高考物理一轮复习第9单元电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律课件新人教

高一物理法拉第电磁感应定律7新人教版.doc

用心爱心专心法拉第电磁感应定律复习课·教案

一、教学目标

1．在物理知识方面要求．

(1)通过复习，进一步理解感生电动势的概念，明确感生电动势的作用；

(2)在复习巩固的基础上，熟练掌握法拉第电磁感应定律．

2．通过本节复习，培养学生运用物理知识，分析和解决一些实际问题的能力．

二、重点、难点分析

1．重点是对法拉第电磁感应定律的进一步理解和运用；

2．难点是法拉第电磁感应定律的综合运用．

三、教具

投影片(或小黑板)．

四、主要教学过程

(一)复习引入新课

1．叙述法拉第电磁感应定律的内容．

2．写出其表达式．用心爱心专心

ε=BLv

的区别和联系．

由图1所示，讲清图中各示意，引导学生共同推导．

设在Δt时间内，导体MN以速度v切割磁感线，移动距离为d=vΔt，设MN长为L，这一过程中，回路磁通量变化为

ΔФ=Ф2-Ф1

=B(s+d)L-BsL

=BLd．

根据法拉第电磁感应定律，

说明：

上述推导需条件：磁感应强度B、导线切割速度v与长度L三者互相垂直，若上述三垂直中只有二垂直，而v与B不垂直，设夹角为θ，再请全体学生推导ε的计算式．教师指点方法：将v分解，其中与磁感线平行的速度分量没有作用，有效切割速度为vsinθ(图2)，因此得：

ε=BLvsinθ．用心爱心专心

指出上式中当θ=90°时，ε=BLvsin90°=BLv．

5．关于ε=BLvsinθ的意义．

(1)sinθ的意义是把公式中的B、L、v转化为两两垂直：

①vsinθ=v⊥，是将切割磁感线的速度v分解为垂直于B和L的有效分量；

②Bsinθ=B⊥，是将磁感应强度B分解为垂直于v和L的有效分量；

③Lsinθ=L⊥，是将导体长L等价成垂直于B和v的有效长度．

在上述分解和转化的方法是等价的，所得结果完全相同．

(2)在上式中，若速度v是即时速度，则电动势ε即为即时电动势；若速度v是平均速度，则电动势ε即为平均电动势．

2017新课标人教版高中物理选修1-1第三章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律练习.doc

第二节法拉第电磁感应定律练习

1．(单选)关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( )

A．穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大

B．穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零

C．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零

D．穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零

解析：磁通量大小与感应电动势大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合回路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错D对．

答案：D

2．(多选)穿过一个10匝线圈的磁通量每秒均匀地减少2 Wb，则该线圈中的感应电动势( )

A．大小不变 B．随时间均匀变化

C．减少了20 V D．等于20 V

解析：由感应电动势的表达式E＝nΔΦΔt可计算出多匝线圈的电动势的大小．磁通量均匀变化意味着变化率恒定．

答案：AD

3．(单选)穿过一个电阻为1 Ω的单匝线圈的磁通量发生变化：在Δt1时间内是每秒均匀地减小2 Wb，在Δt2时间内是每秒均匀地增大2 Wb.则( )

A．线圈中产生的感应电动势在Δt2时间内比在Δt1时间内大2 V

B．线圈中产生的感应电动势在Δt1时间内和在Δt2时间内一定都大于2 V

C．线圈中产生的感应电动势一直是2 V

D．线圈中产生的感应电流的大小前后两段时间不相等

解析：根据法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt＝2 V，则I＝ER＝2 A．故本题只选C.

答案：C

4．(单选)闭合圆形金属环放在匀强磁场中，金属环所在平面与磁场垂直．当磁感应强度均匀增加时，产生的感应电动势为E1，若用同样的材料制成半径为前者2倍的圆形金属环，同样放在该磁场中，则感应电动势为( )

A．2E1 B．E1

C．4E1 D.2E1

解析：由法拉第电磁感应定律E＝ΔΦΔt可知，当环的半径变成2倍时，面积变成4倍，ΔΦ就是同种情况下的4倍，所以E变成4倍，即C正确．

高考物理一轮复习第11章电磁感应第52讲法拉第电磁感应定律自感学案含解析

1 第52讲法拉第电磁感应定律自感

考点一法拉第电磁感应定律

1．感应电动势

(1)概念：在□01电磁感应现象中产生的电动势。

(2)产生：只要穿过回路的□02磁通量发生变化，就能产生感应电动势，与电路是否闭合无关。

(3)方向：产生感应电动势的电路(导体或线圈)相当于电源，电源的正、负极可由□03右手定则或□04楞次定律判断。

2．法拉第电磁感应定律

(1)内容：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□05变化率成正比。

(2)公式：E＝□06nΔΦΔt，其中ΔΦΔt为磁通量的□07变化率，n为线圈匝数。

3．说明

(1)在满足B⊥S的条件下，当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝nΔB·SΔt；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝nB·ΔSΔt；当ΔΦ由B、S的变化同时引起时，则E＝nB2S2－B1S1Δt≠nΔB·ΔSΔt。

(2)磁通量的变化率ΔΦΔt是Φt图象上某点切线的□08斜率。

1．[教材母题] (人教版选修3－2 P17·T1)关于电磁感应，下述说法正确的是什么？

A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大。

B．穿过线圈的磁通量为0，感应电动势一定为0。

C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大。

D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大。

[变式子题] 关于法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是( )

A．线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势就越大

B．线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势就越大

C．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势就越大

D．线圈放在磁场越强的地方，线圈中产生的感应电动势就越大

答案 B

解析根据法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt得，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成2 正比。磁通量变化大，由于不知磁通量的变化时间，故ΔΦΔt不一定越大，A错误；磁通量变化的快慢用ΔΦΔt表示，磁通量变化越快，则ΔΦΔt就大，根据法拉第电磁感应定律知产生的感应电动势就越大，B正确；磁通量Φ越大，但ΔΦΔt不一定越大，C错误；磁感应强度大的磁场中可能没有磁通量的变化，则感应电动势可能为零，D错误。

【配套K12】[学习]2019年高考物理一轮复习第十章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感

精品K12教育教学资料

精品K12教育教学资料第2讲法拉第电磁感应定律自感现象

板块一主干梳理·夯实基础

【知识点1】法拉第电磁感应定律 Ⅱ

1．感应电动势

(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。

(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。

(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则来判断。

2．法拉第电磁感应定律

(1)内容：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。

(2)公式：E＝nΔΦΔt，其中n为线圈匝数。

(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I＝ER＋r。

(4)导体切割磁感线时的感应电动势

【知识点2】自感、涡流 Ⅰ

1．互感现象

两个互相靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。

2．自感现象

(1)定义：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势。

(2)自感电动势

①定义：由于自感而产生的感应电动势。

②表达式：E＝LΔIΔt。

③自感系数L

相关因素：与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯有关。

单位：亨利(H)，1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H。精品K12教育教学资料

精品K12教育教学资料 3．涡流

当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水的旋涡，所以叫涡电流，简称涡流。

(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动。

(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来。

交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。

(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。

板块二考点细研·悟法培优

考点1法拉第电磁感应定律的应用[拓展延伸]

统编版2020高考物理一轮复习第十章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流练习

1 第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流

1.

(2017·高考天津卷)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是( )

A．ab中的感应电流方向由b到a

B．ab中的感应电流逐渐减小

C．ab所受的安培力保持不变

D．ab所受的静摩擦力逐渐减小

解析：选D.本题考查楞次定律、电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件．由于通过回路的磁通量向下减小，则根据楞次定律可知ab中感应电流的方向由a到b，A错误；因ab不动，回路面积不变；当B均匀减小时，由E＝nΔΦΔt＝nΔBΔtS知，产生的感应电动势恒定，回路中感应电流I＝ER＋r恒定，B错误；由F＝BIL知，F随B减小而减小，C错误；对ab由平衡条件有f＝F，故D正确．

2．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( )

解析：选B.闭合开关S后，灯泡D直接发光，电感L的电流逐渐增大，电路中的总电流也将逐渐增大，电源内电压增大，则路端电压UAB逐渐减小；断开开关S后，灯泡D中原来的电流突然消失，电感L与灯泡形成闭合回路，所以灯泡D中电流将反向，并逐渐减小为零，即UAB反向逐渐减小为零，故选B.

3. 2

如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速运动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )

A．由c到d，I＝Br2ωR B．由d到c，I＝Br2ωR

C．由c到d，I＝Br2ω2R D．由d到c，I＝Br2ω2R

高二物理选修3 法拉第电磁感应的应用(二).doc

用心爱心专心高二物理选修3 法拉第电磁感应的应用(二)

【知识梳理】：电磁感应现象中的电路和图象问题

1.电磁感应中的电路问题：

在电磁感应中，切割磁感线的导体或发生磁通量变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，将它们接到电阻等用电器上，便可对用电器供电，在回路中形成电流，将它们接在电容器上，便可使电容器充电，解决此类问题的基本方法是：

（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向

（2）画出等效电路图

（3）运用闭合电路的欧姆定律，串并联电路的性质，电功率等联立求解。

2. 电磁感应现象中的图像问题:

电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B—t图像，t图像．E—t图像和I—t图像，对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E—x图像和I—x图像．这些图像问题大体上可分为两类：①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，②由给定的有关图像分析电磁感应过程．求解相应的物理量．不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．

【名师点拨】

例题1: 如图所示，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3的电阻．导轨上跨放着一根长为l＝0.2m、每米长电阻r＝2.0的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d．当金属棒以速度v＝4.0m／s向左做匀速运动时，试求：

（1）电阻R中的电流大小和方向．（2）使金属棒做匀速运动的外力．（3）金属棒ab两端点的电势差．

“思路分析”本题先求出等效电路,注意接入回路中金属棒的有效长度,利用法拉第电磁感应定律求出回路中的电流.再根据金属棒受力平衡求出外力.求两点电势差时注意cd两点的电势差为回路中的路端电压. a

第四节：法拉第电磁感应定律导学案

高二年级物理导学案

共1页第1页

第四节：法拉第电磁感应定律学案

【学习目标】

（1）、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。

（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。

（3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。

（5）、会用tnE解决问题。

（6）、经历探究实验，培养动手能力和探究能力。

（7）、通过推导导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。

（8）、通过比较感应电流、感应电动势的特点，把握主要矛盾。

【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。

【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。

【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固

【教学用具】多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。

【学习过程】

一、温故知新：

1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？

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？

二、引入新课

1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？

2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问

①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什么?

②、有感应电流,是谁充当电源?

③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？

3、产生感应电动势的条件是什么？

4、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？

三、新课学习

（一）、探究影响感应电动势大小的因素

（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测）

（2）探究要求：

①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。

高一物理法拉第电磁感应定律6新人教版.doc

用心爱心专心 [高二物理教案16-2]

16.2 法拉第电磁感应定律

——感应电动势的大小

一、教学目标：

１．巩固基础知识。

２．培养学生分析、解决问题的能力

二、教学重点：

巩固基础知识

三、教学难点：

培养学生分析、解决问题的能力

四、教具

幻灯片、投影仪

五、教法

复习提问、讲练结合

六、教学过程：

（一）复习基础知识：

1．提问：法拉第电磁感应定律的内容是什么？写出计算公式。

答：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。

公式tnE（感应电动势的大小）

2．磁通量的“变化率”与磁通量的“变化量”有何区别和联系？

答：磁通量的“变化率”反应磁通量变化的快慢；磁通量的“变化量” 反应磁通量变化的多少，磁通量的“变化率”越大，磁通量变化得越快，但磁通量变化的不一定多；磁通量的“变化量”很大，磁通量的“变化率”不一定大，磁通量变化的不一定越快。

3．由公式tnE推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式。

答：如图，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，磁感应强度为B，线框平面跟磁感线垂直，用心爱心专心 a1

b2 c d

v a

b 线框可动部分ab的长度是l，运动速度的大小是v，速度方向跟ab垂直，同时也跟磁场方向垂直。

这个问题中，穿过闭合回路中的磁通量发生变化是由矩形的面积变化引起的，因此我们先计算Δt时间内的面积变化量ΔS。在Δt时间内，可动部分由位置ab运动到a1b1，闭合电路所包围的面积增量为图中阴影部分，而aa1的长度正好是Δt时间内导体ab运动的距离vΔt，因此

ΔS＝lvΔt

Δφ＝BΔS＝BlvΔt

所以：BlvttBlvtE ③

这个公式表示，在匀强磁场中，当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时，感应电动势等于磁感应强度B、导线长度l、导线运动速度v的乘积。

（二）例题精讲

【例1】如图所示，设匀强磁场的磁感应强度B为0.10T，切割磁感线的导线的长度l为40cm，线框向左匀速运动的速度v为5.0m/s，整个线框的电阻R为0.5Ω，试求

2011届高考物理一轮复习重要题型名师精讲之电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感

你的首选资源互助社区

第2讲法拉第电磁感应定律自感

图9－2－10

1．如图9－2－10所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为( )

A．I＝BLvR B．I＝3BLv2R C．I＝BLv2R D．I＝3BLv3R

解析：(1)导体棒匀速运动，所以平均感应电动势的大小等于瞬间感应电动势的大小．

(2)题中L的有效长度为3L2，故E＝Bv3L2.

据闭合电路欧姆定律得I＝3BLv2R.

答案：B

2.

图9－2－11

(2010·陕西省西安市统考)如图9－2－11所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是( )

解析：在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，说明此段时间内穿过线圈的磁通量变大，即穿过线圈的磁场的磁感应强度变大，则螺线管中电流变大，单匝金属线圈Q产生的感应电动势变大，所加磁场的磁你的首选资源互助社区

感应强度的变化率变大，即B—t图线的斜率变大，选项D正确．

答案：D

图9－2－12

3．(2009·全国Ⅱ，24)如图9－2－12所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt＝k，k为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：

高一物理法拉第电磁感应定律4新人教版.doc

用心爱心专心法拉第电磁感应定律的教案

教学目的

1．理解电磁感应现象里感应电动势的存在，并能判断其方向。

2．在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律，并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用，培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。

教具

大型示教万用电表、圆柱形空心线圈、条形磁铁、蹄形磁铁、自制矩形线圈、木架等。

教学过程

一、复习提问，过渡新课

上节课已学习了在闭合电路中产生感应电流的条件，但感应电流的大小怎样计算还不知道。这节课将通过实验进一步研究电磁感应现象，学会如何计算磁通量变化率的问题。

先复习提问，目的有二：

1．着重明确产生电磁感应现象的条件是穿过回路的磁通量发生变化；

2．明确发生电磁感应现象时一定会产生感应电动势，但不一定产生感应电流；

问题1：闭合电路中产生感应电流的条件是什么？判断下列电路中是否有感应电流？

图1(a)ABCD为导线框，AB为可动部分；(b)中线圈ABCD绕OO′转动，OO′平行于磁感线。

要求学生明确“闭合电路中产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化”以此得出(a)中有感应电流。

在(b)中，穿过闭合电路的磁通量始终为零，没有发生变化，所以没有感应电流。用心爱心专心问题2：如果图1中(a)电路在某处断开，于是也没有感应电流，它与(b)电路表现相同，但原因是否一样呢？

通过图2中(a)、(b)的比较得出：图2(a)中电路内磁通量发生变化，切割运动的导线就相当于一个电源，有电动势，只要电路一闭合，就有感应电流；而(b)中导线虽闭合，但穿过闭合线圈的磁通量没有变化，所以电路内没有感应电流，这就表明电路内根本没有电动势。

结论：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。

对图中(a)电路进一步分析得出：产生感应电动势的那部分导体，相当于电源，感应电动势的方向——电源内“-”极指向“+”极的方向——就是那部分导体内感应电流的方向。