXXXXXpxXXXXXXXXXb图5答案设在Az时间内导体白方由原来的位置运动到瘦仏，如图所示，这时闭合电路面积的变化量为卜S=Lv卜thb穿过闭合电路磁通塑的变化量为A(P=BS=BLvtAe根据法拉第电磁感应定律得E=p=BLv.［知识深化］导线切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,公式中厶指有效切割长度，即导线在与y垂直的方向上的投影长度.【例2】如图6所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为〃、方向垂直纸面

7、向里的匀强磁场中,已知臼方=加=L,当它以速度/向右平动吋，白、c两点间的电势差大小为(K.BLvB.应rsin0C.BLvcos0D.应卩(1+sin“)答案B解析杆切割磁感线的有效长度为厶sin0,故B正确.三、两公式的简单应用A①*/帀研究整个闭合回路，适用于各种电磁感应现彖；4必卩研究的是闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体.【例31如图7所示，水平放置的两平行金属导轨相距/-0.50m,左端接一电阻斤=0.20Q,磁感应强度B=Q.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，长度也为0.50m的导体棒a

8、c垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒始终接触良好旦电阻均可忽略不计.当&棒以卩=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：图7(1)ac棒中感应电动势的大小.(2)回路屮感应电流的人小.(3)维持彩棒做匀速运动的水平外力的大小和方向.答案见解析解析⑴日c棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小为E=BLv=0.40X0.50X4.0V=0.