2017-2018学年高中物理 第4章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律同步备课教学案 新人教版选修3-2.doc

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1、4　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＝Blvsinθ计算导体切割磁感线时的感应电动势.3.知道反电动势的定义和在生产中的应用．一、电磁感应定律[导学探究]　回顾“探究感应电流的产生条件”中的三个实验，并回答下列问题：(1)如图1所示，将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中，快速插入和缓慢插入有什么相同和不同？指针偏转程度相同吗？图1(2)三个实验中哪些情况下指针偏转角度会大一些？指针偏转大小取决于什么？答案　(1

2、)磁通量变化相同，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程度大．(2)将条形磁铁插入线圈的实验中，条形磁铁快速插入(或拔出)比缓慢插入(或拔出)时的大，I大，E大，指针偏转程度大．导体棒切割磁感线运动实验中，导体棒运动越快，越大，I越大，E越大，指针偏转程度越大．模仿法拉第的实验中，开关断开(或闭合)瞬间比开关闭合状态下移动滑动变阻器的滑片时大，I大，E大，指针偏转程度大．指针偏转大小取决于的大小．[知识梳理]　1．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合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

3、比．(2)表达式：E＝n，其中n是线圈的匝数．2．对Φ、ΔΦ与的理解(1)Φ：可形象地用某时刻穿过某个面的磁感线的条数表示．Φ＝BS，S是与B垂直的投影面的面积．(2)ΔΦ：某段时间内穿过某个面的磁通量的变化量，ΔΦ＝Φ2－Φ1，若只是S变化则ΔΦ＝B·ΔS，若只是B变化，则ΔΦ＝ΔB·S.(3)：穿过某个面的磁通量变化的快慢，若只是S变化则＝B·，若只是B变化则＝S·.[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大．(　　)(2)线圈中磁通量的变化量ΔΦ越大，线圈中产生的感应电

4、动势一定越大．(　　)(3)线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大．(　　)(4)线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大．(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√二、导线切割磁感线时的感应电动势[导学探究]　如图2所示，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，ab以速度v匀速切割磁感线，利用法拉第电磁感应定律求回路中产生的感应电动势．图2答案　设在Δt时间内导体ab由原来的位置运动到a1b1，如图所示，这时闭合电路面积的变化量为ΔS＝lvΔt穿过闭合

5、电路磁通量的变化量为ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根据法拉第电磁感应定律得E＝＝Blv.[知识梳理]　导线切割磁感线时产生的感应电动势的大小：(1)导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图3所示，E＝Blv.图3(2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图4所示，E＝Blvsinθ.图4[即学即用]　如图5所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是．图5答案　甲、乙、丁三、反电动势[导学探究]　(1)电动机的线圈电阻为R，当它正常运转时，两端的电压为U，流过电动机的电流为I，可以用I＝来计

6、算电动机线圈中的电流吗？为什么？(2)如果电动机机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？应采取什么措施？答案　(1)不能．由于电动机正常工作时，线圈转动切割磁感线而产生一个反电动势，使线圈两端的电压减小，所以线圈中的电流I<.(2)电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈的电阻一般很小，直接连在电源的两端，线圈中电流会很大，电动机可能会被烧毁，这时应立即切断电源，进行检查．[知识梳理]　反电动势及作用：(1)电动机转动时，线圈中会产生反电动势，它的作用是阻碍线圈的转动，要维持线圈原来的转动就必须向电动机提供电能．(2)

7、若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时就没有了反电动势，线圈中电流会很大，可能会把电动机烧毁，这时应立即切断电源，进行检查．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)电动机转动时，线圈中会产生反电动势，若断电后，线圈会由于反电动势的存在而反向转动．(　　)(2)当线圈减速转动时，也存在反电动势．(　　)(3)随着科技的进步，也会使反电动势的作用变成线圈转动的动力．(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)×一、法拉第电磁感应定律的理解1．感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数n共同决定，而与磁通量Φ、

8、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系，和电路的电阻R无关．2．在Φ－t图象中，磁通量的变化率是图象上某点切线的斜率．例1　关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是(　　)A．穿过线圈的磁通量Φ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ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大C．穿过线圈的磁通量Φ等于