高中物理 4.4《法拉第电磁感应定律》导学案 新人教版选修.doc

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1、第4.4节《法拉第电磁感应定律》导学案班级：组名：姓名：【学习目标】1．知道什么叫感应电动势，知道产生感应电动势的那部分导体相当于电源。2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。(难点)3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式，知道公式E=BLvsinθ的推导过程。(重点)4．会用和E=BLvsinθ解决具体问题。(重点)5．了解反电动势的概念【学法指导】用类比法学习感应电动势和磁通量的变化率的概念；学习从现象分析本质的科学思想方法。【知识链接】1.如右图，要使电路中保持持续的电流，必须有一个装置—，表征电源把能转化为能本领大小的物理量叫。2

2、.产生感应电流的条件：（1）（2），二者缺一不可。3.速度变化率是表示的物理量，与、的意义不相同。【学习过程】知识点一、感应电动势[问题1]如图，将磁铁拔出线圈，闭合导体回路中会产生感应电流。可以推知，该电路中一定产生了，叫。的那部分导体相当于电源。（1）若保持其他因素不变而将电阻R断开，你认为电路中是否还产生电动势？你认为产生感应电动势的条件是什么？（2）指出哪部分导体相当于电源？磁铁的动作感应电流大小感应电动势大小磁通量变化ΔΦ关系影响感应电动势大小的因素（猜想）N极快插入线圈与有关N极慢插入线圈[问题2]将条形磁铁从同一高度快插入和慢插入到线圈中，试完成下表。知识点二

3、、电磁感应定律[问题3]设时刻穿过闭合电路的磁通量为，时刻穿过闭合电路的磁通量为，求在时间内，磁通量的变化量及磁通量的变化率。（想一想：你学过类似的物理量吗？）[问题4]纽曼、韦伯等科学家研究得出了关于感应电动势大小的规律，请认真体会。（1）内容：电路中感应电动势的大小跟穿过的磁通量的成正比。（2）表达式（在国际单位制中）：（单匝线圈）、（多匝线圈）特别提醒：以上公式只表示感应电动势的不涉及正、负，计算时ΔΦ应取。[例题1]关于电磁感应，下述说法正确的是（）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0，感应电动势一定为0C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感

4、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[例题2]有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb，求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10Ω，把一个990Ω的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？知识点三、导线切割磁感线时的感应电动势[问题5]（1）如图，闭合导体回路的一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，求回路的感应电动势？（2）若导线运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向有一个夹角，如右图，请推导感应电动势的表达式

5、。RPQMNab[例题3]如图所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1Ω,金属棒的电阻r=0.5,导轨电阻不计，金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,金属棒ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速运动，求金属棒ab中通过的电流。知识点四、反电动势[问题6]图4.4-3是电动机的工作原理图。请按下面框图提示的思路分析后。判断安培力方向依据（）判断转动方向判断感应电流方向依据（）判断感应电动势方向依据（）感应电动势对电源产生的电流是加强还是削弱？（）是有利于线圈转动还是阻碍线圈转动？（）这个电动势称反电动势【当堂检测】1

6、．将磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不相同的物理量有（）A．磁通量的变化率B．感应电流的大小C．消耗的机械功率D．磁通量的变化量2．在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（）A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法确定3．（教材练习5）如图，矩形线圈在匀强磁场绕OO′轴转动时，线圈在中的感应电动势是否变化？在图示位置时电动势是最大值还是最小值？为什么？设线圈的两个边长分别是L1和L2，转动时角速度是，磁场的磁感应强度为B。试证明：在在图示

7、位置时，线圈中的感应电动势为式中，为线圈面积。4．（教材练习6）A、B为两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。求：（1）A．B线圈中产生的感应电动势之比是多少？（2）两线圈中产生的感应电流之比是多少？【学习小结】（展示以后完成）想一想：公式与E=BLvsinθ有什么区别与联系？各适用于什么情况？（请课外查资料或与同学讨论）