【步步高】鲁教版 高中物理选修3-2：1.2感应电动势与电磁感应定律（25张，含视频动画）

学案 2 感应电动势与电磁感应定律　 第一章 电磁感应 比较甲、乙两电路的异同 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中电池作为电源 乙中螺线管作为电源 有电源就有电动势 乙 甲 一、感应电动势 1.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。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。 2．感应电动势与感应电流的关系： ①有感应电流一定存在感应电动势； ②有感应电动势不一定存在感应电流。 （要看电路是否闭合） I V 3.感应电动势的大小跟哪些因素有关？ （1）部分导体切割磁感线 一、感应电动势 （2）条形磁铁穿插螺线管 一、感应电动势 （3）通电螺线管穿插螺线管 一、感应电动势 感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关。 导线运动的速度越快,产生感应电流越大； 磁铁插入的速度越快，感应电流就越大。 结论: 一、感应电动势 二、电磁感应定律 1.内容:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。物理量都取国际单位。 2.公式: n为线圈的匝数 表示磁通量变化的快慢 ①B不变, S发生变化,ΔS＝S2-S1 ： ②S不变, B发生变化,ΔB＝B2-B1 ： 3.应用:用公式 求E的几种常见情况： ③如果B、S都变化呢？ 二、电磁感应定律 1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 2、一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。 25V 16V 1.6V 1 三、导体切割磁感线产生的感应电动势 导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求: 产生的感应电动势。 ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt V是相对于磁场的速度 1、 V ⊥ B ， V⊥L ， L⊥B ——两两垂直 平均值或瞬时值 L应为有效长度 分析： a b G a b v × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 找有效速度 （θ为v与B夹角） 2、V ∥ B ， V⊥L ， L⊥B E=0 三、导体切割磁感线产生的感应电动势 v B θ v B 3、V 与B成 角 ，V⊥L ， L⊥B v∥ 找有效长度。 4、V ⊥ B ， L⊥B，导体棒不是直线 三、导体切割磁感线产生的感应电动势 L v B 求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？ E=BLv 三、导体切割磁感线产生的感应电动势 如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。 E=BLvsinθ 2 a b θ v 如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。 5、导体棒转动 三、导体切割磁感线产生的感应电动势 ω A O A' 1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示的圆盘发电机。 四、两个公式的对比 求平均感应电动势 △t近于0时，E为瞬时感应电动势 求平均感应电动势,v是平均速度 求瞬时感应电动势，v是瞬时速度 如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？ 3 解法2：取棒中点的速度代表棒的平均速度 如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？ 3 1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则 （　　） A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v B、线圈中的感应电动势一定是2v C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D、线圈中的感应电流一定是2A 不变！ 不变！ 2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（正弦图象一部分），则（　　） A.线圈中0时刻感应电动势为0 B.线圈中0时刻感应电动势最大 C.线圈中D时刻感应电动势为0 D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动势 斜率表示Φ的变化率 *