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14.4法拉第电磁感应定律学案2013.01.09【学习目标】（1）、知道感应电动势及决定感应电动势大小的因素。（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、t。（3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。（4）、知道E=BLv如何推得。（5）、会用tnE解决问题。【学习重点】法拉第电磁感应定律【学习难点】磁通量的变化及磁通量的变化率的理解【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固【学习过程】一、课前预习：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？4、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）的的作用：使电路两端产生，从而让电路内出现电流．二、新课1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中是否有电流?为什么?②、有感应电流,是谁充当电源?③、上图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件，你有什么发现？(一)小结：叫做感应电动势产生感应电动势的那部分就电源（二）结论：电动势的大小与磁通量的变化有关，磁通量的变化越电动势越大,磁通量的变化越电动势越小。磁通量变化的快慢可以用磁通量的表示。6、法拉第电磁感应定律从上面的实验我们可以发现，t越大，E越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝t。这就是法拉第电磁感应定律。1.内容:2.公式:3.定律的理解:t来判断当ΔΦ＝ΔＢＳ则E＝ΔＢＳ／Δt；当ΔΦ＝ＢΔＳ则E＝ＢΔＳ／Δt特例——导线切割磁感线时的感应电动势如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势说明：导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，需要理解（1）B,L,V两两（2）导线的长度L应为长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=（4）速度V为平均值（瞬时值），E就为8、公式比较与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt：求平均电动势E=BLV：v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势2例题1：下列说法正确的是（）A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大例题2：一个匝数为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。例3：如图所示，设匀强磁场的磁感应强度B为0.10T，切割磁感线的导线的长度l为40cm，线框向左匀速运动的速度v为5.0m/s，整个线框的电阻R为0.5Ω，试求①感应电动势的大小②感应电流的大小例4：如图所示，用均匀导线做成一个正方形线框，每边长为0.2cm，正方形的一半放在和线框垂直的向里的匀强磁场中，当磁场的变化为每0.1s增加1T时，线框中感应电动势是多大？例5：如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2g，电阻R＝0.2Ω，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。(4m／s)课后练习1、如图1中，长为L的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果速度v不变，而将磁感强度由B增为2B。除电阻R外，其它电阻不计。那么：（）A、作用力将增为4倍B、作用力将增为2倍C、感应电动势将增为2倍D、感应电流的热功率将增为4倍2、如图所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是：（）A、水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能B、只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能C、无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能D、R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值3、如图所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：（）A、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针C、向右匀速拉出时，感应电流方向不变D、要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变4、有一个n匝线圈面积为S，在t时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了B，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为。5、如图所示，在磁感应强度B=0．5T的匀强磁场中，长L=0．4m，电阻r=1．6的导体棒MN在金属框上以v=6m／s的速度向右匀速滑动，其中R1=4，R2=6，其它导线上的电阻不计，求：(1)通过电阻R1的电流强度；(2)导体棒MN受到的安培力的大小和方向。cdFR