法拉第电磁感应定律

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1、高二物理教学案主备人陈景太日期20040201第二节法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小教学目的：掌握法拉第电磁感应定律，会求其大小教学重点：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方法：课型：教具：电磁感应演示仪教学过程组织教学：复习提问：电磁感应现象产生的条件新课教学：一、感应电动势：1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。2、注意：1）产生感应电动势的那部分导体相当于电源；2）在电源的内部电流的方向是由低电势到高电势。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

2、一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。2、公式：其中：E~感应电动势的大小；N~线圈的匝数；~磁通量的变化率。单位：伏特，V；1伏特=1韦/秒3、导出式：1）当导线垂直平移切割磁感线时：E=BLV推导：如图所示，已知磁感应强度B、导线的长度L、以速度V向右运动，在Dt时间内由ab移到a1b1；i、利用法拉第电磁感应定律ii、利用能的转化和守恒定律可知，导线匀速切割时，外力克服磁场力所做的功等于感应电流的功，即：当速度与磁感应强度不垂直时，设夹角为a，则：iii、关于导体的有效长度问题2）当导线围绕其一端

3、旋转切割磁感线时：3）矩形线框在磁场中匀速转动时：说明：Em只与S大小有关，而与线框的形状无关；与转轴的位置无关。4）瞬时感应电动势：4高二物理教学案主备人陈景太日期20040201如果从中性面开始转动：三、典型例题分析：例1、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中。如图所示，当磁场以每秒10特的变化率增强时，求线框中点a、b的电势差。例2、如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为a，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上

4、的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度。例3、如图所示，均匀圆形导体环的直径上固定一金属细棒ab，圆心O处为一转轴，匀强磁场边界cd通过圆心，已知B=0.2T，环的半径r=0.1m，圆环总电阻为0.4W，直棒的电阻为0.1W，圆环以w=100rad/s绕轴匀速转动。求：1）当ao进入磁场后，产生的感应电动势的大小；2)当ao进入磁场后，通过bo电流的大小和方向；3）维持圆环转动的外力矩的大小。例4、如图所示，由均

5、匀电阻丝做成的矩形线圈的电阻为R，ab=cd=L1，bc=ad=L2。线圈以速度V匀速穿过匀强磁场区域，磁感应强度为B，磁场宽度为D（D>L2）。1）画出通过线圈的磁通量随时间变化的图象；2）求线圈的感应电动势；3）求线圈产生的焦耳热。4高二物理教学案主备人陈景太日期20040201课后检测题一、选择题1．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中能产生感应电流的是（）A．直导线中电流强度变大B．线框向右平动C．线框向下平动D．线框以ab边为轴转动E．线框以直导线为轴转动2、关

6、于电磁感应中感应电动势的大小表述是正确的是（）A、穿过某导体框的磁通量为零时，该线框中的感应电动势一定为零B、穿过线框的磁通量越大，该线框中的感应电动势就一定越大C、穿过线框的磁通量变化越大，该线框中的感应电动势就一定越大D、穿过线框的磁通量的变化率越大，该线框中的感应电动势就一定越大3．如图，闭合金属线圈a悬挂在通电长直导线b的正上方，且和b在同一竖直平面内，当b中的电流强度突然减小时，下列说法正确的是（）A．线圈a中产生顺时针方向的电流，悬线张力变小B．线圈a中产生顺时针方向的电流，悬线张力增大C．线圈a中产生逆时针

7、方向的电流，悬线张力变小D．线圈a中产生逆时针方向的电流，悬线张力增大oBA4、如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度w转动，OB为R且OAB三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为（）A、BωR2/2B、2BωR2C、4BωR2D、6BωR25．如图，在竖直平面内有三个从相同高度由静止开始释放，三个线圈是大小相同的用同一种金属材料制成的正方形，a线框有一个小缺口，b和c都闭合，b的导线比c粗。在水平虚线的正下方是垂直于线框所在平面向里的匀强磁场，下列关于它

8、们落地时间的说法中，正确的是（）A．三个线框同时落地B．a线框最先落地C．b线框比c线框后落地D．b线框和c线框同时落地二、填空6、喷气式飞机两翅翼端间的距离为L，飞行的最大速率为V，飞行的所在区域的地磁场磁感应强度为B，那么飞机在飞行过程中产生的最大电动势为————————，最小电动势为————————。B/T0.