广东省惠州市高中物理 第一章 电磁感应(二)第四节 法

第一章 电磁感应（二）法拉第电磁感应定律（第4节）【自主学习】一、 学习目标1. 能区别E ＝n ΔΦΔt与E ＝BLv ，能应用两个公式求解电动势. 2. 能计算电磁感应中的电荷量问题二、 自主学习(一)．E ＝n ΔΦΔt和E ＝BLv 的区别和联系 (1)研究对象不同：E ＝n ΔΦΔt研究整个闭合回路，求得的是整个回路的感应电动势；E ＝BLv 研究的是闭合回路上的一部分，即做切割磁感线运动的导线，求得的是部分导体上的感应电动势．(2)适用范围不同：E ＝n ΔΦΔt适用于 ；E ＝BLv 只适用于 。

．(3)实际应用不同：E ＝n ΔΦΔt应用于 变化所产生的电磁感应现象较方便；E ＝BLv 应用于 所产生的电磁感应现象较方便．(4)E 的意义不同：E ＝nΔΦΔt一般求得的是 感应电动势；E ＝BLv 一般求得的是 感应电动势．①求解某一过程(或某一段时间)内的电动势或平均电流以及通过导体某一横截面的电荷量等问题时，应选用E ＝②求解某一时刻(或某一位置)的电动势、瞬时电流、功率及某段时间内的电功、电热等问题时，应选用E ＝（二）、公式E ＝n ΔΦΔt和E ＝BLv 的选用技巧 1．E ＝n ΔΦΔt适用于任何情况，但一般用于求平均感应电动势，当Δt →0时，E 为瞬时值． 2．E ＝ 是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式．(1)当v 为平均速度时，E 为 ．(2)当v 为瞬时速度时，E 为 ．(3)当同时存在两部分导体切割磁感线产生的感应电动势时，总电动势在两者方向相同时相加，方向相反时相减(方向相同或相反是指 在回路中的方向)．（三）．I ＝q t是电流在时间t 内的平均值，变形公式q ＝ 可以求时间t 内通过导体某一横截面的电荷量．【课前自测】电磁感应中的电荷量问题1．(单选)如图1所示，将直径为d 、电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为 ( ) A.B πd 24R B.2πBd R C.Bd 2R D.Bd 2πR2．(单选)在物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图2所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测量的匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由上述数据可测出被测量磁场的磁感应强度为( ) A.qR S B.qR nS C.qR 2nS D.qR 2SE ＝n ΔΦΔt与E ＝BLv 的运用技巧及综合应用 3. (单选)如图5所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 与cd 间滑动并接触良好．设磁感应强度为B ，ac 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ，由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt可知，下列说法正确的是 ( ) A ．当ef 向左滑动过程中，左侧面积减少L Δd ，右侧面积增加L Δd ，因此E ＝2BL Δd ΔtB ．当ef 向左滑动过程中，左侧面积减少L Δd ，右侧面积增加L Δd ，互相抵消，因此E ＝0C ．在公式E ＝n ΔΦΔt中，在切割磁感线情况下，ΔΦ＝B ΔS ，ΔS 应是导体棒切割磁感线扫过的面积，因此E ＝BL Δd /ΔtD ．在切割磁感线的情况下，只能用E ＝BLv 计算，不能用E ＝n ΔΦΔt计算 4．(单选)我国第一艘航母“辽宁舰”交接入列后，歼—15飞机顺利完成了起降飞行训练，图为一架歼—15飞机飞行时的情景．已知该飞机机身长为l ，机翼两端点C 、D 的距离为d ，飞机飞行时的速度沿水平方向，大小为v ，该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B x ，竖直分量为B y .C 、D 两点间的电势差为U ，下列分析正确的是( )A ．U ＝B x lv ，C 点电势低于D 点电势B ．U ＝B x dv ，C 点电势高于D 点电势C ．U ＝B y lv ，C 点电势低于D 点电势D ．U ＝B y dv ，C 点电势高于D 点电势5．(单选)如图所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场向里，MN 边界与线框的边QR 所在的水平直线成45°角，E 、F 分别是PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大6.(双选)电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流，它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是( )A ．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B ．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热C ．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率D ．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品法拉第电磁感应定律【当堂检测】 E ＝n ΔΦΔt与E ＝BLv 的运用技巧及综合应用 1 如图1甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d ＝0.5 m ．右端接一阻值为4 Ω的小灯泡L ，在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 按如图乙规律变化．CF 长为2 m ．在t ＝0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F 作用下向右运动到EF 位置，整个过程中，小灯泡亮度始终不变．已知ab 金属棒电阻为1 Ω，求：(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F 的大小；(3)金属棒的质量电磁感应中的电荷量问题2.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n ＝1 000，线圈面积S ＝300 cm 2，线圈的电阻r ＝1 Ω，线圈外接一个阻值R ＝4 Ω的电阻，线圈内有一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场，圆形磁场的面积S 0＝200 cm 2，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．求：(1)第4秒时线圈的磁通量及前4 s 内磁通量的变化量；(2)前4 s 内的平均感应电动势；(3)4 s 内通过R 的电荷量．＝n ΔΦΔt的理解与应用 1．如图所示，导轨是水平的导轨，间距L 1＝0.5 m ，ab 杆到导轨左端的距离L 2＝0.8 m ，由导轨与ab 杆所构成的回路的总电阻R ＝0.2 Ω，垂直导轨的方向有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B 0＝1 T ，重物的质量M ＝0.04 kg ，用细绳通过定滑轮与ab 杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计．现使磁感应强度以ΔB Δt＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大，试求当t 为多少秒时，M 刚好离开地面(取g ＝10 m/s 2)?E ＝BLv 的理解与应用2．如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L ＝0.40 m ，轨道左侧连接一定值电阻R ＝0.80 Ω.将一金属直导线ab 垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab 的质量m ＝0.10 kg 、电阻r ＝0.20 Ω，回路中其余电阻不计．整个电路处在磁感应强度B ＝0.50 T 的匀强磁场中，B 的方向与轨道平面垂直．导线ab 在水平向右的拉力F 作用下，沿力的方向以加速度a ＝2.0 m/s 2由静止开始做匀加速直线运动，求：(1)5 s 末的感应电动势大小；(2)5 s 末通过R 电流的大小和方向；(3)5 s 末，作用在ab 金属杆上的水平拉力F 的大小．3．(电磁感应中的电荷量问题)如图6甲所示，横截面积为S ＝0.20 m 2，匝数为N ＝100匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，该匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．线圈电阻为r ＝1.2 Ω，电阻R ＝4.8 Ω.求：(1)线圈中产生的感应电动势：(2)从t 1＝0到t 2＝0.30 s 时间内，通过电阻R 的电荷量【巩固拓展】1．如图(a)所示的螺线管，匝数n ＝1 500匝，横截面积S ＝20 cm 2，电阻r ＝1.5 Ω，与螺线管串联的外电阻R 1＝3.5 Ω，R 2＝25 Ω，方向向右穿过螺线管内的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示规律变化，试计算回路中的电流．2．如图所示，边长为L 的正方形金属框，质量为m ，电阻为R ，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B ＝kt (k >0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg ，求：(1)线圈的感应电动势大小；(2)细绳拉力最大时，导体棒受到的安培力大小；(3)从t＝0开始直到细线会被拉断的时间．3.如图11所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0＝0.10 Ω，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l＝0.20 m．有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面．已知磁感应强度B与时间t的关系为B＝kt，比例系数k＝0.020 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在t＝0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0 s 时金属杆受的安培力．。

第一节电磁感应现象班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1. 能记住电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

2．会知道电磁感应现象、感应电流的定义二、重点难点1．电磁感应现象2．感应电流三、问题导学1．奥斯特发现电流磁效应的实验是怎样的？2．科学家安培、科拉顿等也做过磁生电的试验而没有成功，问题出现在那里？3．是谁经过无数次试验，历经10年最终发现了磁生电？4．什么是电磁感应现象？什么是感应电流？四、自主学习（阅读课本P1-4页，《金版学案》P1考点1）1．完成《金版学案》P1预习篇五、要点透析见《金版学案》P1考点1【预习自测】1．电为人类带来了很大的方便，发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（）A．安培 B．赫兹C．法拉第 D．麦克斯韦2．下列现象中，属于电磁感应现象的是 ( )A．小磁针在通电导线附近发生偏转B ．通电线圈在磁场中转动C ．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D ．磁铁吸引小磁针第一节 电磁感应现象【巩固拓展】1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，不正确的说法是( )A ．库仑发现了电流的磁效应B ．爱因斯坦创立了相对论C ．法拉第发现了电磁感应现象D ．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础2．下列现象属于电磁感应现象的是( )A ．莱顿瓶放电使缝衣针磁化B ．载流导线使小磁针发生偏转C ．指南针总是大致指向南北方向D ．放在磁铁附近的导体环在靠近磁铁过程中产生了电流3．奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？4．法拉第经历了多次失败后终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体过程是怎样教育配套资料K12第一节电磁感应现象班级姓名学号评价●【课堂检测】一、科拉顿错失磁生电１．课本图1-1-1，科拉顿的实验室怎样的？他错失磁生电的原因你认为是什么？二、法拉第发现磁生电2．什么是电磁感应现象？什么是感应电流？3．法拉第归纳了那些情况能产生电磁感应现象？●【互动研讨】1．奥斯特发现了电流的现象2．发现了电磁感应现象3．电磁感应现象中的电流叫教育配套资料K12班级姓名学号评价【当堂训练】1．(2011·海南高考改编)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法错误的是( )A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系2．(双选)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是( )A．牛顿发现并提出了万有引力定律B．库仑通过扭秤实验，测出了万有引力常量C．法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象D．卡文迪许提出了真空中两个静止点电荷间的相互作用规律3．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合回路产生感应电流C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场学习心得：。

第一章 电磁感应（四）电磁感应规律的应用(2)(第五、六节)【自主学习】 学习目标1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题.2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法.3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题．4.会分析自感现象及日光灯工作原理。

一、自主学习1．感应电流的方向一般是利用楞次定律或右手定则进行判断；闭合电路中产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt或E ＝BLv .2．垂直于匀强磁场放置、长为L 的直导线通过电流I 时，它所受的安培力F ＝BIL ，安培力方向的判断用左手定则．3．牛顿第二定律：F ＝ma ，它揭示了力与运动的关系．当加速度a 与速度v 方向相同时，速度增大，反之速度减小．当加速度a 为零时，物体做匀速直线运动．4．电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功转化而来的. 二、要点透析要点一 电磁感应中的图象问题1．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键．2．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者E －t 图象、I －t 图象等． (2)分析电磁感应的具体过程．(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．(4)用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt或E ＝BLv 求感应电动势的大小．(5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式． (6)根据函数关系画图象或判断图象，注意分析斜率的意义及变化．匀强磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场宽度l ＝4 m ，一正方形金属框边长ad ＝l ′＝1 m ，每边的电阻r ＝0.2 Ω，金属框以v ＝10 m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示．求：(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图．(2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i－t图线；(要求写出作图依据)(3)画出ab两端电压的U－t图线．(要求写出作图依据)要点二电磁感应中的动力学问题1．电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力作用，所以电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)求回路中的电流强度的大小和方向．(3)分析研究导体受力情况(包括安培力)．(4)列动力学方程或平衡方程求解．2．电磁感应现象中涉及的具有收尾速度的力学问题，关键要抓好受力情况和运动情况的动态分析；周而复始地循环，加速度等于零时，导体达到稳定运动状态．3．两种状态处理导体匀速运动，应根据平衡条件列式分析；导体做匀速直线运动之前，往往做变加速运动，处于非平衡状态，应根据牛顿第二定律或结合功能关系分析．【课前自测】1、(单选)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图1甲所示，磁场向上为正．当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是 ( )2.(单选)如图5所示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是( )A ．S 1接通，S 2、S 3断开，日光灯就能正常发光B ．S 1、S 2接通，S 3断开，日光灯就能正常发光C ．S 3断开，接通S 1、S 2，再断开S 2，日光灯就能正常发光D ．当日光灯正常发光后，再接通S 3，日光灯仍能正常发光3. 如图3甲所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b 向a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图．(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小．(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度的最大值．电磁感应规律的应用(2)【当堂检测】1．(单选)如图所示，电感线圈L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A 、L B 是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R 2阻值约等于R 1的两倍，则 ( )A ．闭合开关S 时，L A 、LB 同时达到最亮，且L B 更亮一些 B ．闭合开关S 时，L A 、L B 均慢慢亮起来，且L A 更亮一些C ．断开开关S 时，L A 慢慢熄灭，L B 马上熄灭D ．断开开关S 时，L A 慢慢熄灭，L B 闪亮后才慢慢熄灭2. (单选)如图所示，MN 和PQ 是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．ab 是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆．开始时，将开关S 断开，让杆ab 由静止开始自由下落，过段时间后，再将S 闭合，若从S 闭合开始计时，则金属杆ab 的速度v 随时间t 变化的图象不可能．．．是()3. 如图所示，足够长的U 形框架宽度是L ＝0.5 m ，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ＝37°角，磁感应强度B ＝0.8 T 的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m ＝0.2 kg ，有效电阻R ＝2 Ω的导体棒MN 垂直跨放在U 形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为Q ＝2 C ．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)导体棒匀速运动的速度．(2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功．【当堂训练】1.(电磁感应中的动力学问题)(单选)如图7所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落．如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为 ( )A ．a 1＞a 2＞a 3＞a 4B ．a 1＝a 2＝a 3＝a 4C ．a 1＝a 3＞a 2＞a 4D ．a 1＝a 3＞a 2＝a 42. （电磁感应中的图象问题）(双选)如图甲所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设磁场方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向．线圈及线圈中感应电流I 随时间变化的图线如图乙所示，则磁感应强度B 随时间变化的图线可能是 ( )(电磁感应中的动力学及能量综合问题)足够长的平行金属导轨MN 和PK 表面粗糙，与水平面之间的夹角为α，间距为L .垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B ，MP 间接有阻值为R 的电阻，质量为m 的金属杆ab 垂直导轨放置，其他电阻不计．如图9所示，用恒力F 沿导轨平面向下拉金属杆ab ，使金属杆由静止开始运动，杆运动的最大速度为v m ，t s 末金属杆的速度为v 1，前t s 内金属杆的位移为x ，(重力加速度为g )求： (1)金属杆速度为v 1时加速度的大小；(2)整个系统在前t s 内产生的热量．【巩固拓展】.(单选)如图所示，MN和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接．右端接一个阻值为R 的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中 ( )A ．流过金属棒的最大电流为Bd 2gh2RB ．通过金属棒的电荷量为BdL RC ．克服安培力所做的功为mghD ．金属棒产生的焦耳热为12(mgh －μmgd )2. 如图11所示，倾角为θ的“U”型金属框架下端连接一阻值为R 的电阻，相互平行的金属杆MN 、PQ 间距为L ，与金属杆垂直的虚线a 1b 1、a 2b 2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，a 1b 1、a 2b 2间距离为d ，一长为L 、质量为m 、电阻为R 的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a 2b 2距离d 处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a 1b 1.重力加速度为g (金属框架摩擦及电阻不计)．求：(1)导体棒刚到达磁场上边界a 2b 2时速度大小v 1； (2)导体棒匀速通过磁场下边界a 1b 1时速度大小v 2； (3)导体棒穿越磁场过程中，回路产生的电能．。

第一章《电磁感应》章末复习（二）班级姓名学号●【复习目标】1．理解法拉第电磁感应定律2．能应用法拉第电磁感应定律分析图象问题3．能应用法拉第电磁感应定律分析电路问题●【知识梳理】见章末复习（一）●【能力提升】一、法拉第电磁感应定律的理解1．感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定．而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．【例题1】(双选)关于感应电动势、磁通量、磁通量的变化量，下列说法正确的是( ) A．穿过回路的磁通量越大，磁通量的变化量不一定越大，回路中的感应电动势也不一定越大B．穿过回路的磁通量的变化量与线圈的匝数有关，回路中的感应电动势与线圈的匝数有关C．穿过回路的磁通量的变化率为0，回路中的感应电动势一定为0D．某一时刻穿过回路的磁通量为0，回路中的感应电动势一定为0二、电磁感应中的图象问题1．图象问题有两种：一是由给出的电磁感应过程，选出或画出正确图象；二是由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．2．基本思路是：(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小．(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向．【例题2】(单选)将一段导线绕成如图甲所示的闭合电路，并固定在纸面内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是 ( )三、电磁感应中的电路问题1．求解电磁感应中电路问题的关键是分清楚内电路和外电路．“切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路．2．路端电压、电动势和某导体两端的电压三者的区别：(1)某段导体作为外电路时，它两端的电压就是电流与其电阻的乘积．(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当其内阻不计时路端电压等于电源电动势．(3)某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于电源电动势．【例题3】如图所示，光滑金属导轨PN与QM相距1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，ab导体棒的电阻为2 Ω.垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T．现使ab以恒定速度v＝3 m/s匀速向右移动，求：(1)导体棒上产生的感应电动势E.(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？(3)拉ab棒的水平向右的外力F为多大？【强化巩固】1．(单选)穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示中的①～④所示，下列说法正确的是 ( )A．图①有感应电动势，且大小恒定不变B．图②产生的感应电动势一直在变大C ．图③在0～t 1时间内的感应电动势是t 1～t 2时间内感应电动势的2倍D ．图④产生的感应电动势先变大再变小2．如图所示，长为L 的金属导线下悬挂一小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，圆锥与竖直方向的偏角为θ，摆球的角速度为ω，磁感应强度为B ，则金属导线中产生的感应电动势的大小为________．3．(单选)如图所示，一导体圆环位于纸面内，O 为圆心．环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场的磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直．导体杆OM 可绕O 点转动，M 端通过滑动触点与圆环良好接触．在圆心和圆环间连有电阻R .杆OM 以角速度ω逆时针匀速转动，t ＝0时恰好在图示位置．规定从a 到b 流经电阻R 的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t ＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt 变化的图象是( )4．(双选)如图所示，边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd 放置在光滑水平桌面上，其bc 边紧靠磁感应强度为B 、宽度为2L 、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘．现使线框以初速度v 0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从开始进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流(以逆时针方向为正)的变化的是 ( )5．(单选)如图所示，由均匀导线制成的半径为R 的圆环，以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B 的有界匀强磁场，边界如图中虚线所示．当圆环运动到图示位置(∠aOb ＝90°)时，a 、b 两点的电势差为 ( )A.2BRvB.22BRvC.24BRv D.324BRv6．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可以忽略的铜线，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图所示)，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑过L/3的距离时，通过aP段电阻丝的电流强度是多大？方向如何？。

第四节 法拉第电磁感应定律教学目标：（一）知识与技能1．知道什么叫感应电动势。

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∆∆Φ。

3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

4．知道E =BLv sin θ如何推得。

5．会用tn E ∆∆Φ=和E =BLv sin θ解决问题。

（二）过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ，掌握运用理论知识探 究问题的方法。

（三）情感、态度与价值观1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分 析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。

2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。

教学重点：法拉第电磁感应定律。

教学难点：平均电动势与瞬时电动势区别。

教学方法：演示法、归纳法教学用具：多媒体电脑、投影仪、投影片。

教学过程：（一）引入新课教师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电 动势。

在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。

下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。

（二）新课教学1、感应电动势教师：在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？学生：电路断开，肯定无电流，但有电动势。

教师：电动势大，电流一定大吗？学生：不一定，电流的大小由电动势和电阻共同决定。

教师：图b中，哪部分相当于a中的电源？学生：螺线管相当于电源。

教师：图b中，哪部分相当于a中电源内阻？学生：线圈自身的电阻。

教师：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势.有感应电动势是电磁感应现象的本质。

2、电磁感应定律感应电动势跟什么因素有关？现在演示前节课中三个成功实验，用CAI 课件展示出这三个电路图，同时提出三个问题供学生思考：甲乙丙问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么?问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3：第一个成功实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同?学生：穿过电路的Φ变化⇒产生E 感⇒产生I 感.由全电路欧姆定律知I =r R E +，当电路中的总电阻一定时，E 感越大，I 越大，指针偏转越大。