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1、江阴市第二中学 高二物理组4.4 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律江阴市第二中学 高二物理组1 1观察下列两个电路图，回答问题观察下列两个电路图，回答问题。思考讨论(1)(1)在图在图a a中，若开关断开，电路中有无电流？有无中，若开关断开，电路中有无电流？有无电动势？开关闭合呢？电动势？开关闭合呢？(2)(2)在图在图b b中，若开关闭合，当条形磁体拔出螺线管中，若开关闭合，当条形磁体拔出螺线管时，是否有感应电流产生？是否有电动势？此时时，是否有感应电流产生？是否有电动势？此时螺线管部分相当于左图中的什么？螺线管部分相当于左图中的什么？(3)(3)在在(2)(2)题中，若开关断开，是否有
2、感应电动势产生？题中，若开关断开，是否有感应电动势产生？ab江阴市第二中学 高二物理组2 2感应电动势的大小可能跟哪些因素有关？感应电动势的大小可能跟哪些因素有关？思考讨论 实验动作实验动作 电流计指针偏转程度电流计指针偏转程度 感应电动势大小感应电动势大小 迅速插入迅速插入 缓慢插入缓慢插入 (1)(1)比较两次实验中穿过线圈的磁通量的变化量的大小；比较两次实验中穿过线圈的磁通量的变化量的大小；(2)(2)比较两次实验中磁通量的变化快慢；比较两次实验中磁通量的变化快慢；(3)(3)结论：结论：大 大 小 小江阴市第二中学 高二物理组1 1下列几种说法中正确的是：下列几种说法中正确的是：（）A
3、 A、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势、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一定越大 B B、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大 C C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大越大合作探究 D江阴市第二中学 高二物理组2 2有一个单匝的线圈，线圈内有垂直纸面的磁场，线有一个单匝的线圈，线圈内有垂直纸面的磁场，线圈中的磁通量按如图所示的规律变化。求
4、：圈中的磁通量按如图所示的规律变化。求：(1)0.1s(1)0.1s末通过线圈的磁通量的大小；末通过线圈的磁通量的大小；(2)0.1s(2)0.1s内通过线圈的磁通量的变化量；内通过线圈的磁通量的变化量；(3)0.1s(3)0.1s内线圈中产生的感应电动势大小。内线圈中产生的感应电动势大小。合作探究江阴市第二中学 高二物理组物理意义物理意义与电磁感应关系与电磁感应关系磁通量磁通量穿过回路的磁感穿过回路的磁感线的条数线的条数多少多少无直接关系无直接关系磁通量变化磁通量变化穿过回路的磁通穿过回路的磁通量量变化变化了多少了多少磁通量变化率磁通量变化率/tt穿过回路的穿过回路的磁通磁通量量变化的快慢变
5、化的快慢决定决定感应电动感应电动势的势的大小大小产生产生感应电动感应电动势的势的条件条件小结：小结：磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较比较项目比较项目江阴市第二中学 高二物理组3 3如图所示，闭合线框可动部分如图所示，闭合线框可动部分abab长长l l，处于磁感应，处于磁感应强度是强度是B B的匀强磁场中，线框平面与磁感线垂直。的匀强磁场中，线框平面与磁感线垂直。abab以速度以速度v v匀速切割磁感线，在时间匀速切割磁感线，在时间t t内，内，abab
6、由原位由原位置移动到置移动到a a b b，求：，求：(1)(1)此过程中线框的面积的变化量；此过程中线框的面积的变化量；(2)(2)此过程中穿过线框的磁通量的变化量；此过程中穿过线框的磁通量的变化量；(3)(3)闭合线框中产生的感应电动势大小。闭合线框中产生的感应电动势大小。合作探究(1)S=Lvt(2)=BS=BLvt江阴市第二中学 高二物理组(4)(4)若若abab运运动动方方向向与与abab本本身身垂垂直直，但但与与磁磁感感应应强强度度方方向向有有一一个个夹夹角角(导导体体斜斜切切磁磁感感线线)，那那么么闭闭合合线线框框中中产生的感应电动势大小为多少？产生的感应电动势大小为多少？合作探
7、究V2V2V1V1v vB B为为v与与B夹角夹角江阴市第二中学 高二物理组(5)(5)若若abab是倾斜放置的，与水平方向成是倾斜放置的，与水平方向成角，角，abab长度为长度为L L。那么当。那么当abab以速度以速度v v匀速切割磁感线时，闭合线框匀速切割磁感线时，闭合线框中产生的感应电动势大小为多少？中产生的感应电动势大小为多少？合作探究为为v与与L夹角夹角Lsin为为有效切割长度有效切割长度V V2 2V V1 1江阴市第二中学 高二物理组4 4如图所示，边长为如图所示，边长为0.1m0.1m正方形线圈正方形线圈ABCDABCD在大小为在大小为0.5T0.5T的匀强磁场中以的匀强磁场
8、中以ADAD边为轴匀速转动，周期为边为轴匀速转动，周期为4 s4 s，初始，初始时刻线圈平面与磁感线平行。时刻线圈平面与磁感线平行。求：求：(1)(1)在在1s1s内，线圈中产生的平均感应电动势；内，线圈中产生的平均感应电动势；(2)(2)在在2s2s末，线圈中产生的瞬时感应电动势。末，线圈中产生的瞬时感应电动势。合作探究江阴市第二中学 高二物理组小结：小结：公式公式公式公式E En n/t 和和和和E EBlvBlv区别与联系区别与联系区别与联系区别与联系 E EBlvBlv 是是 推导公式推导公式联系联系一般求瞬时感应电动一般求瞬时感应电动势势一般求平均一般求平均感应电动势感应电动势公式选
9、择公式选择只适用于一段导体做只适用于一段导体做切割磁感线运动切割磁感线运动具有普遍性，具有普遍性，适用于一切适用于一切回路回路适用范围适用范围在磁场中运动的一段在磁场中运动的一段导体导体 整个回路整个回路研究对象研究对象区区别别E EBlvBlv 公公 式式比比 较较江阴市第二中学 高二物理组课堂训练课堂训练1 1穿过一个电阻为穿过一个电阻为R=1R=1的单匝闭合线圈的磁通量始的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少终每秒钟均匀的减少2Wb2Wb，则：，则：（）B DA A、线圈中的感应电动势每秒钟减少、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V2V B B、线圈中的感应电动势是、线圈中的感应电动势是
10、2V2VC C、线圈中的感应电流每秒钟减少、线圈中的感应电流每秒钟减少2A 2A D D、线圈中的电流是、线圈中的电流是2A2A江阴市第二中学 高二物理组课堂训练课堂训练2 2有一个有一个5050匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为为0.5Wb/s0.5Wb/s，求感应电动势。，求感应电动势。3 3一个一个100100匝的线圈，在匝的线圈，在0.5s0.5s内穿过它的磁通量从内穿过它的磁通量从0.01Wb0.01Wb增加到增加到0.09Wb0.09Wb。求线圈中的感应电动势。求线圈中的感应电动势。4 4一个匝数为一个匝数为100100、面积为、面积为10c
11、m10cm2 2的线圈垂直磁场放置的线圈垂直磁场放置,在在0.5s0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从1T1T增加到增加到9T9T。求线圈中的感应。求线圈中的感应电动势。电动势。江阴市第二中学 高二物理组课堂训练课堂训练5 5如图，一个水平放置的导体框架如图，一个水平放置的导体框架,宽度宽度L=1.50m,L=1.50m,接有电阻接有电阻R=0.20,R=0.20,设匀强磁场和框架平设匀强磁场和框架平面垂直面垂直,磁感应强度磁感应强度B=0.40T,B=0.40T,方向如图方向如图.今有一导今有一导体棒体棒abab跨放在框架上跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动并能无摩擦地沿框滑动,框框架及
12、导体架及导体abab电阻均不计电阻均不计,当当abab以以v=4.0m/sv=4.0m/s的速度向的速度向右匀速滑动时，右匀速滑动时，试求：试求：(1)(1)导体导体abab上的感应电动势的大小上的感应电动势的大小(2)(2)回路上感应电流的大小回路上感应电流的大小江阴市第二中学 高二物理组课堂训练课堂训练6 6如图所示，一个圆形线圈的匝数如图所示，一个圆形线圈的匝数n=1000n=1000，线圈面积，线圈面积S=200cmS=200cm2 2,线圈的电阻线圈的电阻r=1,r=1,线圈外接一个阻值线圈外接一个阻值R=4R=4的电阻，的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示；求：感应强度随时间变化规律如图所示；求：（1 1）前）前4S4S内的感应电动势，内的感应电动势，R R两端的电压。两端的电压。（2 2）前）前5S5S内的感应电动势，内的感应电动势，R R两端的电压。两端的电压。