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第二章电磁感应
第四节 法拉第电磁感应定律

高（ 二 ）年级 学科 物理 姓名 卢小娟
【学习目标】
一、知识与技能
1.掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势．
2.掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势．
3.了解平均感应电动势和感应电动势的即时值．

二、 情感、态度和价值观
1．培养学生的物理思维能力和科学研究的态度
2．培养学生的实验探究总结能力
【活动方案】
学生学习活动
教师组织教学方案
【活动一】
1．活动目标：对比下列四幅图，理解什么是感应电动势
2．活动方式：

以上实验操作中都能使电路中产生电流，因此它们具有一定的等效关系，
图1、图3中等效于电源的是 ，它们对电路的作用是产生 。

活动二：探究感应电动势大小的计算方法

（1）实验定性探讨：磁铁插入拔出过程中，除了观察到电流的有无以外，你还观察到了电流大小有什么特点吗？
（2）是什么因素在起影响作用呢？多做几次试试看！

法拉第电磁感应定律： 。
（3）计算公式推导：

【即时练习1】
1、关于电磁感应，下列说法中正确的是 （ ）
穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
穿过线圈的磁通量为0，感应电动势一定为0
穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大
穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

2、一个匝数为100、面积为10CM2的线圈垂直磁场放置，
①在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T，求线圈中的感应电动势。
②B=8T，在1s内线圈转过180度，求线圈中的感应电动势

活动三：推导导线切割磁感线时的感应电动势
问题情境1：把矩形单匝线圈abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面和磁感线垂直。设线圈可动部ab的长度为L，以速度v向右匀速平动，则线框中产生的感应电动势为多少？相当于电源的是哪一部分？

（1）经过线框面积的变化量：
（2）穿过闭合回路磁通量变化量：
（3）根据法拉第电磁感应定律，闭合回路的感应电动势
。

问题情境2：若导体运动方向与导体本身垂直，但与磁感方向不垂直，设v与B夹角为θ，又如何计算感应电动势的大小呢？

【即时练习2】
1如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50 m，接有电阻R=0.20 Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计.当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，求：
（1）ab棒中产生的感应电动势大小；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小；
（3）若将外力F突然减小到F′，简要论述导体ab以后的运动情况.

思考与讨论：进一步理解感应电动势的计算公式（平均电动势、瞬时电动势）
讨论得出公式 和公式E=Blvsinθ的适用条件

【即时练习3】
1、矩形线圈abcd共有n匝，总电阻为R，部分置于有理想边界的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感应强度大小为B，让线圈从图示位置开始以ab边为轴匀速转动，角速度为ω，ab边长为L1，ad边长为L2，在磁场部分为L2,则
（1）线圈从图示位置转过60°的过程中感应电动势的大小为多少？
（2）线圈从图示位置转过60°时感应电动势的大小为多少？

冲A行动：
1、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100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/s
B、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-0.08 V
D、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零

2、如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长10cm，质量为0.1g，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s2．求：
(1)导体ab下落的最大加速度和最大速度；
(2)导体ab在最大速度时产生的电功率．