高二物理人教版選修32法拉第電磁感應定律

1、.法拉第電磁感應定律重/難點重點：法拉第電磁感應定律的建立和理解。難點：1. 磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。2. 理解E=n/t是普遍意義的公式，計算結果是感應電動勢相對于t時間內的平均值，而E=BLv是特殊情況下的計算公式，計算結果一般是感應電動勢相對于速度v的瞬時值。重/難點分析重點分析：準確的實驗說明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即。這就是法拉第電磁感應定律。特例是導線切割磁感線時的感應電動勢。電動機線圈的轉動會產生感應電動勢。難點分析：1、關于表達式 此公式在應用時容易漏掉匝數n，實際上n匝線圈產生的感應電動勢是串聯在一起的，其次是合

2、磁通量的變化，尤其變化過程中磁場方向改變的情況特別容易出錯，并且感應電動勢E與 、 、 的關系容易混淆不清。2、應用法拉第電磁感應定律的三種特殊情況E=Blv、E=nBssin或E=nBscos解決問題時，不注意各公式應用的條件，造成公式應用混亂從而形成難點。3、公式E=nBssin或E=nBscos的記憶和推導是難點，造成推導困難的原因主要是此情況下，線圈在三維空間運動，不少同學缺乏立體思維。打破策略1、明確感應電動勢的三種特殊情況中各公式的詳細用法及應用時須注意的問題。導體切割磁感線產生的感應電動勢E=Blv，應用此公式時B、l、v三個量必須是兩兩互相垂直，假設不垂直應轉化成互相垂直的有效

3、分量進展計算，僵硬地套用公式會導致錯誤。有的注意到三者之間的關系，發(fā)現不垂直后，在不明白角含義的情況下用E=Blvsin求解，這也是不可取的。處理這類問題，最好畫圖找B、l、v三個量的關系，如假設不兩兩垂直那么在圖上畫出它們兩兩垂直的有效分量，然后將有效分量代入公式E=Blv求解。此公式也可計算平均感應電動勢，只要將v代入平均速度即可。導體棒以端點為軸在垂直于磁感線的勻強磁場中勻速轉動，計算此時產生的感應電動勢須注意棒上各點的線速度不同，應用平均速度即中點位置的線速度來計算，所以。矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁場的任意軸勻速轉動產生的感應電動勢何時用E=nBssin計算，何時用E=nBsco

4、s計算，最容易記混。其實這兩個公式的區(qū)別是計時起點不同，記住兩個特殊位置是關鍵。當線圈轉至中性面即線圈平面與磁場垂直的位置時E=0，當線圈轉至垂直中性面的位置即線圈平面與磁場平行時E=nBs。這樣，線圈從中性面開場計時感應電動勢按E=nBssin規(guī)律變化，線圈從垂直中性面的位置開場計時感應電動勢按E=nBscos規(guī)律變化。并且用這兩個公式可以求某時刻線圈的磁通量變化率/t，不少同學沒有這種意識。推導這兩個公式時，假如能根據三維空間的立體圖準確畫出二維空間的平面圖，問題就會迎刃而解。例1如下圖，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應強度為B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的

5、速度v勻速拉出磁場的過程中，拉力F大??； 拉力的功率P； 拉力做的功W； 線圈中產生的電熱Q ；通過線圈某一截面的電荷量q。FL1L2Bv解析：這是一道根本練習題，要注意所用的邊長終究是是L1還是L2 ，還應該考慮一下所求的各物理量與速度v之間有什么關系。 與v無關特別要注意電熱Q和電荷q的區(qū)別，其中 與速度無關！這個結論以后經常會遇到。Ra bm L例2如下圖，豎直放置的U形導軌寬為L，上端串有電阻R其余導體部分的電阻都忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后ab保持程度而下滑。試求ab下滑的最大速度vm。解析：釋放瞬

6、間ab只受重力，開場向下加速運動。隨著速度的增大，感應電動勢E、感應電流I、安培力F都隨之增大，加速度隨之減小。當F增大到F=mg時，加速度變?yōu)榱?，這時ab到達最大速度。 由 ，可得 。baBL1L2例3 如下圖，U形導線框固定在程度面上，右端放有質量為m的金屬棒ab，ab與導軌間的動摩擦因數為，它們圍成的矩形邊長分別為L1、L2，回路的總電阻為R。從t=0時刻起，在豎直向上方向加一個隨時間均勻變化的勻強磁場B=kt，k>0那么在t為多大時，金屬棒開場挪動？解析：由可知，回路中感應電動勢是恒定的，電流大小也是恒定的，但由于安培力F=BILB=ktt，隨時間的增大，安培力將隨之增大。當安培

7、力增大到等于最大靜摩擦力時，ab將開場向左挪動。這時有： 。2、電磁感應中的能量守恒a bd c只要有感應電流產生，電磁感應現象中總伴隨著能量的轉化。電磁感應的題目往往與能量守恒的知識相結合。這種綜合是很重要的。要結實樹立起能量守恒的思想。例4. 如下圖，矩形線圈abcd質量為m，寬為d，在豎直平面內由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強磁場，磁場上、下邊界程度，寬度也為d，線圈ab邊剛進入磁場就開場做勻速運動，那么在線圈穿越磁場的全過程，產生了多少電熱？解析：ab剛進入磁場就做勻速運動，說明安培力與重力剛好平衡，在下落2d的過程中，重力勢能全部轉化為電能，電能又全部轉化為電熱，所以產生電熱Q =2mgd。打破反思此部分知識較抽象，而如今學生的抽象思維才能還比較弱。所以在這節(jié)課的教學中，應該注重表達新課程改革的要求，注意新舊知識的聯絡，同時緊扣教材，通過實驗、