学案 44 1.3探究感应电动势的大小(三)
学案43. 1.3探究感应电动势的大小(二)
学案43. 1.3探究感应电动势的大小（二）学习目标： 1.会用E n tϕ∆=∆和E =BLv sin θ解决问题。
2.回求转动切割磁感线所产生的感应电动势；3.理解一级推论rR n q +∆Φ=并能处理相关问题；学习重点: 会用E n tϕ∆=∆和E =BLv sin θ解决问题。
学习难点：学法指导：1.导体转动切割磁感线产生的感应电动势 B ：磁感应强度；L ：与磁场垂直的有效长度；ω：角速度2.感应电量的计算：设在时间 △t 内通过导线截面的电量为q ，根据电流定义式tqI ∆=及法 拉第电磁感应定律 ，可得：（n 为线圈匝数；∆Φ为磁通量的变化量；R 为闭合电路的总电阻。
）预习检测：★★★★1.如图中abcd 是一个固定的水平U 形金属框架，ab 和cd 边都很长且电阻不计，bc 边长为L 且电阻为R ，ef 是放置在框架上与bc 平行导体杆，它可在框架上自由滑动（摩擦可忽略），它的电阻也为R ，现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里。
现给ef 棒施加一水平恒力F 使其由静止开始运动，试分析它将做什么样的运动并求出ef 棒最终匀速滑动时的速度。
2．如图所示，电阻为R 的金属棒，从图示位置分别以速率v 1，v 2沿电阻不计的光滑轨道从ab 匀速滑到a /b /处，若v 1∶v 2=1∶2，则在两次移动过程中（ ）A ．回路中感应电流强度I 1∶I 2=1∶2B ．回路中产生热量ω221BL BLv E ==中感t n E ∆∆Φ⋅=R n t t R n t R E t I q ∆Φ=∆⋅∆∆Φ=∆⋅=∆⋅=DQ1∶Q2=1∶2C．回路中通过截面的总电量q1∶q2=1∶2 D．金属棒产生的感应电动势E1：E2=1∶2 3．将条形磁铁插入线圈内，第一次插入时速度较大，第二次插入时速度较小，两次插入时深度相同，这两次插入磁铁过程中，不发生变化的是（）A．线圈内的磁通量变化B．线圈内感应电流的大小C．线圈内感应电流的方向D．流过线圈的电量4.如下图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。
1.3《探究感应电动势的大小》导学案
论文大赛《探究感应电动势的大小》导学案延川县中学物理组高永华《探究感应电动势的大小》导学案延川县中学物理课题组高永华【学习目标】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、E=△Φ/△t。
3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E=BLv sinθ如何推得。
5．会用E=n△Φ/△t 和E=BLv sinθ解决问题。
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。
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。
【预习自测】1、感应电动势电磁感应现象：利用现象叫电磁感应现象。
产生感应电流的条件：①闭合，②发生变化。
感应电动势：在电磁感应现象中。
产生条件：。
与什么因素有关：穿过线圈的磁通量的变化快慢（∆φ/∆t）有关（由前提节的实验分析可得）注意：磁通量的大小φ；磁通量的变化∆φ；磁通量的变化快慢（∆φ/∆t）的区分。
2、法拉第电磁感应定律内容：。
公式：单匝线圈：多匝线圈：3、导线切割磁感线时产生的感应电动势计算公式：（B、V有夹角θ）E =若导线的运动方向、导线本身、磁场三者相互垂直，则E = 适用范围：匀强磁场，导线切割磁感线单位：1V= （用T、m 、s表示）我的疑惑：【合作探究】（10分钟）【探究一】详细分析课本P19图1-27、1-28两个图，请讨论：⑴感应电动势的大小跟磁通量变化量有关吗？⑵感应电动势的大小跟磁通量变化率有关吗？⑶磁场方向对感应电动势的大小影响吗？【探究二】：如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的感应电流的方向及感应电动势的大小？并分析能量转化情况。
1.3 探究感应电动势的大小
路中是否有电流?为什么?
a
a 答：有，因为磁通量有变化 v ②若有感应电流 ? R ,是谁充当电源 E r
S v N a L G
a E r G
b b 答：结合恒定电流的知识，对比可知：左图中的虚线 b b
框部分和条形磁铁相当于电源.
③若上图中电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动 势？ 答：电路断开，肯定无电流，但有电动势. 问题2：产生感应电动势的条件是什么？ 答：回路中的磁通量发生变化 问题3：比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件 你有什么发现？ 答：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，但产生感 应电流还需要电路闭合，因此研究感应电动势更有意义
1.3 探究感应电动势的大小
复习提问 1.在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合回路 （2）磁通量发生变化 2.恒定电流中，电路中存在持续电流的条件是什么？ （1）电路闭合 （2）电源提供电动势
3.在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电
流的方向？
由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向
4B0
B.
2B0
C. B0
D. B0 2
解析：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC. 设导线框半径为l,导线框以角速度ω匀速转动
1 B0l 2 2 B l 产生的电流大小为： I1 2 0 ； R 2R
导线框中磁感应强度大小随时间线性变化时产生的电流大
1 2 B l 2 l B ，因为I =I ，所以 B B0 2 t 小为： I2 1 2 t R 2 R t
的区别和联系. 1.区别：
t
(1)①求出的是平均感应电动势, E和某段时间或某个过程对应； ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或某个位置对应. (2)①求出的是整个回路的感应电动势；②求出的是某部分导体 的电动势.回路中感应电动势为零时，回路中某段导体的感应电 动势不一定为零. 2.联系： (1)公式①中的时间趋近于0时，则E为瞬 时感应电动势 (2)公式②中v若代表平均速度，则E为平 均感应电动势.
探究感应电动势的大小正式版共45页
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，பைடு நூலகம்用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
探究感应电动势的大小正式版
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
高中物理 1.3 探究感应电动势的大小同步备课课件 沪科版选修32
课 前
越大．(√)
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 选修3-2
教
课
学
教 法
3．探究交流
堂 互 动
分 析
在电磁感应现象中，闭合电路产生了感应电流，这
探 究
个电路中就一定有电源，那么是哪一部分电路充当电源
教 呢？我们用楞次定律和右手定则判断出的是哪里的电流
学
当 堂
方
双
案 方向？
基
设
达
计
标
【提示】 产生感应电动势的那部分电路相当于电
基 达 标
应电动势的大小．
3.磁通量变化率的理解．(难点)
3.能够推导和应用公式 E 4.公式 E＝BLv 的推导和应
课
前 自
＝BLv 求感应电动势. 用．(难点)
课 时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 选修3-2
教
课
学
堂
教
互
法
分
探究感应电动势的大小
析
动 探 究
1.基本知识
教
当
学 方
(1)感应电动势的意义：在电磁感应现象中产生的电
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
HK ·物理 选修3-2
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
演示结束
HK ·物理 选修3-2
“探究感应电动势的大小”学案设计
“探究感应电动势的大小”学案设计【学习目标】1、知道什么叫做感应电动势。
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Ф、ΔΦ、。
3、理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式及其的熟练应用4、知道如何推得，能熟练运用解决问题。
【学习重难点】探究方法定律理解【自主学习】1、只要闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流，既然有感应电流产生，那么电路中一定存在电动势，电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，用E表示。
2、闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
这就是法拉第电磁感应定律。
如果用E表示感应电动势，表示磁通量的变化率，则法拉第电磁感应定律的数学表达式为（1）ΔΦ表示磁通量的变化量，即t1时刻闭合回路的磁通量为Φ1，t2时刻闭合回路的磁通量为Φ2，则ΔΦ=Φ2-Φ1。
Δt= t2-t1。
（2）在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb）,时间单位是秒（s），则k=1，上式可写成。
（3）设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为。
（4）感应电流是有方向的，感应电动势也有方向，其方向与感应电流方向相同。
【合作探究】————探究感应电动势的大小与磁通量的变化的关系实验设计：实验装置如图所示，让条形磁铁以不同的速度插入线圈，观察电流表指针的偏转情况。
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异同？提示：磁通时变化相同，但所用时间不同，即磙通量的变化的快慢不同。
如果将磁通量变化的快慢用磁通量的变化变来描述，即单位时间内磁通量的变化量ΔΦ/Δt不同。
分析论证：将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入（或拔出）时的ΔΦ/Δt，I感大，E感大。
归纳总结：越大，E感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。
【案例分析】：（导体切割磁感线产生的感应电动势）1、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有相距为L的两平行金属导轨dc和ef。
1.3探究感应电动势的大小
作业
课本家庭作业P25 3、4、5、6题
小结：
一、感应电流与感应电动势 二、法拉第电磁感应定律
.
1、公式：
2、推论： 三、反电动势
Φ En t
E BLv
线圈转动时产生的感应电动势总要削弱电源电动势的作用， 且阻碍线圈的转动。
解由题意知：a 4m / s 2
1)E BS = t t Bl 1 at 2 2 t
1 1 Bl at 0.4 0.5 4 5V 2V 2 2 2）Et Blvt Blat 0.4 0.5 4 5V 4V
例.直接写出图示各种情况下导线两端的感应电动势的表达 (B.L.ν.θ.R已知) ①E Blv sin ;
对应练习 1.在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放置一 个面积为0.1m2的圆环。在0.02s内磁场的磁感应强度由0 增大到0.3特，求圆环中的平均感应电动势。
BS 0 0.3 0.1 E = V 1.5V t t 0.02
0
2.如图，半径为r的金属环绕通过某直 径的轴00'以角速度ω作匀速转动,匀强 磁场的磁感应强度为B，从金属环面与 磁场方向重合时开始计时,则在金属环 转过900角的过程中，环中产生的电动 势的平均值是多大?
E感应 I 感应 Rr 若闭合电路保持不变，感应电流I就与感应电动势E成正比
AB摆动越快，指针偏转 的角度越大，电流越大
插入速度越快，指针偏转 的角度越大，电流越大
实验三、探究感应电动势的大小
实验结论
感应电动势的大小与磁通量变化的快慢（即变化率）有关。
Φ 磁通量变化快慢可用磁通量的变化率 反咉 t 感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源 二、法拉第电磁感应定律 1、内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁 通量的变化率成正比。 E Ek 2、数学表达式： t t 当E单位取V，△Φ单位取Wb， △t单位取s时，K值等于1，
高中物理学案 1.3探究感应电动势的大小(三)
1.3探究感应电动势的大小（三）使用说明：1．提前下发，课前完成学案中自主学习内容，提前批阅。
2．依据学习目标及学法指导认真自学，熟读课本，学案中出现的疑点用红笔做好标记。
一、学习目标：会用t n E ∆∆=φ和E =BLv sin θ解决问题。
二、自主学习：1B ．如图所示，线圈的横截面积为S ，共有N 匝，总电阻为R ，垂直于线圈截面的磁场在均匀变化（方向如图所示）。
线圈与水平放置相距为d 的两平行金属板M 、N 相连，M 、N 间有磁感应强度为B 的匀强磁场。
一电子以速度v 射入两极间，要使电子能匀速向右运动，则线圈内的磁场将如何发生变化？2B ．如图所示，有一弯成θ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，求：（1）当金属棒从O 点开始以速度v 向右匀速运动t 秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少? （2） 当金属棒从0点以加速度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?3B ．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为W a ∶W b ，则W a ∶W b 为（ ）A ．1∶4B ．1∶2C ．1∶1D ．不能确定解：4B ．如图所示，矩形线圈abcd 质量为m ，宽为d ，在竖直平面内由静止自由下落。
其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d ，线圈ab 边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？5C ．如图所示，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 。
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学案 44 1.3探究感应电动势的大小（三）
使用说明：
1．提前下发，课前完成学案中自主学习内容，提前批阅。
2．依据学习目标及学法指导认真自学，熟读课本，学案中出现的疑点用红笔做好标记。
一、学习目标：
会用t n E ∆∆=φ和E =BLv sin θ解决问题。
二、自主学习：
1B ．如图所示，线圈的横截面积为S ，共有N 匝，总
电阻为R ，垂直于线圈截面的磁场在均匀变化（方向
如图所示）。
线圈与水平放置相距为d 的两平行金属板
M 、N 相连，M 、N 间有磁感应强度为B 的匀强磁场。
一
电子以速度v 射入两极间，要使电子能匀速向右运动，
则线圈内的磁场将如何发生变化？
2B ．如图所示，有一弯成θ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，求：（1）当金属棒从
O 点开始以速度v 向右匀速运动t 秒时，棒与导轨所构成的回
路中的感应电动势是多少? （2） 当金属棒从0点以加速度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?
3B ．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的
两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀
强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外
力对环做的功分别为W a ∶W b ，则W a ∶W b 为（ ）
A ．1∶4
B ．1∶2
C ．1∶1
D ．不能确定
解：
4B ．如图所示，矩形线圈abcd 质量为m ，宽为d ，在竖直平
面内由静止自由下落。
其下方有如图方向的匀强磁场，磁场
上、下边界水平，宽度也为d ，线圈ab 边刚进入磁场就开始
做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电
热？
5C ．如图所示，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）若以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。
b
c
（2）在上述情况中，棒始终保持静止，当t =t 1时需加垂直于棒水平外力多大?
（3）若从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，则磁感应强度应怎样随时间变化?（写出B 与t 的关系式）
6B ．质量m=0.016kg 、长L=0.5m ，宽d=0.1m ，电阻R=0.4Ω的矩形线圈，从h 1=5m 高
处自由下落，进入一个匀强磁场，当线圈的下边刚进入磁场时，线圈恰好做匀速直线运动，已知线圈cd 边通过磁场所用的时间t=0.15s 求：
1）磁场的磁感应强度B ；
2）磁场区域的高度。
7B.如图，闭合矩形线框abcd 位于磁感应强度为B 的匀强磁中，ab 边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab 边和bc 边分别为1L 和2L ，线框电阻为R 。
若把线框沿v 的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是 （ ）
A ．
B ．
C ．
D ．BL 1L 2△t
解：
★★★8．如图17所示，匀强磁场B=0.1T ，金属棒AB 长0.4m ，与框架宽度相同，电阻Ω=
3
1R ，框架的电阻不计，电阻Ω=21R ，Ω=12R 。
当金属棒以5m ／s 的速度匀速向左运动时，求：
(1)流过金属棒的感应电流多大？
(2)若图中电容器C 为0.3μF ，则充电量为多少？。