内容正文:
第二章 电磁感应
第二节 法拉第电磁感应定律
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第二章 电磁感应
5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 YJ
核心
目标 1. 通过实验,理解法拉第电磁感应定律,知道E=BLvsinθ是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式.
2. 理解产生感应电动势的导体相当于电源,会用法拉第电磁感应定律在具体情境中分析求解有关问题.
必备知识·记忆理解
要点笔记
要点1 影响感应电动势大小的因素
1. 感应电动势
(1) 在电磁感应现象中,电路中有感应电流,就一定有电动势;如果电路________,这时虽然没有感应电流,但电动势依然存在.
(2) 在____________现象中产生的电动势叫感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于________.
断开
电磁感应
电源
2. 探究影响感应电动势大小的因素
(1) 猜想依据:感应电流的产生条件:穿过闭合电路的__________发生变化.
(2) 猜想与假设
①可能与磁通量的________有关.
②可能与完成一定的磁通量变化所用的________有关.
(3) 制订计划与设计实验
①方法:控制变量法.
②程序:先控制时间不变,探究____________________变化时,感应电动势的大小如何变化;再反之.
③器材:______________、螺线管、条形磁铁(2根)、导线若干.
磁通量
变化
时间
穿过回路的磁通量
灵敏电流计
(4) 信息收集与归纳
①实验条件控制
通过改变所用条形磁铁的________,改变螺线管中磁通量的变化量ΔΦ.
通过改变条形磁铁插入或拔出螺线管的________,改变螺线管中磁通量变化所用的时间Δt.
②影响感应电动势的因素
实验表明:感应电动势的大小跟____________________有关,即磁通量的变化率,用______表示.
个数
快慢
磁通量变化的快慢
要点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.
感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断,与作为电源的导体或线圈中感应电流的方向一致.
(2) 公式:E=______.若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则 E=________.
(3) 在国际单位制中,磁通量的单位是________,感应电动势的单位是________.1 V=1 Wb/s.
变化率
韦伯
伏特
要点3 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θ时,如图乙所示,E=________________.
3. 导体棒的运动速度v和磁感应强度B的方向平行时,E=______.
Blv
Blvsinθ
0
基础内化
1. (2022·安徽六安第一中学)关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是( )
A. 磁通量越大,感应电动势越大
B. 磁通量变化得越多,感应电动势越大
C. 磁通量变化时,感应电动势一定变化
D. 磁通量变化得越快,感应电动势越大
解析:根据法拉第电磁感应定律可知,磁通量变化率越大,即磁通量变化得越快,感应电动势越大,A、B错误,D正确;磁通量均匀变化时,感应电动势恒定,C错误.
D
2. (2022·湖北省名校期末联考)如图所示,相距为d的两平行长直金属导轨PQ、MN水平放置,电阻R接在导轨的P端和M端之间,长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上,整个装置处于垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中.使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时,回路中产生的感应电流为I.回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为( )
A. E=Bdv,F=BId
B. E=Bdv,F=2BId
C. E=2Bdv,F=BId
D. E=2Bdv,F=2BId
B
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1 影响感应电动势大小的因素
3. 感应电动势与感应电流的比较
(多选)(2021·梅州高二检测)下列关于感应电动势的说法中,正确的是( )
A. 只要回路内磁通量发生变化,就会有感应电动势产生
B. 只要回路内磁通量发生变化,就会有感应电流产生
C. 导体棒无论沿哪个方向切割磁感线都会有感应电动势产生
D. 导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生
解析:只要回路内磁通量变化,就可以产生感应电动势;而只有在闭合回路中,磁通量发生变化,才产生感应电流,故A正确,B错误;无论导体棒沿什么方向切割磁感线,磁场在垂直于导体棒方向都有分量,所以都会有感应电动势产生,故C正确,D错误.
AC
考