电磁感应定律的应用教案
第五节电磁感应定律的应用
4.5电磁感应定律的应用肥城一中 于茂刚 [教学目标] （一）知识与技能1．知道感生电场和动生电场。
2．了解感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
3.了解电磁感应现象中的洛伦兹力。
（二）过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。
（三）情感、态度与价值观通过学习两种感应电场，辩证的、联系的看问题，本质的看问题，丰富学生的视野。
[教学重点]感生电动势与电磁感应现象中的洛伦兹力。
[教学难点]对感生电动势与动生电动势实质的理解。
[教学方法]讨论法，讲练结合教学过程（一）引入新课什么是电源？什么是电动势？电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
如果电源移送电荷q 时非静电力所做的功为W ，那么W 与q 的比值qW，叫做电源的电动势。
用E 表示电动势，则：qW E在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。
这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？下面我们就来学习相关的知识。
（二）进行新课1、感应电场与感生电动势投影教材图4.5-1，穿过闭会回路的磁场增强，在回路中产生感应电流。
是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电场对自由电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电动势。
这种由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。
感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。
解析：电子带负电，他在电场中受到的电场力与电场的方向相反。
电子沿逆时针方向运动，为使电子加速，产生的电场应沿顺时针方向。
磁场方向由下向上。
根据楞次定律名为使真空室中，产生顺时针方向的感生电场，磁场应该由弱变强，也就是说，为使电子加速，电磁铁中的电流应该有小变大。
2、洛伦兹力与动生电动势 （投影）思考与讨论。
1．导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。
高中物理选择性必修2 第二章电磁感应 第二节法拉第电磁感应定律(一)-教案
2.2 法拉第电磁感应定律（第一课时）教学目标：（一）知识与技能1、从实验中得出影响感生电动势大小的因素，学会分析实验的方法。
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、t∆∆Φ。
3、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式及应用。
（二）过程与方法培养学生的探究实验能力、定性分析和总结的能力。
（三）情感态度与价值观1、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、通过探究实验，引导学生把握主要矛盾，忽略次要因素。
【教学难点】法拉第电磁感应定律的物理意义【教学重点】实验分析，得出影响感应电动势的因素，感应电动势公式的应用【教学方法】实验、讨论分析、总结归纳【教学过程设计】（一）引入新课：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？答：闭合回路、磁通量发生变化2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？答：电路闭合，一定有电源。
3、试从本质上比较甲、乙两电路的异同相同点：两电路都是闭合的，有电流不同点：甲中有电池（电源）,乙中有螺线管（相当于电源）既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。
问题4上图中，若开关断开，电路中有电流吗？（没有）问题5：如果电路不是闭合的，电路中就没有电流，电源的电动势是否还存在呢？（存在）由此可见，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。
二、进行新课如图所示，产生感应电动势的那部分导体相当于电源（一）、感应电动势1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势。
2、条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。
与电路是否闭合无关。
3、电磁感应现象的本质磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质，产生感应电流只不过是一个现象，表示电路中输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备随时输出电能的能力。
法拉第电磁感应定律 优质课教案
选修 3-2 第四章第2节法拉第电磁感应定律授课人：定南县第二中学彭金福教学目标1、知识与技能：（1）知道感应电动势概念,及决定感应电动势大小的因素。
（2）知道磁通量的变化率，并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。
（3）理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
2、过程与方法（1）经历学生实验，培养学生的动手能力和探究能力。
3、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）通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。
教学重点1、实验探究感应电动势的影响因素2、法拉第电磁感应定律理解和应用教学难点1、探究实验的思考、推理过程2、区分Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。
设计思路在学习本节内容之前，学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。
本节课的实验是上节课所演示过的，只不过研究的侧重点不同。
本节课的重点法拉第电磁感应定律的建立过程，通过探究实验学生自己动手做，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。
教学流程教师活动学生活动一. 情景引入展示三峡电站图片,引入课题通过图片的吸引，想学习本课内容二、概念：感应电动势1、得出概念（1）演示电磁感应现象（2）提问:感应电流产生的条件（3）比较：电流形成的条件，----- I感的产生必须有电动势（4）感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势。
1、观察现象，回答：是什么现象2、产生感应电流的条件①闭合回路②磁通量发生变化3、对比两幅图，从图中，Φ变化的线圈产生电动势，相当于电源，2、E感产生条件（1）开关断开，重复上面的演示E感的产生与电路是否闭合无关（2）产生条件：Φ发生变化电磁感应现象的本质——感应电动势，观察：没有感应电流思考：E感产生了吗？三、探究影响E感大小的因素1、猜想：从演示的实验、产生的条件猜想，排除干扰因素，确定影响因素。
第五节 法拉第电磁感应定律的应用(一)
b
解答：（1 cd段导线切割磁感线产生的电动势 ） E = Bhv = 0.2V I=
E R+r
= 0.4 A
（2）U cd = E − Ir = 0.12V U ab = U ac + U cd + U db = U cd + B( L − h)v = 0.12 + 0.5 × 0.1× 4.0 = 0.32V
q = CE = C
= CS
= Cl l
= 6 ×10 C2Leabharlann B × × × ×1
× × × × ω × × × × a O L × × × × B × × × ×
平均感应电动势：E = n
（一般切割磁感线）
旋转切割磁感线：
∆φ ∆t
瞬时感应电动势：E = BLV
0 + ωL 1 2 E = BLV = BL( ) = BL ω 2 2
二.电磁感应中的电路 电磁感应中的电路 在电磁感应现象中,产生电动势的部分 在电磁感应现象中 产生电动势的部分 可以看成电源,如果它与用电器连接就 可以看成电源 如果它与用电器连接就 组成闭合电路. 组成闭合电路 例题: 例题
· ·
R1
·
v
· · ·
· · ·
R2 R1 R2
· · · B · · ·
课本例题2 课本例题2
[例题 如图所示 在B=0.5T的匀强磁场中 垂直 例题]如图所示 的匀强磁场中,垂直 例题 如图所示,在 的匀强磁场中 于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m 于磁场方向水平放置着两根相距为 的平行金属导轨MN和PQ,导轨的电阻不计 导轨的电阻不计, 的平行金属导轨 和 导轨的电阻不计 在两根导轨的端点N 之间连接一 在两根导轨的端点 、Q之间连接一 R=0.3 的电阻 导轨上跨放着一根长为 的电阻.导轨上跨放着一根长为 L=0.2m,每米长电阻为 0=2.0 的金属棒 每米长电阻为r 的金属棒ab, 每米长电阻为 金属棒与导轨垂直放置,交点为 交点为c 金属棒与导轨垂直放置 交点为 、d,当金属 当金属 棒以速度v=4.0m/s向左匀速运动时 试求 向左匀速运动时,试求 棒以速度 向左匀速运动时 a ．．．．．．． (1)电阻 中的电流大小 电阻R中的电流大小 电阻 M c N ．．．．．．． ．．．．．．． R (2)Ucd和Uab
法拉第电磁感应定律 教学设计 说课稿 教案
1法拉电磁感应定律【知能准备】一、法拉第电磁感应定律及数学表达式：回路中的感应电动势的大小和 成正比。
ε=1、要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
2、磁通量的变化率与匝数的多少无关。
3、由ε＝Δφ/Δt 算出的通常是时间Δt 内的 ，一般不等于初态与末态电动势的平均值。
4、若Δφ由磁场的变化引起，则Δφ/Δt 常用 来计算。
5、若Δφ是由回路面积的变化引起，则Δφ/Δt 常 用 来计算。
6、感应电量：在Δt 时间内通过电路中某一横截面的电量q=二、用公式Blv =ε求电动势时，应注意以下几点：1、此公式一般应用于 （或导体所在处各点的B 相同），导体各部分的磁感应强度相同的情况；2、 若导体棒绕某一固定轴旋转切割磁感应线，虽然棒上各点的线速度并不相同，但可用棒各点的平均速度（即棒的中点速度）代替切割速度。
3、 式中的L 指导体的有效切割长度，即导体首末两端的连线在既垂直于B ，又垂直于运动方向的投影长度。
式中的V 是指有效切割速度。
在具体运用时，是分解B ，还是分解V ，还是投影导体，要具体问题具体分析。
4、 若切割速度V 不变，ε为恒定值；若切割速度为即时速度，则ε为瞬时电动势。
【同步导学】1．疑难分析(一).要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念．1.Φ,ΔΦ,ΔΦ/Δｔ大小没有直接关系，可以与运动学中ｖ,Δｖ,Δｖ/Δｔ三者类比。
2.关于磁通量变化在匀强磁场中，磁通量Φ=B ∙S ∙sin α（α是B 与S 的夹角），磁通量的变化ΔΦ=Φ2-2 Φ1有多种形式，主要有：①S 、α不变，B 改变，这时ΔΦ=ΔB ∙S sin α②B 、α不变，S 改变，这时ΔΦ=ΔS ∙B sin α③B 、S 不变，α改变，这时ΔΦ=BS (sin α2-sin α1)当B 、S 、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。
在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。
高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律教案选修32
第四节 法拉第电磁感应定律1.教学目标1．理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式。
2．知道公式E ＝Blv 的推导过程。
3．会用E ＝n ΔΦΔt和E ＝Blv 解决问题。
分析前面几节的内容是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的。
本节是从感应电流进一步深入到感应电动势来理解的，即研究“决定感应电动势大小的因素”。
教科书在这个问题的处理上并没有通过实验探究，而是以陈述事实的方式，引入法拉第电磁感应定律，即教科书用“在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到……感应电动势……成正比”的表述给出了电磁感应定律。
教科书之所以这样处理，是力图通过这一物理规律的教学，充分体现人类认识事物的一种真实图景。
也就是说，物理学中多数定律的得出，并不一定是直接归纳的结果，而是在分析了很多间接的实验事实后被“悟”出来的，并且定律的正确往往也是由它的推论的正确性来证实的。
3.教学重点难点本节教学的重点和难点都是对法拉第电磁感应定律的理解与应用。
导入新课：教学任务1：温故知新，通过问题和图片导入新课。
师生活动：问题导入：【问题1】 每日一题见课件。
学生作答，其他学生补充。
【问题2】 对比两图，观察有何异同？引入新课：在电磁感应现象中，产生感应电流的那部分导体就相当于电源，其所在电路就是内电路，电源的电动势就是感应电动势。
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，有感应电动势是电磁感应现象的本质。
因此研究感应电动势比研究感应电流更有意义。
那么感应电动势的大小跟哪些因素有关？这节课要研究感应电动势的大小跟哪些因素有关的问题。
推进新课教学任务2：探究感应电动势的大小跟哪些因素有关。
问题导入：【问题1】上节课我们用实验探究的方法找到了感应电流方向的规律，这节课我们是否可以再用同样的器材来探究感应电动势的大小跟哪些因素有关？【问题2】怎样判断感应电动势的大小？如果不能直接测量，可以用测量哪些量来代替电动势？【问题3】感应电流的方向跟磁通量的变化量有关，那么感应电动势的大小是否也跟磁通量的变化有关，用实验的方法怎样来研究这个问题？学生活动：【学生分组实验探究】将条形磁铁插入线圈中。
法拉第电磁感应定律教学设计
法拉第电磁感应定律教学设计法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一。
在物理学教学中，法拉第电磁感应定律是必须掌握的基础知识。
本文将从理论与实践两个方面介绍法拉第电磁感应定律。
一、理论介绍法拉第电磁感应定律是指：磁通量的变化率与电动势的大小成正比，方向垂直于磁通量变化率和磁场方向的平面。
这个定律可以用公式表示为：ε=-dΦ/dt，其中ε是电动势，Φ是磁通量，t是时间。
通过这个公式可以看出，只有磁通量随时间变化时，才会产生电动势。
这是因为，当磁通量发生变化时，磁场也会发生变化，电场就会被激发产生，从而产生了电动势。
二、实践应用法拉第电磁感应定律在实践中有很多应用。
其中，最常见的应用就是电磁感应发电机。
发电机的原理就是利用磁通量的变化来产生电动势，从而产生电能。
在电动机中，法拉第电磁感应定律也起着重要的作用。
电动机的转子是由电流产生的磁场所产生的转矩所驱动的。
当电动机的转子在磁场中旋转时，磁通量就会发生变化，从而产生了电动势。
这个电动势又会产生电流，进而产生更强的磁场，从而推动电动机继续旋转。
在实际生活中，法拉第电磁感应定律也有很多应用。
例如，变压器就是利用法拉第电磁感应定律来实现电能的传输和转换的。
当电流通过变压器的一侧绕制的线圈时，就会产生磁场，从而引起磁通量的变化。
这个变化的磁通量会通过变压器的铁芯传输到另一侧的线圈中，从而产生电动势，进而产生电流。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的基础定律之一。
在实践中，它有着广泛的应用，涉及到电磁感应发电机、电动机、变压器等领域。
掌握这个定律的原理和应用，对于深入理解电磁学的基础知识、提高电学技能水平具有重要的意义。
法拉第电磁感应定律教学设计
法拉第电磁感应定律教学设计在物理学的学习中，法拉第电磁感应定律是一个非常重要的概念。
掌握这个定律对于学生能够更好地理解电磁现象，从而更好地理解电学和磁学的内容，进而提高学生学习的效率和兴趣。
如何设计好法拉第电磁感应定律的课堂教学呢？以下是一些有用的建议和思路。
第一步：激发学生的兴趣在教学开始前，教师需要想办法引起学生的兴趣，让学生主动去思考和发问。
可以通过一些例子或者实验来介绍电磁感应定律，从而引发学生的思考和好奇心。
例如，向学生展示一个变化的磁场通过一个线圈时所产生的电流，或者让学生观察电磁现象在日常生活中的应用，例如电磁炉的工作原理。
第二步：简化概念教师需要注意到，学生对于电磁学和电学的概念可能会比较陌生，因此需要适当地简化和解释这些概念。
例如，可以先向学生介绍电流和磁场的概念，然后慢慢过渡到电磁感应的现象。
在介绍一些重要概念的时候，可以给出一些生活中的例子来帮助学生更好地理解相关原理。
第三步：实验与演示理论知识需要与实际应用相结合才能更好地加深学生的掌握。
因此，在教学中，应该设计一些有趣的实验或者演示来展示电磁感应定律的应用。
例如，可以通过实验来展示电磁感应现象，或者可以让学生通过操作电磁铁的好处来更好地理解其原理。
第四步：小组讨论学生的合作学习能够有效地促进学生的参与和学习兴趣。
在教学中，可以设置小组活动，让学生在小组中探讨电磁感应定律的应用和原理。
这样可以让学生相互交流、分享彼此的看法和理解，增强他们对于相关概念的掌握。
第五步：评估和反馈在教学结束后，需要对学生的学习成果进行评估和反馈。
可以通过小测验、作业或者小组报告来检验学生的掌握程度。
同时，也需要提供及时的反馈和指导，帮助学生更好地理解电磁感应定律的应用和原理。
总结设计好法拉第电磁感应定律的教学需要教师与学生之间的相互协作和理解。
在教学过程中，教师需要设计一些课堂活动和实验来引发学生的兴趣和好奇心，简化相关概念的介绍，注重实践应用，同时也要适当地检验学生的掌握程度并且及时地做出反馈。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁感应定律应用【学习目标】1．了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。
2．了解感生电动势和动生电动势产生的原因。
3．能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。
【要点梳理】知识点一、感生电动势和动生电动势由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。
1．感应电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。
静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是封闭的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。
要点诠释：感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因，感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。
感应电流的方向与感应电场的方向相同。
2．感生电动势（1）产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。
（2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。
（3）感生电场方向判断：右手螺旋定则。
3、感生电动势的产生由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路是内电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。
变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。
其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。
例如磁场变化时产生的感应电动势为cos B E nS t∆θ∆= ．知识点二、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？1、动生电动势（1）产生：导体切割磁感线运动产生动生电动势（2）大小：E BLv =（B 的方向与v 的方向垂直）（3）动生电动势大小的推导：ab 棒处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，垂直纸面向里，棒沿光滑导轨以速度v 匀速向右滑动，已知导轨宽度为L ，经过时间t 由M 运动导N ，如图所示，由法拉第电磁感应定律可得：ФBS B L vt E BLv t t t∆∆⋅⋅====． 故动生电动势大小为E BLv =．2、动生电动势原因分析导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由于导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。
如图甲所示，一条直导线CD 在匀强磁场B 中以速度v 向右运动，并且导线CD 与B v 、的方向垂直，由于导体中的自由电子随导体一起以速度v 运动，因此每个电子受到的洛伦兹力为：F Bev =洛F 洛的方向竖直向下，在力F 洛的作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果使导体上端D 的电势高于下端C 的电势，出现由D 指向C 的静电场，此电场对电子的静电力F ′的方向向上，与洛伦兹力F 洛方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，电场不断增强，当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时，DC 两端产生一个稳定的电势差。
如果用另外的导线把CD 两端连接起来，由于D 段的电势比C 段的电势高，自由电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针流动，形成逆时针方向的电流，如图乙所示。
电荷的流动使CD 两端积累的电荷不断减少，洛伦兹力又不断使自由电子从D 端运动到C 端从而在CD 两端维持一个稳定的电动势。
可见运动的导体CD 就是一个电源，D 端是电源的正极，C 端是电源的负极，自由电子受洛伦兹力的用，从D 端搬运到C 端，也可以看做是正电荷受洛伦兹力作用从C 端搬运到D端，这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力，根据电动势的定义，电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到电源的正极非静电力所做的功，作用在单位电荷上的洛伦兹力为：==/F F e Bv．洛于是动生电动势就是：E FL BLv==．上式与法拉第电磁感应定律得到的结果一致。
知识点三、动生电动势和感生电动势具有相对性动生电动势和感生电动势的划分，在某些情况下只有相对意义，如本章开始的实验中，将条形磁铁插入线圈中，如果在相对于磁铁静止的参考系观察，磁铁不动，空间各点的磁场也没有发生变化，而线圈在运动，线圈中的电动势是动生的；但是，如果在相对于线圈静止的参考系内观察，则看到磁铁在运动，引起空间磁场发生变化，因而，线圈中的电动势是感生的，在这种情况下，究竟把电动势看作动生的还是感生的，决定于观察者所在的参考系，然而，并不是在任何情况下都能通过转换参考系把一种电动势归结为另一种电动势，不管是哪一种电动势，法拉第电磁感应定律、楞次定律都成立。
知识点四、应用——电子感应加速器即使没有导体存在，变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场，电子感应器就是应用了这个原理，电子加速器是加速电子的装置，他的主要部分如图所示，画斜线的部分为电磁铁两极，在其间隙安放一个环形真空室，电磁铁用频率为每秒数十周的强大交流电流来励磁，使两极间的磁感应强度B往返变化，从而在环形真空室内感应出很强的感应涡旋电场，用电子枪将电子注入唤醒真空室，他们在涡旋电场的作用下被加速，同时在磁场里受到洛伦兹力的作用，沿圆规道运动。
如何使电子维持在恒定半径为R的圆规道上加速，这对磁场沿径向分布有一定的要求，设电子轨道出的磁场为B，电子做圆周运动时所受的向心力为洛伦兹力，因此：2/=eBv mv R=mv BRe也就是说，只要电子动量随磁感应强度成正比例增加，就可以维持电子在一定的轨道上运动。
【典型例题】类型一、感生电动势的运算例1．有一面积为S ＝100 cm 2的金属环，电阻为R ＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t 1到t 2时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少？【答案】逆时针方向 0.01 C【解析】(1)由楞次定律，可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向．(2)由图可知：磁感应强度的变化率为2121B B B t t t ∆∆-=- ① 金属环中磁通量的变化率2121B B ФB S S t t t t ∆∆∆∆-==⋅- ② 环中形成的感应电流/E Фt ФI R R R t∆∆∆∆=== ③ 通过金属环的电荷量Q I t ∆= ④由①②③④解得221()(0.20.1)10C 0.01C 0.1B B S Q R ---⨯===．举一反三:【变式】在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )【答案】C例2．在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是（ ）A ．沿AB 方向磁场在迅速减弱B. 沿AB 方向磁场在迅速增强C. 沿AB 方向磁场在迅速减弱D. 沿AB 方向磁场在迅速增强【答案】AC【解析】根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律来判断，根据麦克斯韦电磁理论，闭合回路中产生感应电流，使因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间磁场变化产生的电场方向，仍可用楞次定律来判断，四指环绕方向即感应电场的方向，由此可知AC 正确。
【总结升华】已知感应电场方向求原磁通量的变化情况的基本思路是：感应电场的方向 感应磁场的方向 磁通量的变化情况举一反三:【变式1】如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将( )A ．不变B ．增加C ．减少D ．以上情况都可能【答案】B【高清课堂：电磁感应定律应用 例1】【变式2】下列各种实验现象，解释正确的是（ ）→右手螺旋定则 ←右手螺旋定则 →楞次定←楞次定【答案】ABC例 3.一个面积22410m S =⨯-、匝数100n ＝匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图4－5－6所示，则下列判断正确的是( )A ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C ．在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于8 VD ．在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零【答案】AC【解析】磁通量的变化率ФB S t t∆∆∆∆=， 其中磁感应强度的变化率B t ∆∆即为B t -图象的斜率．由图知前2 s 的 2 T/s B t∆∆=，所以 22410Wb/s 0.08 Wb/s Фt∆∆⨯⨯－=＝， A 选项正确．在开始的2 s 内磁感应强度B 由2 T 减到0，又从0向相反方向的B 增加到2 T ，所以这2 s 内的磁通量的变化量212222410Wb 0.16Wb ФB S B S BS ∆-=+==⨯⨯⨯=，B 选项错．在开始的2 s 内1000.08V 8V ФE nt∆∆==⨯=， C 选项正确．第3 s 末的感应电动势等于2 s 4 s ～内的电动势，21002410V 8V ФB E n n S t t∆∆∆∆-===⨯⨯⨯=. D 选项错．【总结升华】正确计算磁通量的变化量Ф∆，是解题的关键。
举一反三:【变式1】闭合电路中产生的感应电动势大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比( )A ．磁通量B ．磁感应强度C ．磁通量的变化率D ．磁通量的变化量【答案】C【高清课堂：电磁感应定律应用 例2】【变式2】水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时，下列判断正确的是（ ）A ．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大B ．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大C ．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小D ．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小【答案】A【高清课堂：电磁感应定律应用 例3】【变式3】带正电的小球在水平桌面上的圆轨道内运动，从上方俯视，沿逆时针方向如图。
空间内存在竖直向下的匀强磁场，不计一切摩擦，当磁场均匀增强时，小球的动能将（ ）A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．不变D ．无法判定【答案】A类型二、动生电动势的运算例4．如图所示，三角形金属导轨EOF 上放有一金属杆AB ，在外力作用下，使AB 保持与OF 垂直，以速度v 匀速从O 点开始右移，设导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是( )A ．电路中的感应电流大小不变B ．电路中的感应电动势大小不变C ．电路中的感应电动势逐渐增大D ．电路中的感应电流逐渐减小【答案】AC【解析】导体棒从O 开始到如图所示位置所经历时间设为t ，EOF θ∠＝，则导体棒切割磁感线的有效长度tan L OB θ⊥＝，故2tan tan E BL v Bv vt Bv t θθ⊥⊥⋅⋅⋅＝＝＝，即电路中电动势与时间成正比，C 选项正确；电路中电流强度2tan /E Bv t I R L Sθρ⋅==. 而L 等于OAB △的周长，1·tan +=(1+tan )cos cos vt L OB AB OA vt vt vt θθθθ=++=++， 所以 tan 11tan cos Bv SI θρθθ⋅==⎛⎫++ ⎪⎝⎭恒量．所以A 正确．【总结升华】导体棒切割磁感线的有效长度在变化，同时导轨与金属棒的长度也在变化。