2011高二物理學案：1.4 法拉第電磁感應定律(粵教版選修3-2)

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1、1.4法拉第電磁感應定律學案（粵教版選修3-2）1．在電磁感應現象中產生的電動勢，叫做感應電動勢．產生感應電動勢的那部分導體就相當于電源，導體的電阻相當于電源的內阻．2．電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比，表達式E＝(單匝線圈)，E＝n(多匝線圈)．當導體切割磁感線產生感應電動勢時E＝BLv(B、L、v兩兩垂直)，E＝BLvsin_θ(v⊥L但v與B夾角為θ)．3．關于感應電動勢，下列說法中正確的是(　　)A．電源電動勢就是感應電動勢B．產生感應電動勢的那部分導體相當于電源C．在電磁感應現象中沒有感應電流就一定沒有感應電動勢D．電路中有電流就一定有感應電動勢答

2、案　B解析　電源電動勢的來源很多，不一定是由于電磁感應產生的，所以選項A錯誤；在電磁感應現象中，如果沒有感應電流，也可以有感應電動勢，C錯誤；電路中的電流可能是由化學電池或其它電池作為電源提供的，所以有電流不一定有感應電動勢．4．穿過一個單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少2Wb，則(　　)A．線圈中感應電動勢每秒鐘增加2VB．線圈中感應電動勢每秒鐘減少2VC．線圈中無感應電動勢D．線圈中感應電動勢保持不變答案　D5．一根導體棒ab在水平方向的勻強磁場中自由下落，并始終保持水平方向且與磁場方向垂直．如圖1所示，則有(　　)圖1A．Uab＝0B．Ua>Ub，Uab保持不變C．Ua≥

3、Ub，Uab越來越大D．UaUa，由Uab＝E＝BLv及棒自由下落時v越來越大，可知Uab越來越大，D項正確．→b，所以Ub>Ua，由Uab＝E＝BLv及棒自由下落時v越來越大，可知Uab越來越大，D項正確．【概念規(guī)律練】知識點一　公式E＝n的理解1．一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應強度在0.05s內由0.1T增加到0.5T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是________Wb；磁通量的平均變化率是________Wb/s；線圈中感應電動勢的大小是________V.答案　4×1

4、0－4　8×10－3　1.6解析　磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，應該用公式ΔΦ＝ΔBSsinθ來計算，所以ΔΦ＝ΔBSsinθ＝(0.5－0.1)×20×10－4×0.5Wb＝4×10－4Wb磁通量的變化率為＝Wb/s＝8×10－3Wb/s，感應電動勢的大小可根據法拉第電磁感應定律得E＝n＝200×8×10－3V＝1.6V點評　要理解好公式E＝n，首先要區(qū)分好磁通量Φ，磁通量的變化量ΔΦ，磁通量的變化率，現列表如下：物理量單位物理意義計算公式磁通量ΦWb表示某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數的多少Φ＝B·S⊥磁通量的變化量ΔΦWb表示在某一過程中穿過某一面積的磁通量變化的

5、多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的變化率Wb/s表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢＝特別提醒　(1)對Φ、ΔΦ、而言，穿過一匝線圈和穿過n匝是一樣的，而感應電動勢則不一樣，感應電動勢與匝數成正比．(2)磁通量和磁通量的變化率的大小沒有直接關系，Φ很大時，可能很小，也可能很大；Φ＝0時，可能不為零．2．下列說法正確的是(　　)A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大B．線圈中磁通量越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大C．線圈處在磁場越強的位置，線圈中產生的感應電動勢一定越大D．線圈中磁通量變化得越快，線圈中產生的感應電動勢越大答案　D解析　線圈中產生的感應電動勢E＝n，即E與

6、成正比，與Φ或ΔΦ的大小無直接關系．磁通量變化得越快，即越大，產生的感應電動勢越大，故只有D正確．點評　正確理解決定感應電動勢大小的因素是磁通量的變化率，這是分析本題的關鍵．知識點二　公式E＝BLvsinθ的理解3．如圖2所示，在磁感應強度為1T的勻強磁場中，一根跟磁場垂直長20cm的導線以2m/s的速度運動，運動方向垂直導線與磁感線成30°角，則導線中的感應電動勢為________．圖2答案　0.2V解析　E＝BLvsin30°＝(1×0.2×2×sin30°)V＝0.2V點評　(1)當導體平動垂直切割磁感線時，即B、L、v兩兩垂直時(如圖所示)E＝BLv.(2)當導體平動但不垂直

7、切割磁感線時即v與B有一夾角θ，如右圖所示，此時可將導體的速度v向垂直于磁感線和平行于磁感線兩個方向分解，則分速度v2＝vcosθ不使導體切割磁感線，使導體切割磁感線的是分速度v1＝vsinθ，從而使導體產生的感應電動勢為：E＝BLv1＝BLvsinθ.特別提醒　不要死記公式，要理解含意vsinθ是導體切割磁感線的速度．圖34．如圖3所示，MN、PQ為兩條平行放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒ab斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻