感应电动势大小的计算.doc

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1、感应电动势大小的计算适用学科高中物理适用年级高中二年级适用区域安徽课时时长（分钟）60知识点1、电磁感应产生的条件、法拉第电磁感应定律2、导线切割磁感线感应电动势的公式教学目标1、 理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用。 2、 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能与磁通量的变化相区别。 3、 理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用。 4、 知道公式E=BLvsinθ是如何推导出的，知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况。会用它解答有关的问题。 5、 通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步揭示电与磁的关系，培养学生空间思维能力和通过观

2、察、实验寻找物理规律的能力。教学重点理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用教学难点法拉第电磁感应定律及应用教学过程一、复习预习1、复习楞次定律；2、复习感应电流产生的条件；3、通过感应电流方向的判断。二、知识讲解（一）、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势.注意：（1）不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化都产生感应电动势；（2）产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源的内阻；（3）要产生感应电流，电路还必须闭合，感应电流的大小不仅与感应电动势的大小有关，还与闭合电路的电阻有关.（二）、法拉第电磁感应定律1.内

3、容：回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比.2.公式E=n(1V=1Wb/s)式中n为线圈匝数，称磁通量的变化率.注意它与磁通量Φ和磁通量变化量ΔΦ的区别.说明：（1）若B不变，线圈面积S变化，则E=nB.(2)若S不变，磁感应强度B变化，则E=nS.（三）、运动导体做切割磁感线运动时，产生感应电动势的大小E=BLv，其中v为导体垂直切割磁感线的速度，L是导体垂直于磁场方向的有效长度.四、转动产生感应电动势1.导体棒（长为L）在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动（角速度为ω时），导体棒产生感应电动势.2.矩形线圈（面积为S）在匀强磁场B中以角速度ω绕线圈平面内

4、的任意轴匀速转动，产生的感应电动势e=nBωScosθ,θ为线圈平面与磁感线方向的夹角.该结论与线圈的形状和转轴具体位置无关（但是轴必须与B垂直）.考点1：严格区别磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率磁通量Φ=BS表示穿过一平面的磁感线条数，磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1，表示磁通量变化的多少，磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢.Φ大，ΔΦ及不一定大；大，Φ及ΔΦ也不一定大.它们的区别类似于力学中的v、Δv及a=的区别.考点2：对E=n的理解1.公式E=n计算的是在Δt时间内的平均电动势；公式E=BLv中的v代入瞬时速度，则E为瞬时电动势；v代入平均速度，则E为平均电动势.

5、这样在计算感应电动势时，就要审清题意是求平均电动势还是求瞬时电动势，以便正确地选用公式.2.公式E=n中涉及到磁通量的变化量ΔΦ的计算.对于ΔΦ的计算，在高中阶段一般遇到的有两种情况：(1)回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ=ΔB·S.此时E=nS，此式中的叫磁感应强度的变化率.若是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定电动势.(2)磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积S发生变化，则ΔΦ=B·ΔS.线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这种情况.三、例题精析【例题1】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂

6、直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图12-2-1所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()图12-2-1【答案】B【解析】解答时要特别注意分析清楚a、b间的电势差与感应电动势的区别，当ab边切割磁感线时，ab边产生感应电动势，ab就是电源，但Uab应是路端电压而不是电动势.（因为ab的电阻即是电源的内阻）显然，图中所示的四种情况下，线圈中的感应电动势都相同，为E=BLv，产生的感应电流大小也相同，为I==，其中L为正方形线框的边长，R为线框的总电阻，在A、C、D图中，a、b边均不是电源，其电势差均为

7、路端电压U的一部分（为U），在B中ab部分为电源，故a、b间的电势差就是路端电压U（四种情况下的U是相同的），所以B中的

8、Uab

9、最大，即B正确.【例题2】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12-2-2甲所示.当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电势差是（）甲乙图12-2-2A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V【答案】B【解析】题中正方形线框的左半