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1、第2课时 法拉第电磁感应定律 动生和感生电动势【学习目标】 1知道磁通量变化率，能区别、；2理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式；3会用公式与 解决实际问题。【要点导学】1磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率三者之间的联系和区别是什么?2公式与的适用范围？平均感应电动势和瞬时感应电动势的区别是什么？3在电磁感应中穿过闭合电路的电量如何计算？【典型例题】类型一 法拉第电磁感应定律的基本应用图9-2-1【例1】(2013江苏卷，13) 如图9-2-1所示, 匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N100，边长ab1.0 m、bc0.5 m，电阻r2 .磁感应强度B
2、在01 s内从零均匀变化到0.2 T在15 s内从0.2 T均匀变化到0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向求：(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；(2)在15 s内通过线圈的电荷量q；(3)在05 s内线圈产生的焦耳热Q.【审题指导】(1)01 s内什么原因引起线圈中的磁通量发生变化？_.(2)感应电动势的计算公式E_(3)公式qIt中的I应为电路中电流_值，如何计算电流I?(4)公式QI2rt中的I是恒定的还是变化的？_.在05 s内线圈的电流一样吗？如何计算05内线圈产生的焦耳热？_.类型二、导体平动切割磁感线产生感应电动势【例2】 (2013安徽卷，16)如图
3、9-2-2所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37 ，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 .一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 ，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为多少？(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6) 图9-2-2图9-2-3【变式训练】如图9-2-3所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方
4、向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间均匀变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为 ()A. B. C. D.图9-2-4【例3】 如图9-2-4所示，M、N为相距为L且竖直放置的光滑平行金属导轨，ab是电阻为R0的金属棒，且可紧贴平行导轨运动。相距为d的水平放置的金属板A、C与导轨相连。图中定值电阻为R，导轨电阻忽略不计，整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒刚好
5、也以速率v在两金属板间做半径为r的匀速圆周运动。求：（1）为使带电微粒做匀速圆周运动，则v应为多大?（2）若匀强磁场的磁感应强度为B，则为使ab做向右的匀速运动，作用在ab上的水平拉力应为多大?类型三、平均感应电动势和瞬时感应电动势图9-2-5【例4】 如图9-2-5所示，有一夹角为的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：（1）t时刻角架的瞬时感应电动势?（2）t时间内角架的平均感应电动势?思考：如果导线和框架都用同一规格、同种材料的导线做的，回路中的电流会改变吗？类型4、导体转动切割磁感线产生感应电动势图9-2-6【例5】 如图9-2-6所示，有一匀强磁场B1.010-3T，在垂直磁场的平面内，有一金属棒AO，绕平行于磁场的O轴顺时针转动，已知棒长L0.20 m，角速度20rad/s，求：（1）O、A哪一点电势高?（2）棒产生的感应电动势有多大?【课堂小结】公式与的比较（1）研究对象不同：前者是一个回路（不一定闭合），后者是一段直导线（或等效成直导线）；（2）适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的磁通量的变化都适用，后者只适用一部分导体做切割磁感线运动的情况；（3）意义不同：前者求得的是平均电动势；后者一般求瞬时电动势4