内容正文:
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
第2节 法拉第电磁感应定律
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
核心素养要求
核心素养呈现
1.知道感应电动势。
2.掌握法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式,会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。
3.掌握导体切割磁感线产生的电动势E=Blvsin θ的推导及意义,能够用此关系式解答有关问题。
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
课前
自主梳理
电磁感应
电源
变化率
伏
电磁感应定律
1.感应电动势:在___________现象中产生的电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于___________。
2.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___________成正比。
(2)表达式:E=keq \f(ΔΦ,Δt)。
(3)单位:在国际单位制中,电动势的单位是___________(V)。
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
×
×
×
√
(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。( )
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=___________。
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2所示,E=___________。
Blv
Blvsin θ
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是 ___________。
提示:甲、乙、丁
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
课堂
重点探究
eq \a\vs4\al(对电磁感应定律的理解)
[思考探究]
如图所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中。
(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗?指针偏转角度相同吗?
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样速度快速插入,磁通量的变化量ΔΦ相同吗?指针偏转角度相同吗?
(3)指针偏转角度取决于什么?
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
提示:(1)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角度大。
(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大,磁通量变化率也较大,指针偏转角度较大。
(3)指针偏转角度大小取决于eq \f(ΔΦ,Δt)的大小。
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
[思维深化]
1.对感应电动势的理解
(1)感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)和线圈的匝数n共同决定,而与磁通量Φ、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)磁通量的变化常由B的变化或S的变化引起。
①当ΔΦ仅由B的变化引起时,E=nSeq \f(ΔB,Δt)。
②当ΔΦ仅由S的变化引起时,E=nBeq \f(ΔS,Δt)。
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
(3)E=neq \f(ΔΦ,Δt)计算的是Δt时间内平均感应电动势,其中n为线圈匝数,ΔΦ取绝对值。当Δt→0时,E=neq \f(ΔΦ,Δt)的值才等于瞬时感应电动势。
2.在Φt图像中,磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)是图像上某点切线的斜率。
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000匝,线圈面积S=200 cm2,线圈的电阻r=1 Ω,线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,求:
(1)前4 s内的感应电动势的大小及电阻R上消耗的功率;
(2)前5 s内的平均感应电动势。
课前自主梳理
课堂重点探究
课堂巩固训练
课时作业规范训练
【解析】 (1)前4 s内磁通量的变化量
ΔΦ=Φ2-Φ1=S(B2-B1)=200×10-4×(0.4-0.2) Wb=4×10-3 Wb
由法拉第电磁感应定律得E=neq \f(ΔΦ,Δt)=1 000×eq \f(4×10-3,4) V
=1 V。
I=eq \f(E,R+r)=eq \f(1,5