法拉第電磁感應(yīng)定律 學(xué)案-高二上學(xué)期物理人教版選修3-2

第4節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生的＿＿＿＿＿＿叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）。【說(shuō)明】產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于＿＿；2．產(chǎn)生條件：只要穿過(guò)回路的磁通量＿＿＿＿＿＿＿＿＿，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。【說(shuō)明】①電磁感應(yīng)現(xiàn)象的根本原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是產(chǎn)生＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的關(guān)系：(1)閉合回路中有感應(yīng)電流，這個(gè)回路中就＿＿＿＿有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)＿＿＿＿＿＿存在感應(yīng)電流，原因是要看回路＿＿＿＿＿＿＿＿。二、影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素1．提出問(wèn)題：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化有關(guān)嗎?2．實(shí)驗(yàn)探究：(1)在用導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，磁體的磁場(chǎng)越強(qiáng)、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度越＿＿，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越＿＿；(2)在向線圈抽出(或插入)條形磁鐵產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，磁鐵的磁性越強(qiáng)、抽出(或插入)的速度越＿＿，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越＿＿。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化的＿＿＿＿有關(guān)。三、磁通量的變化率1．定義：磁通量的＿＿＿＿＿＿跟產(chǎn)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值叫做磁通量的變化率；2．表達(dá)式：磁通量的變化率表示為＿＿＿，其中，ΔΦ=＿＿＿＿＿，Δt=＿＿＿＿＿；3．單位：＿＿＿＿＿＿＿，符號(hào)＿＿＿＿；4．物理意義：表示磁通量變化＿＿＿＿的物理量。四、法拉第電磁感應(yīng)定律1．內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的＿＿＿＿＿＿成正比；2．表達(dá)式：E=＿＿＿＿=＿＿＿，E=＿＿＿；(用國(guó)際單位時(shí)，k=1；n為線圈匝數(shù))3．單位：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的單位是＿＿＿＿，符號(hào)＿＿＿?！菊f(shuō)明】①公式中ΔΦ取＿＿＿＿值，不涉及＿＿＿＿；②電動(dòng)勢(shì)E為＿＿＿＿值；③感應(yīng)電流的方向另行判斷。4．理解：Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的意義物理量物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量大小Ф磁通量變化ΔФ磁通量變化率ΔΦ/Δt五、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖，閉合線框一部分導(dǎo)體ab長(zhǎng)L，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，推導(dǎo)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿穿過(guò)回路的磁通量的變化為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向有夾角(導(dǎo)體斜切磁感線)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(θ為v與B夾角)【說(shuō)明】①B∥v時(shí)，E=＿＿，當(dāng)B⊥v時(shí)，E=＿＿＿＿；②導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為＿＿＿＿長(zhǎng)度；③速度v為平均值(瞬時(shí)值)，E就為＿＿＿＿值(＿＿＿＿值)。 六、反電動(dòng)勢(shì)1．定義：此電動(dòng)勢(shì)＿＿＿＿電路中原來(lái)的電流，故稱之為反電動(dòng)勢(shì)。2．效果：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要＿＿＿＿電源產(chǎn)生的電流；3．能量轉(zhuǎn)化：線圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供＿＿＿＿，＿＿＿＿轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。【說(shuō)明】①電動(dòng)機(jī)中歐姆定律不成立；②電動(dòng)機(jī)通電不轉(zhuǎn)時(shí)，可能會(huì)因電流過(guò)大燒毀。練習(xí)1．關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說(shuō)法中正確的是（）A．穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B．穿過(guò)線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零C．穿過(guò)線圈的磁通量的變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D．穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大2．(多選)單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則線圈()A．0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．在D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C．在D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D．在0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V3．一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置,在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是＿＿＿V。4．有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1Ω，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，則在t1~t2時(shí)間內(nèi)金屬環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)V，通過(guò)金屬環(huán)的電流A，通過(guò)金屬環(huán)的電荷量為_(kāi)___C。5．半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求半圓形導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。6．如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。7．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞

OO′

軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨周期性變化。設(shè)線圈的兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為

L

1

和

L

2

，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為

ω

，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B。試證明：在圖示的位置時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E

=

BSω

，式中

S

=

L

1

L

2

，為線圈的面積。8．如圖所示，A、B兩個(gè)閉合線圈用