终身会员
搜索
    上传资料 赚现金
    [冲刺复习]高二物理学案 4.4 法拉第电磁感应定律 (人教版选修3-2)
    立即下载
    加入资料篮
    [冲刺复习]高二物理学案 4.4 法拉第电磁感应定律 (人教版选修3-2)01
    [冲刺复习]高二物理学案 4.4 法拉第电磁感应定律 (人教版选修3-2)02
    还剩3页未读, 继续阅读
    下载需要5学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    人教版 (新课标)选修34 法拉第电磁感应定律导学案

    展开
    这是一份人教版 (新课标)选修34 法拉第电磁感应定律导学案,共5页。学案主要包含了概念规律练,方法技巧练等内容,欢迎下载使用。


    1.在电磁感应现象中产生的电动势,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,导体的电阻相当于电源的内阻.
    2.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,表达式E=eq \f(ΔΦ,Δt)(单匝线圈),E=neq \f(ΔΦ,Δt)(多匝线圈).当导体切割磁感线产生感应电动势时E=Blv(B、l、v两两垂直),E=Blvsin_θ(v⊥l但v与B夹角为θ).
    3.关于感应电动势,下列说法中正确的是( )
    A.电源电动势就是感应电动势
    B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源
    C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势
    D.电路中有电流就一定有感应电动势
    答案 B
    解析 电源电动势的来源很多,不一定是由于电磁感应产生的,所以选项A错误;在电磁感应现象中,如果没有感应电流,也可以有感应电动势,C错误;电路中的电流可能是由化学电池或其它电池作为电源提供的,所以有电流不一定有感应电动势.
    4.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则( )
    A.线圈中感应电动势每秒钟增加2 V
    B.线圈中感应电动势每秒钟减少2 V
    C.线圈中无感应电动势
    D.线圈中感应电动势保持不变
    答案 D
    5.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平方向且与磁场方向垂直.如图1所示,则有( )
    图1
    A.Uab=0
    B.Ua>Ub,Uab保持不变
    C.Ua≥Ub,Uab越来越大
    D.Ua答案 Db,所以Ub>Ua,由Uab=E=Blv及棒自由下落时v越来越大,可知Uab越来越大,D项正确.→b,所以Ub>Ua,由Uab=E=Blv及棒自由下落时v越来越大,可知Uab越来越大,D项正确.
    【概念规律练】
    知识点一 公式E=neq \f(ΔΦ,Δt)的理解
    1.一个200匝、面积为20 cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T,在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb;磁通量的平均变化率是________Wb/s;线圈中感应电动势的大小是________V.
    答案 4×10-4 8×10-3 1.6
    解析 磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式ΔΦ=ΔBSsin θ来计算,所以
    ΔΦ=ΔBSsin θ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5 Wb
    =4×10-4 Wb
    磁通量的变化率为eq \f(ΔΦ,Δt)=eq \f(4×10-4,0.05) Wb/s=8×10-3 Wb/s,
    感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律得
    E=neq \f(ΔΦ,Δt)=200×8×10-3 V=1.6 V
    点评 要理解好公式E=neq \f(ΔΦ,Δt),首先要区分好磁通量Φ,磁通量的变化量ΔΦ,磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt),现列表如下:
    特别提醒 ①对Φ、ΔΦ、eq \f(ΔΦ,Δt)而言,穿过一匝线圈和穿过n匝是一样的,而感应电动势则不一样,感应电动势与匝数成正比.
    ②磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系,Φ很大时,eq \f(ΔΦ,Δt)可能很小,也可能很大;Φ=0时,eq \f(ΔΦ,Δt)可能不为零.
    2.下列说法正确的是( )
    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.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
    D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
    答案 D
    解析 线圈中产生的感应电动势E=neq \f(ΔΦ,Δt),即E与eq \f(ΔΦ,Δt)成正比,与Φ或ΔΦ的大小无直接关系.磁通量变化得越快,即eq \f(ΔΦ,Δt)越大,产生的感应电动势越大,故只有D正确.
    点评 正确理解决定感应电动势大小的因素是磁通量的变化率,这是分析本题的关键.
    知识点二 公式E=Blvsin θ的理解
    3.如图2所示,在磁感应强度为1 T的匀强磁场中,一根跟磁场垂直长20 cm的导线以2 m/s的速度运动,运动方向垂直导线与磁感线成30 °角,则导线中的感应电动势为________.
    图2
    答案 0.2 V
    解析 E=Blvsin 30°=(1×0.2×2×sin 30°) V=0.2 V
    点评 (1)当导体平动垂直切割磁感线时,即B、l、v两两垂直时(如图所示)E=Blv.
    (2)当导体平动但不垂直切割磁感线时即v与B有一夹角θ,如右图所示,此时可将导体的速度v向垂直于磁感线和平行于磁感线两个方向分解,则分速度v2=vcs θ不使导体切割磁感线,使导体切割磁感线的是分速度v1=vsin θ,从而使导体产生的感应电动势为:E=Blv1=Blvsin θ.
    特别提醒 不要死记公式,要理解含意vsin θ是导体切割磁感线的速度.
    4.在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的平面内绕O点以角速度ω匀速转动,如图3所示,求:金属棒OA上产生的感应电动势.
    图3
    答案 eq \f(1,2)Bl2ω
    解析 由v=rω,可知各点处速度与该点到O点的距离r成正比,速度都与棒垂直,我们可以求出棒OA上各点的平均速度eq \x\t(v)=eq \f(l,2)ω,即与棒中点的速度相同.(只有成正比例的量,中点值才等于平均值)可得E=Blv=Bl·eq \f(l,2)ω=eq \f(1,2)Bl2ω.
    点评 当导体棒转动切割磁感线时,若棒上各处磁感应强度B相同,则可直接应用公式E=eq \f(1,2)Bl2ω.
    【方法技巧练】
    电动势公式E=neq \f(ΔΦ,Δt)和E=Blvsin θ的选用技巧
    5.如图4所示,两根相距为l的平行直导轨abdc,bd间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和dc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( )
    图4
    A.U=eq \f(1,2)vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
    B.U=eq \f(1,2)vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b
    C.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
    D.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b
    答案 A
    解析 此回路的感应电动势有两种求法
    (1)因B、l、v两两垂直可直接选用公式E=Blv求解;
    (2)可由法拉第电磁感应定律E=eq \f(ΔΦ,Δt)求解:
    因在Δt时间内,杆扫过的面积ΔS=lvΔt
    所以回路磁通量的变化ΔΦ=BΔS=BlvΔt
    由E=eq \f(ΔΦ,Δt)得E=Blv.
    题目中的导体棒相当于电源,其电动势E=Blv,其内阻等于R,则U=eq \f(Blv,2),电流方向可以用右手定则判断,A正确.
    方法总结 求解导体做切割磁感线运动产生大小不变的感应电动势的问题时,两个公式都可使用.
    6.如图5所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数都为10匝,半径rA=2rB,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB=________,线圈中的感应电流之比为IA∶IB=________.
    图5
    答案 1∶1 1∶2
    解析 A、B两环中磁通量的变化率相同,线圈匝数相同,由E=neq \f(ΔΦ,Δt)可得EA∶EB=1∶1;又因为R=ρeq \f(l,S),故RA∶RB=2∶1,所以IA∶IB=1∶2.
    方法总结 当导体和磁场间无相对运动时,磁通量的变化完全是由磁场的变化引起的,感应电动势的计算只能采用公式E=neq \f(ΔΦ,Δt).
    7.如图6所示,用一阻值为R的均匀细导线围成的金属环半径为a,匀强磁场的磁感应强度为B,垂直穿过金属环所在平面.电阻为eq \f(R,2)的导体杆AB,沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆的端电压为( )
    图6
    A.Bav B.eq \f(1,2)Bav
    C.eq \f(2,3)Bav D.eq \f(4,3)Bav
    答案 C
    解析 当电阻为eq \f(R,2)的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,这个回路的总电动势为:E=2Bav.并联的两个半圆环的等效电阻为eq \f(R,4),杆的端电压为UAB=E·eq \f(R外,R外+r)=eq \f(2,3)Bav.
    方法总结 当磁场和导体间有相对运动,且感应电动势大小在变化,求瞬时感应电动势时,应采用公式E=Blvsin θ.
    8.如图7所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一边长为l的正方形导线框,ab边质量为m,其余边质量不计,cd边有固定的水平轴,导线框可以绕其转动;现将导线框拉至水平位置由静止释放,不计摩擦和空气阻力,金属框经过时间t运动到竖直位置,此时ab边的速度为v,求:
    图7
    (1)此过程中线框产生的平均感应电动势的大小;
    (2)线框运动到竖直位置时线框感应电动势的大小.
    答案 (1)eq \f(Bl2,t) (2)Blv
    解析 (1)Φ1=BS=Bl2,转到竖直位置Φ2=0
    ΔΦ=Φ2-Φ1=-Bl2
    根据法拉第电磁感应定律,有E=eq \f(ΔΦ,Δt)=eq \f(-Bl2,t)
    平均感应电动势的大小为E=eq \f(Bl2,t)
    (2)转到竖直位置时,bc、ad两边不切割磁感线,ab边垂直切割磁感线,E=Blv,此时求的是瞬时感应电动势.
    方法总结 求解某一过程(或某一段时间)中的感应电动势而平均速度又不能求得时,应选用公式E=neq \f(ΔΦ,Δt).如问题(1),但求某一瞬时感应电动势时应采用E=Blvsin θ.
    物理量
    单位
    物理意义
    计算公式
    磁通
    量Φ
    Wb
    表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少
    Φ=B·S⊥
    磁通量
    的变化
    量ΔΦ
    Wb
    表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少
    ΔΦ=Φ2-Φ1
    磁通量
    的变化
    率eq \f(ΔΦ,Δt)
    Wb/s
    表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢
    eq \f(ΔΦ,Δt)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(B·\f(ΔS,Δt)\f(ΔB,Δt)·S))
    相关学案

    高中人教版 (新课标)选修3-2第五章 交变电流4 变压器学案设计: 这是一份高中人教版 (新课标)选修3-2第五章 交变电流4 变压器学案设计,共6页。学案主要包含了概念规律练,方法技巧练等内容,欢迎下载使用。

    高中物理1 交变电流导学案及答案: 这是一份高中物理1 交变电流导学案及答案

    物理选修3选修3-2第四章 电磁感应6 互感和自感导学案: 这是一份物理选修3选修3-2第四章 电磁感应6 互感和自感导学案

    • 课件
    • 教案
    • 试卷
    • 学案
    • 其他

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        返回
        顶部
        Baidu
        map