江苏省东台市创新学校高中物理选修3-2人教版导学案：4.4法拉第电磁感应定律 (2份打包)

4.4法拉第电磁感应定律 班级 姓名 ， 1课时 使用时间 1． 学习目标 1．知道什么叫感应电动势。 2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。 3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLvsinθ如何推得。 5．会用E=n△Φ/△t和E=BLvsinθ解决问题。 重点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。 难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。 二、自学检测 1．无论电路闭合与否，只要穿过回路中的 发生变化，就会在导体两端产生 ，产生感应电动势那部分导体就是 ． 2. 电路中感应电动势的大小，与磁通量的变化 ，即跟穿过这一电路的 成正比．这就是法拉第电磁感应定律。写成数学表达式为： 3、导体切割磁感线时的感应电动势的公式E= ，是法拉第电磁感应定律的一种特殊情形，也是电磁感应现象中最常用的公式。 （1）式中B与L ，V与L ，θ是V与B的夹角。 （2）式中B为匀强磁场的磁感应强度（或在切割导体所在区域大小相同），L为导体在磁场中的有效长度。 （3）当V是导体的平均速度时，E是平均感应电动势，当V是导体的瞬时速度时，E是瞬时感应电动势。 4、反电动势 电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们就把感应电动势称为反电动势；其作用是阻碍线圈的转动。 电动机在使用时的注意点： 三、合作探究 在电磁感应现象中，闭合电路的电流也应由电动势产生．在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势，为了加深理解，请看右图。比较图（a）与图（b），我们不难得出结论：图（b）中的虚线部分相当于图（a）的电池的作用：使电路两端产生电动势，从而让电路内出现电流．则图中虚线方框内的部分相当于 ． 任务（一）．法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小． 感应电动势的大小与哪些因素有关呢？我们先看如右图所示实验： 当开关S断开时，在磁铁N插人或拔出的过程中电压表的指针偏转而灵敏电流计的指针不动．说明回路中无感应电流．但有感应电动势，当回路中开关S闭合时，两表指针均偏转，说明回路闭合时有感应电流也有感应电动势． 结论1．无论电路闭合与否，只要穿过回路中的 发生变化，就会在导体两端产生 ，产生感应电动势那部分导体就是 ． 当磁铁放人其中时，电压表的指针不偏转，当磁铁插人与拔出时，电压表的指针有偏转，当磁铁插人或拔出的速度变大时（即磁通量变化越快时），指针偏转角度 （即感应电动势越大）．[来源:学,科,网] 结论2．感应电动势的大小与磁通量的变化 ，即磁通量的 大小有关，就好像加速度大小与速度的变化快慢，即速度的变化率大小有关一样． 精确的实验表明；电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比．这就是法拉第电磁感应定律。写成数学表达式为： 图2是一个n匝线圈闭合电路，且穿过每个线圈的磁通量的变化率都相同，由于n匝线圈可看成n个单匝线圈串联，就像n个电池串联一样，故整个线圈的感应电动势应为： 1、若Δφ由磁场的变化引起，则Δφ/Δt常用 来计算。 2、若Δφ是由回路面积的变化引起，则Δφ/Δt常 用 来计算。 3、感应电量：在Δt时间内通过电路中某一横截面的电量q= [来源:Zxxk.Com] 任务（二）．导体平动切割磁感线运动时的感生电动势 前面我们研究的是磁场中的磁感应强度B发生变化引起的感应电动势，如果磁场B不变化，按的要求B不变就必须S变化，所以下面我们从法拉第电磁感应定律来推导导体棒切割磁感线运动时，感应电动势的表达式 如图3所示，将矩形abcd放在磁感强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分ab的长度为L．以速度向右运动，在时间内由位置ab移到位置a1、b1，这时线框面积的变化量为= ，磁通量变化量