法拉第电磁感应定律公式

电磁感应现象 法拉第电磁感应定律

高中辅导名师课程·物理 选修3-2同步提高班

选修3-2同步提高班

电 磁 感 应

第一讲·电磁感应现象

法拉第电磁感应定律

第二讲·楞次定律 互感、自感、涡流

电磁感应现象 法拉第电磁感应定律

高中辅导名师课程·物理 选修3-2同步提高班

目 录

一、课标要求 ........................................................................................................................... 3 二、学习目标 ........................................................................................................................... 3

知识目标 ..........................................................................

《法拉第电磁感应定律》教学设计

云南省大理白族自治州大理学院 何凤荣

一、法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。

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。 本节课的重点是法拉第电磁感应定律的建立过程，做演示实验，让学生思考讨论，总结，教师引导找出规律的方法，使学生能够理解法拉第电磁感应定律的建立过程。然后进行公式推导。

本节课的教学难点是用类比法使学生对Ф、?Ф和?Ф/?t的区分，做演示实验把《法拉第电磁感应定律》的建立过程化难为简，抽象具体化。 二、教学目标

（一） 知识和能力目标

1、 知道感应电动势的概念，会区分Φ、ΔΦ、的物理意义。

2、 理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，会推导公式知道适用范围并能应

用解答有关的简单问题。 3、 通过学生对实验的观察、分析、思考，找出规律，培养学生的逻辑思维能力，观

察、分析、总结规律的能力。

（二） 过程与方法目标

1． 教师通过回顾上节内容引入感应电动势，通过演示实验，指导学生观察分析，总结规律。

法拉第电磁感应定律的应用

1．在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图4所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是 [ ]

A．匀速向右运动 B．加速向右运动 C．匀速向左运动 D．加速向左运动

2．如图9所示，光滑杆ab上套有一闭合金属环，环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动，则 [ ] A．当P向左滑时，环会向左运动，且有扩张的趋势 B．当P向右滑时，环会向右运动，且有扩张的趋势

C．当P向左滑时，环会向左运动，且有收缩的趋势 D．当P向右滑时，环会向右运动，且有收缩的趋势

3．如图14所示，均匀金属棒ab位于桌面上方的正交电磁场中，且距桌面的高度小于ab棒长。当棒从水平状态由静止开始下落时，棒两端落到桌面的时间先后是 [ ] A．a先于b B．b先于a

C．a、b同时 D．无法确定

4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以

水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生

法拉第电磁感应定律的应用

1．在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图4所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是 [ ]

A．匀速向右运动 B．加速向右运动 C．匀速向左运动 D．加速向左运动

2．如图9所示，光滑杆ab上套有一闭合金属环，环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动，则 [ ] A．当P向左滑时，环会向左运动，且有扩张的趋势 B．当P向右滑时，环会向右运动，且有扩张的趋势

C．当P向左滑时，环会向左运动，且有收缩的趋势 D．当P向右滑时，环会向右运动，且有收缩的趋势

3．如图14所示，均匀金属棒ab位于桌面上方的正交电磁场中，且距桌面的高度小于ab棒长。当棒从水平状态由静止开始下落时，棒两端落到桌面的时间先后是 [ ] A．a先于b B．b先于a

C．a、b同时 D．无法确定

4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以

水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生

《法拉第电磁感应定律》说课稿

各位老师大家下午好，今天我说课的内容是《法拉第电磁感应定律》，下面，我将从教学内容分析，学情分析，三维目标，教学重难点，教学方法，以及教学过程六个模块进行我的说课。 一、教学内容分析

本节课选自人民教育出版社选修3-2，第四章第四节内容。

就本节内容而言，“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容，从知识的发展来看，它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础；从能力的发展来看，它既能在与力学，电学的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。所以就教材中的地位而言，法拉第电磁感应定律相当于牛顿运动定律在动力学中的地位。因此，它既是教学的重点，难点问题，也是高考当中的热点问题。

根据课程标准和学生的接受能力，我将重点讲解法拉第电磁感应定律及其公式E=n

?? 的建立过?t程、物理意义及应用，而公式E＝BLv作为法拉第电磁感应定律在特定条件下的表达式，以应用为主要，推导过程不做太多讲解。这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次，减轻学生认知上和理解上的负担，又不降低应用上的要求．

二、学情分析

我们面对的学生是高二年级普班的学生，学生在学习本节内容之前，已经掌握

法拉第电磁感应定律习题精选

1、如图12－2－13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab以水平的初速?0抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）

A、越来越大； B、越来越小； C、保持不变； D、无法判断．

2、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（ ）

3、如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻。此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场宽度大于AE间距离），AB两端电势差u随时间变化的图像可能是（ ）

Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ．

4、如图所示 ，水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框

(L>2a)从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图7所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个

A．只可

法拉第电磁感应定律习题精选

1、如图12－2－13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab以水平的初速?0抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）

A、越来越大； B、越来越小； C、保持不变； D、无法判断．

2、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（ ）

3、如图所示，长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF，用导线相连，不考虑导线电阻。此装置匀速进入匀强磁场的过程（匀强磁场宽度大于AE间距离），AB两端电势差u随时间变化的图像可能是（ ）

Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ．

4、如图所示 ，水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框

(L>2a)从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图7所示，则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个

A．只可

电磁感应定律习题课

磁通量 变化

感应电流 感应电动势

右手定则 楞次定律

E n t

E Blv

等效电 源 力与运动

等效电 路 受力示意图

求电流I

功能关系

求安培力F

例1:定值电阻R,导体棒ab电 阻r,水平光滑导轨间距 l ,匀 强磁场磁感应强度为B,当棒ab R 以速度v向右匀速运动时：

b r v

问题1: 产生电动势 回路电流 ab两端电压 电流的总功率

a

E BlvBlv I R rBlv U ba R R r 2 2 2 Bl v P 电 R r Blv 2Pab ( R r

ab棒消耗的电功率

) r

例1:定值电阻R,导体棒ab电 阻r,水平光滑导轨间距 l ,匀 强磁场磁感应强度为B,当棒ab R 以速度v向右匀速运动时：

b v

a

问题2:棒ab受到的安培力为多大；要使棒ab匀 速运动，要施加多大的外力，方向如何？

Bl v F安 IBl R r

2 2

Blv F F安 , 方向向右 R r

2 2

问题3:整个回路中消耗的电能从哪里转化来的， 它们之间有什么样的关系？ 外力F对棒ab做功

Bl v P外 F v P 电 R r

2 2 2

例2:其他条件不变，ab棒质量 为m,开始静止，当受到一个向

高二年级物理预科----法拉第电磁感应定律

一、考点、热点回顾

（一）知识整合

1．感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有 ，若电路是闭合的就有 ．产生感应电动势的那部分导体就相当于一个 ．

2. 法拉第电磁感应定律文字表述： 。表达式为 。式中n表示____________，ΔΦ表示____________，Δt表示____________，

t

表示____________ 。

3．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为____________,式中θ表示___________________，当θ等于__________时公式变为__________。式中的L是 。v若是平均速度，则E为 ；若v为瞬时速度，则E为 。若导体的运动不切割磁感线，则导体中 感应电动势。

4．一段长为Ｌ的导体，在匀强磁场Ｂ中，以角速度ω垂直于磁场的方向

1、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。产生感应电动势的那部分导体就是电源。 , 如果电路不闭合，没有感应电流，但有感应电动势。 , , 2、法拉第电磁感应定律内容：电路中感应电动势的大小， 跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比. ,

表达式：E n t,

或：E n

2 1 t

3.导线切割磁感线时的感应电动势： E

B S S B E n E n t t

BLv sin

E=BLV

(B,L,V两两垂直)

4、长杆在垂直于匀强磁场的平面 1 E B L2 内以角速度ω匀速转动： 2

P2222 如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜 V 盘的一部分处在蹄形磁铁当中。实验时用导线A连接铜 I 盘的中心，用导线B通过滑片与铜盘的边缘连接且接触 I 良好。若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时，在AB两 端会产生感应电动势；若将AB导线连接外电源，则铜 。B 盘会转动起来。下列说法正确的是 ( C A.产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆 发 电 环的磁通量发生了变化 B.若顺势针转动铜盘时电路闭合会产生感应电流，则 机 右手定则 电流从A端