2.2 法拉第电磁感应定律（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（教科版）

2　法拉第电磁感应定律 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 新课程标准 核心目标 通过实验，理解法拉第电磁感应定律。 1.了解感应电动势的概念，会判断等效电源，判断感应电动势的方向，解决实际问题。(物理观念) 2.能在问题情境中区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率，会应用法拉第电磁感应定律E＝n 进行有关计算。(科学思维) 3.会应用法拉第电磁感应定律推导公式E＝Blv，并会利用其进行有关计算。(科学思维) 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、感应电动势 1．定义：穿过闭合回路的磁通量发生了变化，闭合回路中就会产生感应电流，这说明电路中一定存在一种由 产生的电动势，这种电动势叫作感应电动势。 2．特点：在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果回路 ，只要穿过闭合回路的_______发生变化，虽然没有感应 ，但感应 依然存在。 电磁感应 没有闭合 磁通量 电流 电动势 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 磁通量 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 变化率 韦伯 伏 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 三、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，如图甲所示，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α时，如图乙所示，E＝ 。 BLv BLvsin α 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)穿过某闭合线圈的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势就越大。 ( ) (2)感应电动势的方向可用右手定则或楞次定律判断。( ) (3)穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大。( ) (4)导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大。( ) × √ × × 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 生活中有一种手压式自发电手电筒，只要用手轻轻按压发电手柄，就可以为LED光源供电，连续按压发电手柄15秒所产生的电能可以维持LED光源持续发光。这种手电筒照明时不需要电池，那么它的电能是从哪里来的？ 提示：通过按手柄，使塑料齿轮带动铜丝线圈内磁性飞轮高速旋转，铜丝切割磁感线产生感应电流，使LED光源发光。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 要点一　对法拉第电磁感应定律的理解和应用 [情景探究]　如图所示，在将条形磁体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？ (2)分别用一根磁体和两根磁体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？ 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 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)用两根磁体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。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [典例1]　如图甲所示，一个圆形线圈匝数n＝1 000匝、面积S＝2×10－2 m2、电阻r＝1 Ω。在线圈外接一阻值为R＝4 Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。求： (1)0～4 s内，回路中的感应电动势； (2)t＝5 s时，a、b两点哪点电势高； (3)t＝5 s时，电阻R两端的电压U。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [答案]　(1)1 V　(2)a点的电势高　(3)3.2 V 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 1．关于电磁感应现象，下列说法正确的是(　　) A．线圈放在磁场中就一定能产生感应电流 B．闭合线