高二物理法拉第电磁感应定律 新课标 人教(通用)
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用心 爱心 专心 法拉第电磁感应定律复习课·教案
一、教学目标
1.在物理知识方面要求.
(1)通过复习,进一步理解感生电动势的概念,明确感生电动势的作用;
(2)在复习巩固的基础上,熟练掌握法拉第电磁感应定律.
2.通过本节复习,培养学生运用物理知识,分析和解决一些实际问题的能力.
二、重点、难点分析
1.重点是对法拉第电磁感应定律的进一步理解和运用;
2.难点是法拉第电磁感应定律的综合运用.
三、教具
投影片(或小黑板).
四、主要教学过程
(一)复习引入新课
1.叙述法拉第电磁感应定律的内容.
2.写出其表达式. 用心 爱心 专心
ε=BLv
的区别和联系.
由图1所示,讲清图中各示意,引导学生共同推导.
设在Δt时间内,导体MN以速度v切割磁感线,移动距离为d=vΔt,设MN长为L,这一过程中,回路磁通量变化为
ΔФ=Ф2-Ф1
=B(s+d)L-BsL
=BLd.
根据法拉第电磁感应定律,
说明:
上述推导需条件:磁感应强度B、导线切割速度v与长度L三者互相垂直,若上述三垂直中只有二垂直,而v与B不垂直,设夹角为θ,再请全体学生推导ε的计算式.教师指点方法:将v分解,其中与磁感线平行的速度分量没有作用,有效切割速度为vsinθ(图2),因此得:
ε=BLvsinθ. 用心 爱心 专心
指出上式中当θ=90°时,ε=BLvsin90°=BLv.
5.关于ε=BLvsinθ的意义.
(1)sinθ的意义是把公式中的B、L、v转化为两两垂直:
①vsinθ=v⊥,是将切割磁感线的速度v分解为垂直于B和L的有效分量;
②Bsinθ=B⊥,是将磁感应强度B分解为垂直于v和L的有效分量;
③Lsinθ=L⊥,是将导体长L等价成垂直于B和v的有效长度.
在上述分解和转化的方法是等价的,所得结果完全相同.
(2)在上式中,若速度v是即时速度,则电动势ε即为即时电动势;若速度v是平均速度,则电动势ε即为平均电动势.
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选校网 专业大全 历年分数线 上万张大学图片 大学视频 院校库 难点之七 法拉第电磁感应定律
一、难点形成原因
1、关于表达式tnE
此公式在应用时容易漏掉匝数n,实际上n匝线圈产生的感应电动势是串联在一起的,其次是合磁通量的变化,尤其变化过程中磁场方向改变的情况特别容易出错,并且感应电动势E与、、t的关系容易混淆不清。
2、应用法拉第电磁感应定律的三种特殊情况E=Blv、221BlE、E=nBsωsinθ(或E=nBsωcosθ)解决问题时,不注意各公式应用的条件,造成公式应用混乱从而形成难点。
3、公式E=nBsωsinθ(或E=nBsωcosθ)的记忆和推导是难点,造成推导困难的原因主要是此情况下,线圈在三维空间运动,不少同学缺乏立体思维。
二、难点突破
1、、、t同v、△v、tv一样都是容易混淆的物理量,如果理不清它们之间的关系,求解感应电动势就会受到影响,要真正掌握它们的区别应从以下几个方面深入理解。
磁通量 磁通量变化量 磁通量变化率t
物理
意义 磁通量越大,某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数越多 某段时间穿过某个面的末、初磁通量的差值 表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量
大小
计算 BS,S为与B垂直的面积 12,SB或BS tSBt
或tBSt
注
意 若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用BS,应考虑相反方向的磁通量相互抵消以后所剩余的磁通量 开始和转过1800时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,△φ=2 BS,而不是零 既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少,在φ—t图象中用图线的斜率表示
2、明确感应电动势的三种特殊情况中各公式的具体用法及应用时须注意的问题
4 法拉第电磁感应定律
1.闭合电路中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比( )
A.磁通量 B.磁感应强度
C.磁通量的变化率 D.磁通量的变化量
解析:根据法拉第电磁感应定律表达式E=n知,闭合电路中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,而与磁通量Φ、磁感应强度B、磁通量的变化量ΔΦ无关,所以选项A、B、D错误,选项C正确。
答案:C
2.穿过一个单匝线圈的磁通量,始终以每秒均匀地增加2 Wb,则( )
A.线圈中的感应电动势每秒增大2 V
B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V
C.线圈中的感应电动势始终为2 V
D.线圈中不产生感应电动势
解析:根据题意,穿过线圈的磁通量始终每秒均匀增加2 Wb,即穿过线圈的磁通量的变化率=2
Wb/s,由法拉第电磁感应定律知E=n=2 V,所以选C。
答案:C
3.如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5 cm,电容C=20 μF,当磁场B以4×10-2 T/s的变化率均匀增加时,则(
)
A.电容器a板带正电,电荷量为2π×10-9 C
B.电容器a板带负电,电荷量为2π×10-9 C
C.电容器b板带正电,电荷量为4π×10-9 C
D.电容器b板带负电,电荷量为4π×10-9 C
解析:根据楞次定律可判断a板带正电,线圈中产生的感应电动势E=πr2=π×10-4 V,板上带电荷量Q=CE=2π×10-9 C,选项A正确。
答案:A
4.(多选)如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度保持不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,则(
)
A.若飞机从西往东飞,φ1比φ2高
B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高
C.若飞机从南往北飞,φ1比φ2高
2020届一轮复习人教新课标 法拉第电磁感应定律 课时练(解析版)
1.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,导体AB的长为2R,绕O点以角速度ω匀速转动,OB长为R,且OBA三点在一条直线上,有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面,且与转动平面垂直,那么A、B两端的电势差为(
)
A. 12 BωR2 B.2BωR2
C.4BωR2 D.6BωR2
3.如图所示,线框由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线框有一半在磁场中)时,加速度关系为
A.ABCDaaaa
B.ACBDaaaa
C.ACDBaaaa
D.ACBDaaaa
4.如图所示,两条平行竖直虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为l.金属圆环的直径也为l.圆周环从左边界进入磁场,以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域.则下列说法正确的是(
)
A.感应电流的大小先增大后减小再增大再减小
B.感应电流的方向先逆时针后顺时针
C.金属圆环受到的安培力先向左后向右
D.进入磁场时感应电动势平均值E=12πBlv
5.如图所示,闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面和磁感线方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化.用下述哪一种方法可使线圈中的感应电流增加一倍(
)
A.使线圈的匝数增加一倍
B.使线圈的面积增加一倍
C.使线圈的半径增加一倍
D.改变线圈平面的取向,使之与磁场方向垂直
6.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积螺线管导线电阻,,,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化则下列说法中正确的是