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59-法拉第电磁感应定律自感涡流 59-法拉第电磁感应定律自感涡流 PAGE / NUMPAGES 59-法拉第电磁感应定律自感涡流 教师姓名 学生姓名 填写时间 学科 物理 年级 上课时间 课时计划2h 教学 教学内容 目标 个性化学习问题解决 教学 重点、难点 第 2 课时 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 [知识梳理] 知识点一、法拉第电磁感应定律 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判断。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：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。 ΔΦ (2)公式： E＝n t ，其中 n 为线圈匝数。 教 学 (3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即 过 程 3．导体切割磁感线时的感应电动势 (1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用 E＝Blv 求出，式中效长度。  E I＝R＋ r。 为导体切割磁感线的有 (2)导体棒在磁场中转动时， 导体棒以端点为轴， 在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动 1 2 1 产生感应电动势 E＝Bl v ＝2Bl ω(平均速度等于中点位置的线速度 2l ω)。 知识点二、自感、涡流 1．自感现象 (1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。 (2)自感电动势 ①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。 I ②表达式： E＝L t。 Page 1 of 22 (3)自感系数 L ①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。 ②单位：亨利 (H) ，1 mH＝ 10－ 3 H,1 μH＝ 10－ 6 H。 2．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 漩涡所以叫涡流。 思维深化 判断正误，正确的画 “√” ，错误的画 “×” 。 (1)线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大。 ( ) (2)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。 ( ) (3)线圈中的电流越大，自感系数也越大。 ( ) (4)对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大。 ( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ [题组自测] 题组一 对法拉第电磁感应定律的理解及应用 1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中 产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是 ( ) ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 ΔΦ 解析 由法拉第电磁感应定律 E＝n t 知，感应电动势的大小与线圈匝数有关， A 错；感 ΔΦ 应电动势正比于 t ，与磁通量的大小无直接关系， B 错误、 C 正确；根据楞次定律知， 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即 “增反减同 ”，D 错误。 答案 C 2．(2014 ·江苏卷， 1)如图 1 所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面与匀强 磁场垂直，且一半处在磁场中。在 t 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 B 均匀地 增大到 2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为 ( ) Page 2 of 22 图 1 Ba2 nBa2 nBa2 2nBa2 A. 2 t B. 2 t C. t D. t ΔΦ 解析 由法拉第电磁感应定律可知， 在 t 时间内线圈中产生的平均感应电动势为 E＝ n t a2 a2 2B2－B 2 nBa2 ＝ n t ＝ 2 t ，选项 B 正确。 答案 B 题组二 公式 E＝ Blv 的应用 3．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 2 之比 E1∶E2 分别为 ( ) E 图 2 A ． c→ a,2∶ 1 B． a→ c,2∶ 1 C． a→ c,1∶ 2 D． c→ a,1∶ 2 解析 用右手定则判断出两次金属棒 MN 中的电流方向为 N→ M，所以电阻 R 中的电流方 E1 Blv 1 向 a→c。由电动势公式 E＝Blv 可知： E2 ＝2Blv＝ 2，故选项 C 正确。 答案 C 4．有一个匀强磁场边界是 EF，在 EF 右侧无磁场，左侧是匀强磁场区域，如图 3 甲所示。 现有一个闭合的金属线框