感应电动势的大小

第十一章电磁感应电磁波

感应电动势的大小

知识精要

一．感应电动势

1．定义：在_____________现象中产生的电动势。

说明㈠产生_____________的那部分导体相当于电源。例如导体棒切割磁感线，__________就相当于电源，磁铁穿过螺线管，_________就相当于电源。

2.产生感应电动势的两种情况：

⑴导体在磁场中做_________磁感线运动，克服_______力作用而产生感应电动势。

⑵磁场变化引起电路中_________的变化而产生感应电动势。

二．求感应电动势大小的两种方法:

1.法拉第电磁感应定律

⑴定义:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的___________成正比。这就是法拉第电磁感应定律。

⑵表达式：E=_____________

说明㈡当ΔΦ由磁场变化引起时，ΔΦ/Δt常用_____________计算；当ΔΦ由回路面积变化引起时，ΔΦ/Δt常用_____________计算。

2.切割法求感应电动势

公式： E=_____________

说明㈢a.此公式一般用于_____________(或导体所在位置各点的B相同)，导体各部分____________________相同的情况。

b.若导体棒绕某一回定转轴切割磁感线，虽然棒上各点的切割速度并不相同，但可用棒_______的速度等效替代切割速度。

c.公式中的L指有效切割长度，即垂直于B、垂直于v的直线部分长度。

3.由法拉第电磁感应定律可推出电荷量计算式

q=_____________

4.由E=_____________求得的感应电动势为平均感应电动势。由E=_____________求感应电动势时：当v为_______速度时，感应电动势为平均电动势；v为________速度时，感应电动势为瞬时值。

5.判断电磁感应电路中电势高低的方法：把产生感应电动势的那部分电路当做电源的________电路，再判定该电源的极性(正极、负极)，对于一个闭合回路来说电源内电路的电流方向是从_____电势流向_____电势，电源外的电流是从______极流向_____极。

热身训练

1.一个面积为0.16 m2的20匝导线圈，在磁感应强度为0.2特的匀强磁场中转动，开始时

线圈平面与磁感线垂直，2秒后线圈转过了90°，则在此过程中穿过线圈的磁通量变化量为________韦，穿过线圈的磁通量平均变化率为________韦/秒，线圈中的感应电动势为__________伏。

2.用均匀导线做成折正方形线框每边长为0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框中点a、b两点电势差是

A.Uab=0.1V

B.Uab=-0.1V

C.Uab=0.2V

D.Uab=-0.2V

3.N匝线圈的总电阻为R，当它的磁通量由Φ1变大到Φ2的过程中，通过线圈截面的总电量为( )

A.N(Φ2-Φ1)/R

B.N(Φ2-Φ1)R

C.R(Φ2-Φ1)/N

D.Φ2-Φ1/R

4.如图所示，在磁感强度B=0.5特的匀强磁场中，有一弯成夹角为45°的导电导轨，直导

线MN垂直于OB从O处以4米/秒速度向右匀速滑行0.2秒，导轨电阻不计，直导线每米电阻为0.25欧，则0.2秒末闭合回路中的感应电动势大小为__________伏，0.2秒末闭合回路中的感应电流大小为__________安，在0.2秒内闭合回路中的感应电流__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

5.如图所示，折导线ACD在磁场中运动，求产生的感应电动势的大小。

6.如图所示，铜棒OA长为L，在匀强磁场B中以均匀角速度ω逆时针方向旋转，求产生的感应电动势的大小。

7.图中匀强磁场磁感应强度B=O.2T，方向垂直于纸面向里，平行导电导轨折间距L=50cm，一根电阻r=0.2Ω的金属棒ab以v=3m/s沿平行导轨的方向向左做匀速运动，惆轨的左侧连接一电阻，阻值R=0.8Ω，导轨电阻很小可不计。求：

⑴感应电动势的大小

⑵通过电阻R的电流的方向和大小

⑶金属棒ab间的电压，并分析a、b两处哪一点电动势高。

8.有一面积为S=100cm2的金属环，电阻来R=0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如何?通过金属环的电量为多少?

经典题解

例1.(电磁感应中的图像问题)一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图(a)所示。现令磁感应强度B随时间t 变化，先按图(b)中所示的Oa图线变化，后来又按图线bc和cd变化，令E1，E2，E3分别表示这在段变化过程中感应电动势的大小，I1，I2，I3分别表示对应的感应电流，则

( )

A.E1>E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向

B.E1

C.E1

D. E1=E2，I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向

(a) (b)

例2.(电磁感应中的力学问题)如图所示，倾角θ=30°，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1T且范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。用平行于导轨且功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=0.2Kg、电阻R=1Ω、放在导轨上的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当金属棒ab移动2.8m时，获得稳定速度，在此过程中金属棒产生的热量为5.8J(不计导轨电阻及一

切摩擦，g取10m/s2)。

问：

⑴金属棒达到的稳定速度是多大?

⑵金属棒从静止达到稳定速度所需时间是多少?

例3.(电磁感应中的电路问题)(2003年·上海)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是( )

例4.(电磁感应中的能量转化问题)如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0.2Kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一个水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。

⑴若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少?

⑵若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少?

⑶若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少?

自我检测

A组

1.磁感强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，有一个电阻为R，边长为L 的正方形导线abcd沿垂直于磁场方向，以速度v匀速通过磁场，如图(a)所示。从ab边进入磁场算起，⑴画出穿过线框的磁通量随时间的变化图像；⑵指出有或无感应电流的时间段。

2.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R=2Ω的电阻。匀强磁场垂直于导轨平面向上，大小为B=0.4T。质量为0.2Kg，电阻r=0.4Ω金属棒ab放在两导轨上，与导轨保持垂直并

良好接触。己知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求:

⑴金属棒ab沿导轨由静止开始下滑时的加速度；

⑵金属棒ab下滑达到稳定时的速度；

⑶金属棒下滑达到稳定时，金属杆ab每秒名损失的机械能。

3.如图所示，两根相距为L的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN施力，使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则( )

A.U=(1/2)BLV，流过固定电阻R的感应电流由b到d

B.U=(1/2)BLV，流过固定电阻R的感应电流由d到b

C.U=BLV，流过固定电阻R的感应电流由b到d

D U=BLV，流过固定电阻R的感应电流由d到b

4.两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场内，磁场的磁感应强度B=0.2T，导轨为r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻不计。己知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，其速度大小都是v=

5.0m/s，如图所示，不计导轨上的摩擦。求：

⑴作用于每条金属细杆的拉力的大小；

⑵两金属细杆在间距增加0.4m的滑动过中产生的热量。

5.如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab，ab与导轨间的动摩擦因数为μ，它们围成的矩形边长分别为L1、L2，回路的总电阻为R。从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt(k>0)，那么在t为多大时，金属棒开始移动?

B组

6.穿过某闭合线圈的磁通量Φ随时间t按图所示的正弦规律变化。t1时刻磁通量Φ1最大，t3时刻磁通量Φ3=0，时间Δt1= t2 - t1和Δt2=t3-t2相等，在Δt1和Δt2时间内闭合线圈中感应电动势的平均值分别为E1和E2，在t2时刻感应电动势的瞬时值为e,则( ) A.E1>E2 B.E1e>E2 D.E1

7.金属杆ab和cd的长度均为L，电阻均为R，质量分别为M和m，M>m。用两根质量和电阻均可忽略的、不可伸长的、柔软导线将它们两端连接起来组成一个闭合回路，悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，如图所示。两个金属杆均处于水平位置，整个装置处在与回路平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动速度。

8.如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为(1/2)L。磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长度为(1/2)L、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线保持良好接触。当MN滑过的距离为L/3时，导线ac中的电流是多大?方向如何?

9.如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后，ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度Vmax。

10.如图所示，足够长的两根光滑导轨相距0.5m竖直平行放置，导轨电阻不计，下端连接阻值为1Ω的电阻R，导轨处在匀强磁场B中磁场的方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度为0.8T。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的水平金属棒ab和cd都与导轨接触良好，金属棒ab用一根细绳悬挂，细绳允许承受的最大拉力为0.64N，现让cd棒从静止开始落下，

直至细绳刚好被拉断，在此过程中，电阻R上产生的热量为0.2J，g取10m/s2。求：

⑴此过程中ab棒和cd棒上分别产生的热量Qab和Qcd；

⑵细绳被拉断时，cd棒下落的速度v；

⑶细绳刚要被拉断时，cd棒下落的高度h。

1利用电磁感应定律计算感应电动势-推荐下载

1．利用电磁感应定律计算感应电动势 电磁感应定律适用于一切电磁感应现象，作为电磁感应定律的应用之一，是依据这一定律计算感应电动势。 由于穿过闭合电路的磁通量发生变化（或某段导线做切割磁感线运动），在闭合电路中（或在导线中）就产生感应电动势，基于电动势的存在，可视为一电源，做切割磁感线运动的导线，或磁通量发生变化的闭合电路内部，即为电源内部——内电路，和该内电路相连接的那部分电路为外电路。不难看出，在这种情况下，问题便归结为闭合电路的计算问题， 2．运用ε=Blvsinθ应注意的问题 （1）表达成ε=BLvsinθ中的L不是导体的实际长度，而是导线做切割磁感线运动的有效长度，可以理解为产生感应电动势的导体两端点连接线，在切割速度v的垂直方向上投影的长度。 如图所示，导线皆在纸面内运动，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，各图中导线的有效长度L分别为：

有效长度L=0。 在图1（c）中，按v1方向运动，有效长度L=a/2；a（a为等边三角 方向运动，有效长度 形之边长）按v2方向运动，有效长度L=a/2；按v3 （2）表达式ε=BLvsinθ中，θ为运动速度v与磁感强度B之间的夹角。若θ=kπ（k=c，±1，±2…）时，即运动速度方向与磁感强度B的方向平行时，ε=BLvsinθ=0，尽管导体运动，但没有感应电动势产生。

（3）在运用表达式ε=BLvsinθ解题时，往往遇到磁场方向、导体运动方向、感应电流方向、安培力方向、外力方向比较复杂的空间立体图。此时，应将复杂的空间图形简化为单向视图。 例如，在图2中，导线AB中通以电流，电流方向由B→A，边长为d的正方形闭合线框abcd绕着OO’轴以角速度ω匀速转动，轴OO’与导线AB平行，二者相距为l，线框的电阻值为R，当线框转到与 AB、00’所在平面垂直时，ab、cd边所在处磁场的磁感应强度的大小均为B O ，求此时，线框中感应电流的大小和方向。 分析可知，导线AB中的电流I O在空间所产生的磁场的方向与线框abcd运动的方向成一定的夹角，画出这样一个涉及电流磁场的方向、做切割磁感线运动的导线运动方向、感应电流方向的立体图形比较困难。但是，可将空间图形简化成一单向视图，如图3所示。

高中物理法拉第电磁感应定律-感应电动势的大小(人教版)

第1页 共1页 高二物理 法拉第电磁感应定律－感应电动势的大小 要 点：知道决定感应电动势大小的因素；知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物 理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别；理解法拉第电磁感 应定律的内容和数学表达式；会用法拉第电磁感应定律解答有关问题；会计算导线 切割磁感线时感应电动势的大小。 教学难点：感应电动势的大小的决定因素 考试要求：高考Ⅱ（法拉第电磁感应定律） 课堂设计：本节教学是在前一节课的基础上进行的有了磁通量的变化引起感应电流，势必要问 形成电流的条件，本节课就由此展开。通过实验发现磁通量改变的快慢会影响感应 电流，推出影响感应电动势大小的物理量，磁通量的变化率，在这里要让学生搞清 变化率、变化量的区别，同时注意条件的使用。在此还要推出在切割时的感应电动 势，对学生推理要求比较高，可以适当放慢速度。 解决难点：磁通量的变化量作为一个本章常用的概念是十分重要的。做好基本概念的区别引导 学生自己概括和总结出感应电动势的大小。让学生自己推倒出切割时的感应电动势 的大小。 学生现状：知道电磁感应现象，知道用磁通量来描述感应电流有无，但还比较陌生，对变化量， 变化率不是非常清楚。 培养能力：理解能力，分析综合能力，逻辑推理能力，空间想象能力 思想教育：尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度 一、复习提问，引入新课 【问】要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？ （引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势产生的） 【问】如果电路不是闭合的，电路中有没有电流？电源的电动势是否还存在呢？ （引导学生回答：此时电路中没有电流，而电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在） 结论：有电流一定有电动势，但有电动势不一定有电流 引入新课：在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势．．．．． ，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。 二、新课教学 【板书】（一）感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。 产生电动势的那部分导体相当于电源。 引导学生找出下面两图中相当于电源的那部分导体？ （上节课中图16-4的导体AB ，图16-6中的螺线管B ） 分析：电路闭合，有感应电流，由感应电动势的大小和电路的电阻决定． A F E B

感应电动势大小计算

感应电动势大小的计算 适用学科高中物理适用年级高中二年级适用区域安徽课时时长（分钟）60 知识点1、电磁感应产生的条件、法拉第电磁感应定律 2、导线切割磁感线感应电动势的公式 教学目标1、理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用。 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能与磁通量的变化相区别。 3、理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用。 4、知道公式θ是如何推导出的，知道它只适用于导体切 割磁感线运动的情况。会用它解答有关的问题。 5、通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步揭示电与磁的关系，培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。 教学重点理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用 教学难点法拉第电磁感应定律及应用 教学过程 一、复习预习 1、复习楞次定律； 2、复习感应电流产生的条件； 3、通过感应电流方向的判断。 二、知识讲解 （一）、感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势. 注意：（1）不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化都产生感应电动势；（2）

产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源的内阻；（3）要产生感应电流，电路还必须闭合，感应电流的大小不仅与感应电动势的大小有关，还与闭合电路的电阻有关. （二）、法拉第电磁感应定律 1.内容：回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比. 2.公式t ??Φ (1 1 ) 式中n 为线圈匝数，t ??Φ 称磁通量的变化率. 注意它与磁通量Φ和磁通量变化量ΔΦ的区别. 说明：（1）若B 不变，线圈面积S 变化，则t S ??. (2)若S 不变，磁感应强度B 变化，则t B ??. （三）、运动导体做切割磁感线运动时，产生感应电动势的大小，其中v 为导体垂直切割磁感线的速度，L 是导体垂直于磁场方向的有效长度. 四、转动产生感应电动势 1.导体棒（长为L ）在磁感应强度为B 的匀强磁场中匀速转动（角速度为ω时），导体棒产生感应电动势. ??? ??? ??? -===)(212102 2212 L L B E L B E E ωω以任意点为轴时以端点为轴时以中点为轴时 2.矩形线圈（面积为S ）在匀强磁场B 中以角速度ω绕线圈平面内的任意轴匀速转动，产生的感应电动势ωθ,θ为线圈平面与磁感线方向的夹角.该结论与线圈的形状和转轴具体位置无关（但是轴必须与B 垂直）. 考点1： 严格区别磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率t ??Φ 磁通量Φ表示穿过一平面的磁感线条数，磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1，表示磁通量变化的 多少，磁通量的变化率t ??Φ表示磁通量变化的快慢.Φ大，ΔΦ及t ??Φ不一定大；t ??Φ 大， Φ及ΔΦ也不一定大.它们的区别类似于力学中的v 、Δv 及t v ??的区别. 考点2： 对t ??Φ 的理解 1.公式t ??Φ 计算的是在Δt 时间内的平均电动势；公式中的v 代入瞬时速度，则E 为瞬时电 动势；v 代入平均速度，则E 为平均电动势.这样在计算感应电动势时，就要审清题意是求平均电动势还是求瞬时电动势，以便正确地选用公式.

2018版物理(沪科版)新课堂同步选修3-2文档：学业分层测评3+探究感应电动势的大小

学业分层测评(三) 探究感应电动势 的大小 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列几种说法中正确的是() A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 【解析】本题考查对法拉第电磁感应定律的理解，关键是抓住感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比．感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关系，它由磁通量的变化率决定，故选D. 【答案】 D 2．一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则关于导线中产生的感应电动势说法错误的是() A．一定为0.1 V B．可能为零 C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V 【解析】当B、L、v互相垂直时，导体切割磁感线运动产生的感应电动势最大：E＝Bl v＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，考虑到它们的空间位置关系B、C、D 都有可能，A错． 【答案】 A 3．如图1-3-11所示，在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化关系为B＝B0＋kt，在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为() 【导学号：68312028】

图1-3-11 A．0 B．kπR2 C.kπR2 2D．2kπR 2 【解析】由E＝n ΔΦ Δt＝ ΔBS Δt＝ 1 2πR 2k可知选项C正确． 【答案】 C 4．(多选)如图1-3-12所示为地磁场磁感线分布的示意图．我国处在地球的北半球，飞机在我国上空匀速地巡航，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左侧机翼末端处的电势为φ1，右侧机翼末端处电势为φ2.则() 【导学号：68312029】 图1-3-12 A．若飞机从西向东飞，φ1比φ2高 B．若飞机从东向西飞，φ2比φ1高 C．若飞机从南向北飞，φ1比φ2高 D．若飞机从北向南飞，φ2比φ1高 【解析】在北半球，地磁场是斜向下的，存在竖直向下的磁场分量，飞机在水平飞行过程中，机翼就会切割磁感线，产生感应电动势，应用右手定则可以判断两边机翼的电势高低问题．伸开右手，让大拇指与其余四指在同一平面内，并且垂直，让磁感线穿过手心，即手心朝上，大拇指指飞机的飞行方向，其余四指指的方向就是感应电流的方向，由于不是闭合电路，电路中只存在感应电动势，仍然按照有电流来判断，整个切割磁感线的两边机翼就是电源，在电源内部，电流是从低电势处流向高电势处的，因此不管飞机向哪个方向飞行，都是飞行员左边机翼末端电势高，即A、C选项正确．故选A、C. 【答案】AC 5．如图1-3-13所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容

(完整版)法拉第电磁感应定律练习题40道

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 题号 一、选 择 题二、填空 题 三、计算 题 四、多项 选择 总分 得分 一、选择题 （每空？分，共？分） 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（） A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为： A.Φa＞Φb B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（） 评卷人得分

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 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零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，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 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大 D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是

感应电动势的计算公式

高中物理中关于感应电动势的计算公式有两个：E=△φ/△t和E= BLvsinθ。对于这两个公式的真正物理含义及适用范围，有些学生模糊不清。现就这一知识点做如下阐述。 （一）关于E=△φ/△t 严格地说，E=△φ/△t不能确切反映法拉第电磁感应定律的物理含义。教材中关于法拉第电磁感应定律是这样阐述的：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。而表达式△φ/△t所表示的物理意义应为：磁通变化量与发生此变化所用时间的比值，这与磁通变化率是不能等同的，只有在△t →0时，△φ/△t的物理意义才是磁通量的变化率。由于中学阶段没有涉及微积分，故教材用E=△φ/△t 来表示法拉第电磁感应定律是完全可以的。但必须清楚：用公式E=△φ/△t求得的感应电动势只能是一个平均值，而不是瞬时值。因为△和△t 都是某一时间段内的对应量而不是某一时刻的对应量，所以直接用此公式求得的E为△t时间内产生的感应电动势的平均值。 （二）关于E=BLvsinθ 公式E=BLvsinθ是由公式E=Δφ/Δt推导而来。此公式适用于导体在

匀强磁场中切割磁力线而产生感应电动势的情况，实质是由于导体的相对磁力线运动（切割磁力线），使回路所围面积发生变化，使得通过回路的磁通量发生变化从而产生感应电动势。可以认为公式E=BLvsinθ 所表示的物理意义是法拉第电磁感应定律的一种特殊情况。用此公式求得的E可为平均值也可为瞬时值：若v为某时间段内的平均速度，则求得的E为相应时间段内的平均感应电动势；若v为某时刻的瞬时速度，则求得的E为相应时刻的瞬时感应电动势。一般用此公式来计算瞬时感应电动势。 （三）例题分析 如图1，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r, 导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两道轨间距为L。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt ( k为常数，且k＞0)，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻，金属导轨紧靠P、Q端，在外力作用下以大小为a的恒定加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=T时刻回路中的感应电动势大小。 1.易错解法1：t=0时穿过回路的磁通量：φ1=0

感应电动势的大小

第十一章电磁感应电磁波 感应电动势的大小 知识精要 一．感应电动势 1．定义：在_____________现象中产生的电动势。 说明㈠产生_____________的那部分导体相当于电源。例如导体棒切割磁感线，__________就相当于电源，磁铁穿过螺线管，_________就相当于电源。 2.产生感应电动势的两种情况： ⑴导体在磁场中做_________磁感线运动，克服_______力作用而产生感应电动势。 ⑵磁场变化引起电路中_________的变化而产生感应电动势。 二．求感应电动势大小的两种方法: 1.法拉第电磁感应定律 ⑴定义:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的___________成正比。这就是法拉第电磁感应定律。 ⑵表达式：E=_____________ 说明㈡当ΔΦ由磁场变化引起时，ΔΦ/Δt常用_____________计算；当ΔΦ由回路面积变化引起时，ΔΦ/Δt常用_____________计算。 2.切割法求感应电动势 公式： E=_____________ 说明㈢a.此公式一般用于_____________(或导体所在位置各点的B相同)，导体各部分____________________相同的情况。 b.若导体棒绕某一回定转轴切割磁感线，虽然棒上各点的切割速度并不相同，但可用棒_______的速度等效替代切割速度。 c.公式中的L指有效切割长度，即垂直于B、垂直于v的直线部分长度。 3.由法拉第电磁感应定律可推出电荷量计算式 q=_____________ 4.由E=_____________求得的感应电动势为平均感应电动势。由E=_____________求感应电动势时：当v为_______速度时，感应电动势为平均电动势；v为________速度时，感应电动势为瞬时值。 5.判断电磁感应电路中电势高低的方法：把产生感应电动势的那部分电路当做电源的________电路，再判定该电源的极性(正极、负极)，对于一个闭合回路来说电源内电路的电流方向是从_____电势流向_____电势，电源外的电流是从______极流向_____极。

2017高考物理最新模拟题精选训练电磁感应专题02感应电动势大小的计算含解析

专题02 感应电动势大小的计算 1．(2017黑龙江大庆一模)如图甲为磁感应强度B随时间t的变化规律，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc 段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力．下列说法不正确的是（） A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B．I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向 C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心 D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心 【参考答案】C． 2.如图2所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为( )

A.c→a，2∶1 B.a→c，2∶1 C.a→c，1∶2 D.c→a，1∶2 【参考答案】 C 3.如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为l且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab向右匀速运动，下列说法正确的是( ) A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小 B.导体棒ab中的感应电流方向是a→b C.导体棒ab所受安培力方向水平向右 D.导体棒ab所受合力做功为零 【参考答案】D 【名师解析】由于导体棒匀速运动，磁感应强度及长度不变，由E＝BLv可知，运动中感应电动势不变；由楞次定律可知，导体棒中的电流方向由b指向a；由左手定则可知，导体棒所受安培力方向水平向左；由于匀速运动，棒的动能不变，由动能定理可知，合力做的功等于零。选项A、B、C错误，D正确。 4．(2016福建质检)如图，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，底端接电阻R，轻弹簧上端固定，下端悬挂质量为m的金属棒，金属棒和导轨接触良好。除电阻R外，其余电阻不计。导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面。静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl，弹性势能为E P。重力加速度大小为g。将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，金属棒在运动过程中始终保持水平，则

(通用版)201X-201x版高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1.3 探究感应电动势的大小学案

1.3 探究感应电动势的大小 [目标定位] 1.能区分磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ和磁通量的变化率ΔΦΔt .2.理解和掌握法拉第电磁感应定律，并能应用于计算感应电动势的大小.3.能够运用E ＝BLv 或E ＝BLv sin θ计算导体切割磁感线时的感应电动势． 一、法拉第电磁感应定律 实验探究：感应电动势大小与磁通量变化的关系 实验装置如图1所示，根据实验结果完成表格(填“较大”或“较小”)，然后回答下列问题． 图1 表1 同样速度快速插入线圈 不同速度插入线圈 一条磁铁 两条磁铁 一条磁铁 两条磁铁 指针摆动角度 相对____ 相对____ 角度大小和磁铁条数无必然联系 表2 一条磁铁缓慢插入线圈 一条磁铁快速插入线圈 N 极向下 S 极向下 N 极向下 S 极向下 指针摆动角度 ____ ____ ____ ____ (1)在实验中，为什么可以用电流表指针偏转角度大致判断感应电动势的大小？ (2)感应电动势的大小跟磁通量变化的大小有关吗？ (3)感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关吗？

(4)磁场方向对感应电动势的大小是否有影响？ 答案 较小 较大 较小 较小 较大 较大 (1)穿过闭合电路的Φ变化?产生E 感?产生I 感．由闭合电路欧姆定律I ＝E R ＋r 知，当电路的总电阻一定时，E 感越大，I 感越大，指针偏转角度越大． (2)感应电动势的大小跟磁通量变化的大小无必然联系． (3)磁通量变化相同时，磁通量变化越快，感应电动势越大． (4)磁场方向对感应电动势的大小没有影响． [要点总结] 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 ＝n ΔΦΔt ，其中n 为线圈匝数，ΔΦ总是取绝对值． 此公式一般用来表示Δt 时间内感应电动势的平均值． 3．对法拉第电磁感应定律的理解 (1)磁通量的变化率ΔΦΔt 和磁通量Φ没有(填“有”或“没有”)直接关系．Φ很大时，ΔΦΔt 可能很小，也可能很大；Φ＝0时，ΔΦΔt 可能不为0. (2)E ＝n ΔΦΔt 有两种常见形式：①线圈面积S 不变，磁感应强度B 均匀变化：E ＝n ΔB Δt S .②磁感应强度B 不变，线圈面积S 均匀变化：E ＝nB ·ΔS Δt .(其中ΔΦΔt 是Φ－t 图像上某点切线的斜率，ΔB Δt 为B －t 图像上某点切线的斜率) (3)产生感应电动势的那部分导体相当于电源．如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在． 例1 关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是 ( ) A ．穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大 B ．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大 C ．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0

感应电动势的大小例题解析

法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小·典型例题解析 【例1】如图17－13所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场中，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，从角顶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？ 解析：导线ab从顶点c向右匀速运动，切割磁感线的有效长度de随时间变化，设经时间t，ab运动到de的位置，则 de＝cetanθ＝vttanθ (1)t时刻的瞬时感应电动势为：E＝BLv＝Bv2tanθ·t (2)t时间内平均感应电动势为： E＝ ·· ·θ θ· ?Φ??? t B S t B vt vt t Bv t === 1 21 2 2 tan tan 点拨：正确运用瞬时感应电动势和平均感应电动势表达式，明确产生感应电动势的导体是解这个题目的关键． 【例2】如图17－14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，设插入方式相同，试求： (1)两次线圈中平均感应电动势之比？ (2)两次线圈之中电流之比？ (3)两次通过线圈的电量之比？ 解析：

(1) (2) (3)．·．·． E E t t t t I I E R R E E E q q I t I t 1 21 22 1 1 2 1 2 1 2 1 2 11 22 2 1 2 1 1 1 === === == ?Φ ? ? ?Φ ? ? ? ? 点拨：两次插入时磁通量变化量相同，求电荷量时电流要用平均值． 【例3】如图17－15所示，abcd区域里有一匀强磁场，现有一竖直的圆环使它匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过水平方向的磁场．o是圆环的圆心，AB是圆环竖直直径的两个端点，那么 [ ] A．当A与d重合时，环中电流最大 B．当O与d重合时，环中电流最大 C．当O与d重合时，环中电流最小 D．当B与d重合时，环中电流最大 点拨：曲线在垂直于磁感线和线圈速度所确定的方向上投影线的长度是有效切割长度． 参考答案：B 【例4】如图17－16所示，有一匀强磁场B＝1.0×10-3T，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L＝0.20 m，角速度ω＝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？ 点拨：取棒中点的速度代表棒的平均速度 参考答案

习题课 感应电动势大小的的计算 教案

习题课 感应电动势大小的的计算 教案 一、教学目标： 1．熟练应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。 2．培养学生分析、解决问题的能力 二、教学重点：应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小 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：讲练结合 六、教学过程： （一）简要复习基础知识： 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t n E ??=φ（感应电动势的大小） 2．提问：写出导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小的表达式，使用这个公式时应注意什么？ 答：Blv E = 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1所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m ，接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab 跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab 电阻均不计，当ab 以v=4.0m/s 的速度向右匀速滑动时，试求： （1）导体ab 上的感应电动势的大小 （2）回路上感应电流的大小 （3）要维持ab 作匀速运动，求外力多大？ 分析与解答：已知做切割运动的导线长度、切割速度和磁感应强度，可直接运用公式Blv E =求感应电动势；再由欧姆定律求电流强度，最后由平衡条件判定安培力及外力

（1）导体ab 上的感应电动势的大小 Blv E ==0.80V （2）导体ab 相当于电源，由闭合电路欧姆定律得 0.4=+=r R E I A （3）对导体ab ，所受安培力80.0==BIL F 安N ，由平衡条件知，外力80.0==安F F N. 点评：①若求外力F 的功率，，则可由功率公式P=Fv 求得，因为外力功率和安培力功率相等，也可以用P=IE=I 2R （电路消耗的电功率和外力的机械功率相等）求得 ②由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时值等于平均值，所以也可以用下式求E t S B t E ??=??=φ ③如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测得的就是外电路上的电压，即 E r R R IR U += = 【例题2】如图2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 。设插入方式相同，试求： 图 2 （1）：两次线圈中的平均感应电动势之比？ 解：1 2122121=??=?????=t t t t E E φφ （2）：两次线圈之中电流之比？ 解：1 2212121==?=E E E R R E I I （3）两次通过线圈的电荷量之比？ 解：1 1221121=????=t I t I q q （4）两次在R 中产生的热量之比？

高中物理 第1章 电磁感应与现代生活 1_3 探究感应电动势的大小学业分层测评 沪科版选修3-2

1.3 探究感应电动势的大小 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.下列几种说法中正确的是( ) A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 【解析】 本题考查对法拉第电磁感应定律的理解，关键是抓住感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比.感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关系，它由磁通量的变化率决定，故选D. 【答案】 D 2.一根直导线长0.1 m ，在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动，则关于导线中产生的感应电动势说法错误的是( ) A.一定为0.1 V B.可能为零 C.可能为0.01 V D.最大值为0.1 V 【解析】 当B 、L 、v 互相垂直时，导体切割磁感线运动产生的感应电动势最大：E ＝Blv ＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V ，考虑到它们的空间位置关系B 、C 、D 都有可能，A 错. 【答案】 A 3.如图1-3-11所示，在半径为R 的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间变化关系为B ＝B 0＋kt ，在磁场外距圆心O 为2R 处有一半径恰为2R 的半圆导线环(图中实线)，则导线环中的感应电动势大小为( ) 【导学号：72000025】 图1-3-11 A.0 B.k πR 2 C.k πR 22 D.2k πR 2 【解析】 由E ＝n ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝12 πR 2k 可知选项C 正确. 【答案】 C

法拉第电磁感应定律知识点及例题

第3讲 法拉第电磁感应定律及其应用 一、感应电流的产生条件 1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3、产生感应电动势、感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 二、法拉第电磁感应定律 公式一： t n E ??=/φ 注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。 2)E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。 公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的??B t 叫 磁感应强度的变化率, 若 ??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。 2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 严格区别磁通量φ, 磁通量的变化量?φB 磁通量的变化率 ??φ t , 磁通量φ=B S ·, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量?φφφ=-21, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 ??φ t 表示磁通量变化的快慢, 公式二: θsin Blv E = 要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l ⊥B )。 2)θ为v 与B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B 方向上的投影)。 公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？ 如图1所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 显然, AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的线速度大小与半径成 正比, 所以AC 切割的速度可用其平均切割速v v v v l A C C =+==222ω, 故2 2 1l B E ω=。 ω2 2 1BL E = ——当长为L 的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B 的平面内，以角速度ω匀速转动时，其两端感应电动势为E 。

感应电动势的大小教案

感应电动势的大小教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

要点：知道决定感应电动势大小的因素；知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别；理解法 拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；会用法拉第电磁感应定律解答有关问 题；会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小。 教学难点：感应电动势的大小的决定因素 课堂设计：本节教学是在前一节课的基础上进行的有了磁通量的变化引起感应电流，势必要问形成电流的条件，本节课就由此展开。通过实验发现磁通量改变的快慢会 影响感应电流，推出影响感应电动势大小的物理量，磁通量的变化率，在这里 要让学生搞清变化率、变化量的区别，同时注意条件的使用。在此还要推出在 切割时的感应电动势，对学生推理要求比较高，可以适当放慢速度。 解决难点：磁通量的变化量作为一个本章常用的概念是十分重要的。做好基本概念的区别引导学生自己概括和总结出感应电动势的大小。让学生自己推倒出切割时的感 应电动势的大小。 一、复习提问，引入新课 【问】要使闭合电路中有电流必须具备什么条件 （引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势产生的）【问】如果电路不是闭合的，电路中有没有电流电源的电动势是否还存在呢 （引导学生回答：此时电路中没有电流，而电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在） 结论：有电流一定有电动势，但有电动势不一定有电流 上节课实验分析：图16-4中所示实验中，导体AB棒的速度越大，发现感应电流越大，也即感应电动 2

3 势越大。图16-5所示实验中，磁铁运动的越快，感应电流和感应电动势就越大。图16-6所示实验中，通电或断电，比改变滑动变阻器时的感应电流要来得大些。 上述实验都有一个共同点：磁通量在改变，磁通量改变越快，发现电流越大，感应电动势也越大 实验表明：感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关． 小结：感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系。我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢。 【板书】（二）、磁通量的变化率 1、磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的联系和区别 设时刻t 1时穿过闭合电路的磁通量为Φ1，设时刻t 2时穿过闭合电路的磁通量为Φ2，则在时间△t= t 2-t 1内磁通量的变化量为 △Φ=Φ2-Φ1，磁通量的变化率△Φ/△t 2、磁通量的变化率=△Φ/△t 举例：甲、乙两个线圈的磁通量都从0增加到5wb,甲用了2s ，乙用了5s 哪个变化率大、 【板书】（三）、法拉第电磁感应定律：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．即E= k △Φ/△t （k 为比例系数） 在国际制单位中：E 的单位是伏特（V ），Φ的单位是韦伯（Wb ），t 的单位是秒（s ） 则：V C J s A m N s m m A N s m T s Wb 11111122==??=?=?=，所以取国际制单位时，k=1 感应电动势可写为： 1、公式：E=△Φ/△t （适合于任何情况） n 个线圈时 ，看成串联，则E= n △Φ/△t 2、单位：伏特 注：①单位要用国际制单位 ②公式中△Φ，△Φ/△t 均取绝对值，该公式只要求出大小就可以，不考虑正负极。 所求电动势和电流都是平均值。 ③磁通量变化的几种情形：不变，S （与B 垂直）变；不变，B 变。 如果磁通量的变化是由于导体和磁体的相对运动引起的，即：导体在匀强磁场中做切

电磁感应计算题精选

第12讲法拉第电磁感应定律4----能量问题1 能的转化与守恒，是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题，既是学习物理的基本功，也是一种能力。自然界存在着各种不同形式的能，如； 动能 机械能重力势能 弹性势能(弹簧) 热能 1.如图16-7-6所示，在竖直向上B=0.2T的匀强磁场内固定一水平无电阻的光滑U形金属导轨，轨距50cm。 金属导线ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.02Ω且ab垂直横跨导轨。导轨中接入电阻R=0.08Ω，今用水平恒力F=0.1N拉着ab向右匀速平移，则 （1）ab 的运动速度为多大？ （2）电路中消耗的电功率是多大？ （3）撤去外力后R上还能产生多少热量？ 图16-7-6 2.相距为d的足够长的两平行金属导轨（电阻不计）固定在绝缘水平面上，导轨间 有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B，导轨左端接有电容为C的电容器， 在导轨上放置一金属棒并与导轨接触良好，如图所示。现用水平拉力使金属棒开始向右运动，拉力的功率恒为P，在棒达到最大速度之前，下列叙述正确的是 A. 金属棒做匀加速运动 B. 电容器所带电量不断增加 C. 作用于金属棒的摩擦力的功率恒为P D. 电容器a极板带负电 3.如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜角上,导轨的左端接有电阻R, 导轨自身的电阻可忽路不计。斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示。在这过程中 A．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零 B．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 C．恒力F与安培力的合力所作的功等于零 D．恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热 4.两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10 Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量 为m=0.1kg ，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导 轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属 棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度，求此(1)最大速度(2)从开始到速度达到 最大，过程中R上产生的热量和通过R的电量？

《电磁感应定律--感应电动势的大小》教学案例

《电磁感应定律--感应电动势的大小》教学案例 一、设计思路： 本节课是高中物理中的重点内容之一。电磁感应定律的发现，不但在科学和实践上具有重要意义，而且发现定律的指导思想及发现过程中法拉第所表现出来的科学态度、意志力，对后人也有重要的启迪和教育。新课程理念下的创新教学，要构建以学生为中心和以学生主体活动为基础的教学过程。所以本节课的教学设计：以学生自主探究法拉第电磁感应定律的探究式教学模式实施教学。先提出问题——由学生猜想与假设——设计实验方案——实行实验探究验证——分析归纳总结得出结论。学生通过自主探究，不但理解了法拉第电磁感应定律，而且更重要的是在探究过程中，学生的创新水平、学习习惯、合作精神，情感态度等方面得到发展。 二、学情分析： 高二年级学生正值身心发展的鼎盛时期，思维活跃，敢于质疑，乐于探索。又有一定的知识储备，具备了比较强的自主学习，合作探究水平，这些为实施本节探究式教学奠定了基础。但是学生在探究过程中会出现一些如实验设计不完善或者不合理等问题。这就需要教师即时的引导，与学生互动共同实行探讨，顺利完成本节课的教学目标。 三、教学目标 1知识与技能 （1）知道什么是感应电动势 （2）知道磁通量变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。能区别Φ、 （3）能理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式 （4）知道如何推导 （5）会用和解决问题。 2过程与方法 （1）通过比较的方法，学生能当堂说出的区别 （2）经历探究法拉第电磁感应定律的过程。感悟科学的探究方法与要素，体会实验在研究物理问题中的作用。 3情感态度与价值观： （1）体验探究自然规律的艰辛与喜悦 （2）培养在探究活动中敢于质疑，提出不同见解的创新实践精神。 （3）了解法拉第电磁感应定律的发现对现实生活和科学技术发展的意义 四、教学重难点。 1、重点：法拉第电磁感应定律的发现过程。 2、难点：区别。 五、课前准备： 1、上节课后布置一道背景为是否发生电磁感应现象和磁通量的习题作业。 2、教学用具 （1）演示实验器材：条形磁铁、线圈、大型电流表、大型电压表、开关和导线。 （2）学生实验器材：多支条形磁铁、线圈、电流表、电压表、导线、细线、胶带、小滑板、铁架台、米尺等（按十二组准备）。 （3）多媒体课件、投影仪。 六、教学流程

法拉第电磁感应定律同步练习一

第四节：法拉第电磁感应定律同步练习一 基础达标： 1、穿过一个电阻为R=1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb ，则：（ ） A 、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B 、线圈中的感应电动势是2V C 、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D 、线圈中的电流是2A 2．下列几种说法中正确的是： （ ） A 、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B 、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大 C 、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D 、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U 形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：（ ） A 、产生相同的感应电动势 B 、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比 C 、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比； D 、两者受到相同的磁场力 4、在理解法拉第电磁感应定律 t n E ??=φ 及改写形势 t B ns E ??=,t S nB E ??=的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面

叙述正确的为：（ ） A 、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比 B 、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B ?成正比 C 、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率 t S ??成正比 D 、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t ?时间内的平均值 5、如图1中，长为L 的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光 滑导轨匀速运动，如果速度v 不变，而将磁感强度由B 增为2B 。除电阻R 外，其它电阻不计。那么：（ ） A 、作用力将增为4倍 B 、作用力将增为2倍 C 、感应电动势将增为2倍 D 、感应电流的热功率将增为4倍 6、如图2所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于 导轨平面有一匀强磁场。质量为m 的金属棒cd 垂直放在导轨上，除电阻R 和金属棒cd 的电阻r 外，其余电阻不计；现用水平恒力F 作用于金属棒cd 上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是： （ ） A 、水平恒力F 对cd 棒做的功等于电路中产生的电能