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1、4.4法拉第电磁感应定律新课标要求一知识与技能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、。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道E=BLvsin如何推得。5会用和E=BLvsin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。重点法拉第电磁感应定律。难点平均电动势与瞬时电动势区别。复习1、在电磁感应现象中，产生
2、感应电流的条件是什么2、在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况3、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么新课导学一、 感应电动势观察以上两图并思考：1、在图a与图b中，假设电路是断开的，有无电流有无电动势2、电动势大，电流一定大吗3、图b中，哪局部相当于a中的电源4、图b中，哪局部相当于a中电源内阻电磁感应现象的本质二、电磁感应定律1、实验问题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：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 问题4：用什么来描述磁通量变化快慢 通过以上实验，可以得出什么结论呢
3、2、法拉第电磁感应定律内容表达式：三、导线切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢如下列图电路，闭合电路一局部导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势实例探究【例1】如下列图，有一弯成角的光滑金属导轨POQ，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置，当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少 【例2】2022年上海如下列图，固定于水平面上的金属框cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦
4、滑动.此时abed构成一个边长l的正方形，棒电阻r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。1假设以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流。2在上述情况中，棒始终保持静止，当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大 3假设从t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右匀速运动，可使棒中不产生I感，那么磁感应强度应怎样随时间变化 写出B与t的关系式稳固练习1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路
5、的磁通量的变化量成正比2.将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有 A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小C.消耗的机械功率 D.磁通量的变化量E.流过导体横截面的电荷量3.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做以下哪种运动时，线圈中能产生感应电流 A.线圈沿自身所在平面运动 B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动 D.线圈绕任意一直径做变速转动4.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如下列图位置时，此线圈 A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电
6、动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小5一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变.以下方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向6如下列图，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，那么金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定7如下列图，
7、C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，那么ab以后的运动情况可能是A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动8横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如下列图的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合，R1=4 ，R2=6，C=30 F，线圈内阻不计，求：1闭合S后，通过R2的电流的大小；2闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R2的电荷量是多少 例1、解：由于导轨的夹角为，开始运动t秒时，金属棒切割磁感线的有效长度为：L=stan=at2tan据运动学公式，
8、这时金属棒切割磁感线的速度为v=at由题意知B、L、v三者互相垂直，有E=BLv=Bat2tanat=Ba2t3tan即金属棒运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是E=Ba2t3tan.例2、解析：1据法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势为E=kl2回路中的感应电流为I=2当t=t1时，B=B0+kt1金属杆所受的安培力为F安=BIl=B0+kt1据平衡条件，作用于杆上的水平拉力为F=F安=B0+kt13要使棒中不产生感应电流，那么通过闭合回路的磁通量不变，即B0l2=Bll+vt解得B=1、C 2、解析：插到闭合线圈中同样位置，磁通量的变化量相同，磁通量的变化率不同，由I感=
9、可知，I感不同，消耗的机械功率也不同，流过导体的横截面的电荷量q=It=t=t=，因、R不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关.答案：DE 3、CD 4、C 5、CD 6、C7、解析：当ab到达速度v时，ab中感应电动势E=BLv，此时，电容器已被充电的两板间电势差U=E=BLv，外力撤销瞬间，ab速度仍为v，那么棒中感应电动势仍为E=BLv，电容器带电荷量未变时，两极板间电势差为U=BLv，那么a端与电容器上板间，b端与电容器下板间电势差均为零，回路中没有充放电电流，所以ab将以速度v做匀速运动，不发生任何能量的转化. 答案：C8、解：1磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s，B逐渐减弱，所以E=n=1000.020.2 V=0.4 VI= A=0.04 A，方向从上向下流过R2.2R2两端的电压为U2=0.4 V=0.24 V所以Q=CU2=3010-60.04 C=7.210-6 C.