第二章 2.法拉第电磁感应定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（教科版）

2.法拉第电磁感应定律 　　　　第二章　电磁感应及其应用 核心素养目标 物理观念 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。 科学思维 理解法拉第电磁感应定律，并能运用法拉第电磁感应定律分析、计算相关问题；能够运用E＝BLv或E＝BLvsin α计算导体切割磁感线时产生的感应电动势。 科学态度 与价值 会应用法拉第电磁感应定律推导公式E＝BLvsin α进行有关计算；能利用法拉第电磁感应定律解决一些实际问题，培养学生的科学态度。 合作探究 素能提升 新知导学 夯实基础 素养培优专栏 “STSE问题”巧迁移——电磁感应定律与科技的发展 课时精练 随堂演练 对点落实 内 容 索 引 新知导学 夯实基础 索引 一、电磁感应定律 1．感应电动势 (1)定义：在__________现象中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过电路的磁通量发生变化，与电路是否闭合______。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的________成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 (2)表达式：E＝____(单匝线圈)；E＝_____(n匝线圈)。 知识梳理 电磁感应 无关 变化率 二、导线切割磁感线时的感应电动势 1．导体棒垂直于磁场运动，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，与磁感线方向夹角为α时，如图乙所示，则E＝__________。 BLv Blvsin α 1．判断正误 (1)在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流。(　　) (2)线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大。(　　) (3)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。 (　　) (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。(　　) (5)对于E＝BLv中的B、L、v三者必须相互垂直。(　　) 自主检测 × × × √ √ 2．链接实景 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。 索引 合作探究 素能提升 索引 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？ 提示：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。 知识点一　法拉第电磁感应定律的应用 情境导思 (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？ 提示：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。 1．Φ、ΔΦ与 的比较 要点归纳 — 磁通量Φ 磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率 物理意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数 在某一过程中穿过某个面的磁通量的变化量 穿过某个面的磁通量变化的快慢 大小计算 Φ＝BS ΔΦ＝ 注意 若穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用Φ＝BS计算。应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量 开始和转过180°时平面都与磁场垂直，则穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ＝2BS，而不是0 既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少。在Φ -t图像中，可用图线的斜率表示 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； 答案：1 V 典例示范 例1 思路点拨 磁感应强度在0～4 s内均匀增大，可由 E＝ n·S，求感应电动势。 根据法拉第电磁感应定律得，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？ 答案：a点的电势高　 t＝5 s时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，故a点的电势高。 思路点拨 t＝5 s时，磁感应强度正在均匀减小，线圈产生感应电动势，相当于电源。 (3)t＝5 s时，电阻R两端的电压U。 答案：3.2 V 规律总结 针对练1.对某一确定的闭合电路，下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是 A．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中不可能有感应电流 B．穿过闭合