电磁感应定律的建立学案

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1、2.2电磁感应定律的建立学案（粤教版选修1-1）问题探究据联合国估计，目前全球60多个国家的土地上埋设了一亿多枚地雷，导致平均每15分钟就有一个人被炸死或炸伤，因此，对地雷探测工具有着迫切的需求.请安排一次“探雷”活动：在一块较大的硬纸板下面放置一根条形磁铁充当“地雷”.你能借助几匝铜线圈与一个灵敏电流表组装成探雷器，确定地雷的位置吗？如何使它更灵敏呢？解答：能，用几匝铜线圈与一个灵敏电流表串联成闭合回路，当闭合回路线圈探测到条形磁铁所在的位置时，穿过闭合回路线圈的磁通量增加，闭合回路中产生感应电流，灵敏电流计示数变化.所以，灵敏电流计示数变化的位置即为地雷所在的位

2、置.为了增加它的灵敏度可多绕几匝线圈.自学导引一、探究感应电动势大小与磁通量变化的关系1.在实验与探究中提出的问题是：_____________________________________________.2.在实验与探究中提出的猜想或假设是：_______________________________________.3.设计实验的思路是：_______________________________________________________.4.从实验数据中可以看出：__________________________________________

3、_________.5.实验结论：_______________________________________________________________.二、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟________________________.这就是法拉第电磁感应定律.疑难剖析正确区分ΔΦ、ΔΦ/Δt及Φ的关系当螺旋管中的磁通量变化所用时间相同时，磁通量变化越大，即ΔΦ与Δt的比值大，当螺旋管中的磁通量变化量相同时，磁通量变化的时间越短，仍是ΔΦ与Δt的比值大，所以感应电动势大小是与ΔΦ与Δt的比值有关.而ΔΦ大，比值不一定大，Δt小，比值也不一定小

4、，要区分ΔΦ、Δt、ΔΦ/Δt的关系.【例1】关于电磁感应的下列说法中，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.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大解析：ΔΦ/Δt越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大.答案：D【例2】如图2-2-1，桌面上放着一个单匝矩形线圈，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，线圈在桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb.分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势.图2-2-1（1）把条形磁

5、铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上.（2）换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上.解析：（1）E===0.16V.(2)E=n==8V.答案：(1)0.16V　(2)8V【例3】如图2-2-2，ab怎样运动才有通过R的电流（　　）图2-2-2A.向左运动B.向右运动C.离开导轨竖直向上运动D.无法判断解析：ab向左或向右运动，穿过ab与R围成的电路磁通量均变化，均产生感应电动势和电流.离开导轨竖直向上运动，磁通量不变，电路也不闭合，不产生电流.正确选项为AB.答案：AB拓展迁移E=ΔΦ/Δt是计算感

6、应电动势的普通公式，适用于各种情况.如果磁通量的变化是由于导体和磁体的相对运动引起的，如图2-2-3，我们可以把该式变成一种更便于应用的形式.图2-2-3如图2-2-3，矩形导体线框abcd位于匀强磁场中，磁感应强度为B，线框平面跟磁感线垂直，线框可动部分ab的长度是l，运动速度的大小是v,速度方向跟ab垂直，同时也跟磁场的方向垂直.这个问题中，穿过闭合电路的磁通量变化ΔΦ是由矩形abcd的面积变化引起的，因此我们先计算Δt时间内的面积变化量ΔS.在Δt时间内，可动部分由位置ab运动到a1b1,闭合电路所围面积的增量为图中的阴影部分，而aa1的长度正好是Δt时间内

7、导体ab运动的距离vΔt,因此ΔS=lvΔt.磁通量的变化量就是ΔΦ=BΔS=BlvΔt代入E=ΔΦ/Δt，得到E=Blv式中B、l、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s）.这个公式表示，在匀强磁场中，当磁感应强度、导体、导体的运动方向三者互相垂直时，感应电动势等于磁感应强度B、导体长度l、导体运动速度v的乘积.如图2-2-4，边长分别为l1和l2的矩形线圈abcd以角速度ω在匀强磁场中绕OO′轴转动，磁感应强度为B.计算图示位置时线圈中的感应电动势.图2-2-4答案：线圈转到图示位置时ab边切割磁感线，其他各边都不切割磁感线，因此线圈中的感应电