高中物理人教版选修3-2练习课件：4.4 法拉第电磁感应定律

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．

法拉第电磁感应定律的应用(二）同步练习(一)

1、一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图(a)所示。现令磁感应强度B随时间t的变化，先按图(b)中所示Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则 ( )

A.E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向.

B.E1

C.E1

D.E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向.

2、用同种材料、同样粗细的导线制成的单匝圆形线圈，如图所示.R1＝2R2。当磁感应强度以1T/s的变化率变化时，求内外线圈的电流之比和电流的热功率之比。

3、如图所示，圆线圈Ⅰ和正方形线圈Ⅱ，它们的平面都与磁感线垂直。线圈由同种导线绕制，匝数相等。当磁场均匀变化时，它们产生的感应电流相等，则它们的导线长度之比是多少?

4.如图所示，用均匀导线做成的长方形线框ABCD中，AB＝CD＝L，AD＝BC＝2L，E、F分别为AD与BC的中点，在长方形的下半部分EFCD区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增加，其变化率大小为k，则E、F两点的电势差UEF是多少?

5.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场充满在半径为r的圆柱形区域内，其方向与圆柱的轴线平行，其大小以ΔB/Δt的速率增加，一根长为r3的细金属棒与磁场方向垂直地放在磁场区域内，金属棒的两端恰好在圆周上，求棒中感应电动势。

6.如图所示，一端开口的平行导电导轨，轨距ab＝0.1m，放置于B＝0.6T的匀强磁场中，金属杆cd垂直搁置在导轨上，且ac＝0.3m.现cd以v＝0.1m/s的速度平行于导轨运动，若磁感应强度同时以0.2T/s的速度递减，求2s内电路中产生的平均感应电动势.

7.边长为L的正方形导线框ABCD垂直磁场放置，并恰好有一半处于磁场中，E、F为AB、CD两边上的中点，且E、F恰好处在磁场的边界处，导线框每边电阻均为r。在下述的两种情况下，试确定导线框上E、F两点之间的电压。

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基础达标：

1、穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：（ ）

A、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V

B、线圈中的感应电动势是2V

C、线圈中的感应电流每秒钟减少2A

D、线圈中的电流是2A

2．下列几种说法中正确的是： （ ）

A、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大

C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大

D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大

3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：（ ）

A、产生相同的感应电动势

B、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比

C、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比；

D、两者受到相同的磁场力

4、在理解法拉第电磁感应定律tnE及改写形势tBnsE,tSnBE的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：（ ）

A、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比

B、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B成正比

C、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率tS成正比

D、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t时间内的平均值

5、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 精

品

试

卷

推荐下载 6、如图2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： （ ）

唐玲

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电磁感应练习

班级 学号 姓名

1、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置l(左)匀速运动到位置2(右)．则（ ）

A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a

B.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a

C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左

2、如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出磁场，在其他条件不变的情况下( )

A.速度越大时，拉力做功越大 B.线圈长L1越大时，拉力做功越大

C.线圈宽L2越大时，拉力做功越多 D.线圈电阻越大时，拉力做功越多

3、如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是( )

A．B2ω2r4/R B． B2ω2r4/2R C． B2ω2r4/4R D． B2ω2r4/8R

4、在竖直向上的匀强磁场中，水平旋转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9-11所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图9-12变化时，则正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )

图 9-12 图 9-11 A B

C D 唐玲

5、如图所示，男女两位同学一起摇绳，男同学站在女同学的正东方向，两位同学分别捏住绝缘的长金属导线的两端迅速摇动，若金属导线两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上．下列说法中正确的是（ ）

A．摇动过程中导线中的电流方向始终不改变

B．摇动过程中导线中的电流是交变电流

C．若两同学加快摇动金属导线，其他条件不变，则流过电流表的电流将变大