1.3法拉第电磁感应定律 学案(2020年教科版高中物理选修3-2)
《1.3法拉第电磁感应定律 学案(2020年教科版高中物理选修3-2)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1.3法拉第电磁感应定律 学案(2020年教科版高中物理选修3-2)(9页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、3法拉第电磁感应定律学科素养与目标要求物理观念:理解和掌握法拉第电磁感应定律科学思维:1.通过比较,区分、2.通过自主和合作探究,运用法拉第电磁感应定律推导出导体切割磁感线产生的电动势的公式3.在进行感应电动势的计算时培养综合分析能力一、感应电动势由电磁感应产生的电动势,叫感应电动势二、法拉第电磁感应定律1内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律2表达式:En,其中n是线圈的匝数三、导体切割磁感线产生的感应电动势1导线垂直于磁场运动,B、L、v两两垂直时,如图1所示,EBLv.图12导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为时,如图2
2、所示,EBLvsin .图21判断下列说法的正误(1)在电磁感应现象中,有感应电流,就一定有感应电动势;反之,有感应电动势,就一定有感应电流()(2)线圈中磁通量的变化量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大()(3)线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大()(4)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大()2图3甲、乙中,金属导体中产生的感应电动势分别为E甲_,E乙_.图3答案BlvBlvsin 一、对电磁感应定律的理解如图所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量相同吗?指针偏转角度相同吗?(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样
3、速度快速插入,磁通量的变化量相同吗?指针偏转角度相同吗?(3)指针偏转角度取决于什么?答案(1)磁通量变化量相同,但磁通量变化的快慢不同,快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大,磁通量变化率也较大,指针偏转角度较大(3)指针偏转角度大小取决于的大小1感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率和线圈的匝数n共同决定,而与磁通量、磁通量的变化量的大小没有必然联系,和电路的电阻R无关2当仅由B的变化引起时,则En;当仅由S的变化引起时,则En;当由B、S的变化同时引起时,则Enn.3在t图像中,图像上某点切线的斜率表示磁通量的变化率;在Bt图像中,某点切线的斜率
4、表示磁感应强度的变化率.例1关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是 ()A穿过线圈的磁通量最大时,所产生的感应电动势就一定最大B穿过线圈的磁通量的变化量增大时,所产生的感应电动势也增大C穿过线圈的磁通量等于0,所产生的感应电动势就一定为0D穿过线圈的磁通量的变化率越大,所产生的感应电动势就越大答案D解析根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量没有必然联系当磁通量很大时,感应电动势可能很小,甚至为0.当磁通量等于0时,其变化率可能很大,产生的感应电动势也可能很大,而增大时,可能减小如图所示,t1时刻,最大,但E0;0t1时间内增大,但减小,E
5、减小;t2时刻,0,但最大,E最大故D正确例2如图4甲所示,一个圆形线圈的匝数n1 000匝,线圈面积S200 cm2,线圈的电阻r1 ,线圈外接一个阻值R4 的电阻,把线圈放入一方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,求:图4(1)前4 s内的感应电动势的大小及电阻R上消耗的功率;(2)前5 s内的平均感应电动势答案(1)1 V0.16 W(2)0解析(1)前4 s内磁通量的变化量21S(B2B1)200104(0.40.2) Wb4103 Wb由法拉第电磁感应定律得En1 000 V1 V.I APRI2R()24 W0.16 W(2)由题图乙知,46 s
6、内的0.2 T/s,则第5 s时的磁感应强度B20.2 T,前5 s内磁通量的变化量21S(B2B1)200104(0.20.2) Wb0由法拉第电磁感应定律得n0.二、导线切割磁感线时的感应电动势1导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导如图5所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速垂直切割磁感线图5则在t内穿过闭合电路磁通量的变化量为BSBlvt根据法拉第电磁感应定律得EBlv.2对公式的理解(1)当B、l、v三个量方向互相垂直时,EBlv;当有任意两个量的方向互相平行时,E0.(2)当l垂直于B、l垂直于v,而v与B成角时,导线切割磁感线
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1.3法拉第电磁感应定律 学案2020年教科版高中物理选修3-2 1.3 法拉第 电磁感应 定律 2020 年教科版 高中物理 选修
链接地址:https://www.77wenku.com/p-155780.html