{高考必备]高二物理教科版选修3-2学案：13法拉第电磁感应定律含解析(经典)

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1、第3讲法拉第电磁感应定律［目标定位］1•记住法拉第电磁感应定律内容及其数学表达式.2•知道公式E=rr^与E=BL°的区别和联系，会用这两个公式解决问题.歹预习导学童梳理・识记•点拨—、感应电动势1.感应电动势：由电磁感应产生的电动势,叫感应电动势，产生电动势的那部分导体相当于电源.2.感应电动势和感应电流的关系(1)不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁逋量发生变化,电路中就有感应电动势.⑵当闭合电路中的电阻一定时，感应电动势越大感应电流也越去(填“大”或“小”)；电路断开时，不会形成感应电流，但感应电动势仍然存在.(3)感应电动势的大小与磁通量

2、的变化快慢車送(填“有关”或“无关”).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.2.公式：E=n〃为线圈的匝数,△。是磁通皐的变化量,誉是磁通量的变化率.3.单位：&①的单位是市伯(Wb),△/的单位是秒⑸，E的单位是伏特(V).三、导线切割磁感线产生的感应电动势1.导体棒垂直于磁场运动，B、厶、“两两垂直时，如图1所示，E=BLv.LiXXXXx«xM~M—XXXXV图12.导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向的夹角为g时，如图2所示，E=BLvsin久导线Bh课堂讲义至理解・深化

3、・探究一、法拉第电磁感应定律的理解及表达式E=n^的应用1.感应电动势E=捲E只与労成正比，与叭AO的大小无关.2.儿种常见的产生感应电动势的情况，其屮线圈的匝数为”.(1)线圈面积S不变，磁感应强度8均匀变化:E=^抵为B~t图像上某点切线的斜率)(1)磁感应强度3不变，线圈的面积S均匀变化:1.用£=专所求的一般为平均感应电动势，且所求的感应电动势为整个回路的感应电动势.【例1］下列儿种说法小正确的是()A.线圈中磁通量变化越大，线圈小产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线

4、圈中产生的感应电动势一定越大D.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答案D解析本题考查对法拉第电磁感应定律的理解，关键是抓住感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比.感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关系，它由磁通量的变化率决定，故选D.【例2】如图3甲所示，一个圆形线圈的匝数«=1000,线圈面积5=200cm2,线圈的电阻厂=10,线圈外接一个阻值7?=4Q的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场屮，磁感应强度随时I'可变化规律如图乙所示，求：乙(1)前4s内的感应电动势.⑵前5s内

5、的感应电动势.答案(1)1V(2)0解析⑴前4秒内z兹通量的变化△G=O2-0

6、=S(82-Bi)=2OOX1(T4X(O.4-O.2)Wb=4X10~3Wb由法拉第电磁感应定律得£=/7^=1000X^V=1V.(2)前5秒内磁通量的变化=02z一①i=S(B2‘-B})=200X10"4X(0.2-0.2)Wb=0w由法拉第电磁感应定律E'=/r^-=0针对训练如图4所示，一两端闭合的正方形线圈共有拜=10匝，每边长乙=10cm,所用导线每米长的阻值局=2Q,—个范圉较大的匀强磁场与线圈平面垂直，当磁场以0.5T/S均匀增大时，在线圈导线中

7、的电流有多大？解析根据法拉第电磁感应定律知,E丹喘线圈的电阻R=n・4LRo根据闭合电路欧姆定律知,X0.5A=6.25X10~3A.£_也石_LB_0.1=R=nALR()=4R^^t=4X2答案6.25X10_3A二、导体切割磁感线时的电动势公式E=BLvsina的理解(1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体做切割磁感线运动时的感应电动势.若速度Q是瞬时速度，则感应电动势E即为瞬时电动势；若速度Q是平均速度，则感应电动势E即为平均电动势.(1)当切割磁感线的速度e与磁感应强度3垂直时，即3、L、e两两垂直时，E=BL

8、v.(2)式中厶应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果切割磁感线的导线是弯曲的，则应取与B和e垂直方向上的投影的长度.如图5甲屮，半径为厂的半圆形导体垂直切割磁感线时，感应电动势E=BL0=B・2zHBmo在图乙中，反为厶的导体棒垂直切割磁感线时，其感应电动势E=BLvsina^BLv.【例3】如图6所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为3、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab=bc=L,当它以速度0向右平动时，a、c两点间的电势差为()A.BLvB.BLvsinaC.BLvcosaD.BLv(+sin«)答案B解析导体杆切割磁感线的有效长

9、度为£sina.产对点练习全巩固•应用・反馈对法拉第电磁感应定律的理解1.关于感应电动势的大小，下列说法止确的是()A.穿过闭合电路的磁通量最大时，其