高中物理電磁感應教案

高考物理第一輪電磁感應復習學案。

第九章電磁感應

1、電磁感應屬于每年重點考查的內容之一，試題綜合程度高，難度較大。
2、本章的重點是：電磁感應產生的條件、磁通量、應用楞次定律和右手定則判斷感應電流的方向、感生、動生電動勢的計算。公式E=Blv的應用，平動切割、轉動切割、單桿切割和雙桿切割，常與力、電綜合考查，要求能力較高。圖象問題是本章的一大熱點，主要涉及ф-t圖、B-t圖、和I-t圖的相互轉換，考查楞次定律和法拉第電磁感應定律的靈活應用。
3、近幾年高考對本單元的考查，命題頻率較高的是感應電流產生的條件和方向的判定，導體切割磁感線產生感應電動勢的計算，電磁感應現象與磁場、電路、力學等知識的綜合題，以及電磁感應與實際相結合的問題，如錄音機、話筒、繼電器、日光燈的工作原理等．

第一課時電磁感應現象楞次定律

【教學要求】
1、通過探究得出感應電流與磁通量變化的關系，并會敘述楞次定律的內容。
2、通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑，并用來分析一些實際問題。
【知識再現】
一、電磁感應現象—感應電流產生的條件
1、內容：只要通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應電流產生．
2、條件：①____________；②____________．
二、感應電流方向——楞次定律
1、感應電流方向的判定：方法一：右手定則；方法二：楞次定律。
2、楞次定律的內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
3、掌握楞次定律，具體從下面四個層次去理解：
①誰阻礙誰——感應電流的磁通量阻礙原磁場的磁通量．
②阻礙什么——阻礙的是穿過回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身．
③如何阻礙——原磁通量增加時，感應電流磁場方向與原磁場方向相反；當原磁通量減少時，感應電流磁場方向與原磁場方向相同，即“增反減同”．
④阻礙的結果——阻礙并不是阻止，結果是增加的還增加，減少的還減少．
知識點一磁通量及磁通量的變化
磁通量變化△ф=ф2-ф1，一般存在以下幾種情形：
①投影面積不變，磁感強度變化，即△ф=△BS；
②磁感應強度不變，投影面積發(fā)生變化，即△ф=B△S。其中投影面積的變化又有兩種形式：
A．處在磁場的閉合回路面積發(fā)生變化，引起磁通量變化；
B．閉合回路面積不變，但與磁場方向的夾角發(fā)生變化，從而引起投影面積變化．
③磁感應強度和投影面積均發(fā)生變化，這種情況少見。此時，△ф=B2S2-B1S1；注意不能簡單認為△ф=△B△S。
【應用1】如圖所示，平面M的面積為S，垂直于勻強磁場B，求水平面M由此位置出發(fā)繞與B垂直的軸轉過60°和轉過180°時磁通量的變化量。
導示：初位置時穿過M的磁通量為：ф1=BS；
當平面M轉過60°后，磁感線仍由下向上穿過平面，且θ=60°所以ф2=BScos60°=BS/2。
當平面轉過180°時，原平面的“上面”變?yōu)椤跋旅妗保跋旅妗眲t成了“上面”，所以對平面M來說，磁感線穿進、穿出的順序剛好顛倒，為了區(qū)別起見，我們規(guī)定M位于起始位置時其磁通量為正值，則此時其磁通量為負值，即：ф3=-BS
由上述得，平面M轉過60°時其磁通量變化為：
△ф1=│ф2-ф1│=BS/2
平面M轉過180°時其磁通量變化為：
△ф2=│ф3-ф1│=2BS。
1、必須明確S的物理意義。
2、必須明確初始狀態(tài)的磁通量及其正負（一定要注意在轉動過程中，磁感線相對于面的穿入方向是否發(fā)生變化）。
3、注意磁通量與線圈匝數無關。

知識點二安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較
（1）應用現象
（2）應用區(qū)別：關鍵是抓住因果關系
①因電而生磁(I→B)→安培定則
②因動而生電(v、B→I安）→右手定則
③因電而受力(I、B→F安）→左手定則
【應用2】如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經表示．左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是（）
A．當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點
B．當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點為等電勢
C．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點
D．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點
導示：選擇BD。在圖中ab棒和右線圈相當于電源。當導體棒向右勻速運動時，根據右手定則，可以判斷b點電勢高于a點，此時通過右線圈在磁通量沒有變化，所以，右線圈中不產生感應電流，c點與d點為等電勢。
當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，此時通過右線圈在磁通量逐漸增大，根據楞次定律可以判定d點電勢高于c點。

類型一探究感應電流產生的條件
【例1】如圖，在通電直導線A、B周圍有一個矩形線圈abcd，要使線圈中產生感應電流，你認為有哪些方法？
導示:當AB中電流大小、方向發(fā)生變化、abcd線圈左右、上下平移、或者繞其中某一邊轉動等都可以使線圈中產生感應電流。

類型二感應電流方向的判定
判定感應電流方向的步驟：
①首先明確引起感應電流的原磁場方向．
②確定原磁場的磁通量是如何變化的．
③根據楞次定律確定感應電流的磁場方向——“增反減同”．
④利用安培定則確定感應電流的方向．
【例2】如圖所示，導線框abcd與導線在同一平面內，直導線通有恒定電流I，當線圈由左向右勻速通過直導線時，線圈中感應電流的方向是（）
A.先abcd后dcba，再abcd
B.先abcd，后dcba
C.始終dcba
D.先dcba，后abcd，再dcba
導示：選擇D。當線圈由左向右勻速通過直導線時，穿過線圈的磁通量先向外增大，當導線位于線圈中間時磁通量減小為O；然后磁通量先向里增大，最后又減小到O。

類型三楞次定律推論的應用
楞次定律的“阻礙”含義，可以推廣為下列三種表達方式：
①阻礙原磁通量（原電流）變化．（線圈的擴大或縮小的趨勢）—“增反減同”
②阻礙（磁體的）相對運動，（由磁體的相對運動而引起感應電流）．—“來推去拉”
③從能量守恒角度分析：能量的轉化是通過做功來量度的，這一點正是楞次定律的根據所在，楞次定律是能量轉化和守恒定律在電磁感應現象中的具體體現。
【例3】如圖所示，光滑固定導體M、N水平放置，兩根導體捧P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合回路．當一條形磁鐵從高處下落接近回路時（）
A、P、Q將互相靠攏
B、P、Q將互相遠離
C、磁鐵的加速度仍為g
D、磁鐵的加速度小于g
導示：方法一：設磁鐵下端為N極，如圖所示，根據楞次定律可判斷P、Q中的感應電流方向。根據左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向。可見P、Q將互相靠攏。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到反作用力，從而加速度小于g。當磁鐵下端為S極時，根據類似的分析可得到相同的結果。所以，本題應選A、D。
方法二：根據楞次定律知：“感應電流的磁場總要阻礙原磁通量的變化”，為阻礙原磁通量的增加，P、Q只有互相靠攏來縮小回路面積，故A正確，B錯。楞次定律可以理解為感應電流的磁場總要阻礙導體間的相對運動，可把PQMN回路等看為一個柱形磁鐵，為了阻礙磁鐵向下運動，等效磁鐵的上面必產生一個同名磁極來阻礙磁鐵的下落，故磁鐵的加速度必小于g，故C錯D正確。

1、如圖是某同學設計的用來測量風速的裝置。請解釋這個裝置是怎樣工作的。

2、已知一靈敏電流計，當電流從正接線柱流入時，指針向正接線柱一側偏轉，現把它與線圈串聯接成圖示電路，當條形磁鐵按如圖所示情況運動時，以下判斷正確的是（）
A．甲圖中電流表偏轉方向向右
B．乙圖中磁鐵下方的極性是N極
C．丙圖中磁鐵的運動方向向下
D．丁圖中線圈的繞制方向與前面三個相反

3、（贛榆縣教研室2008年期末調研）如甲圖所示，
光滑的水平桌面上固定著一根絕緣的長直導線，可以自由移動的矩形導線框abcd靠近長直導線放在桌面上。當長直導線中的電流按乙圖所示的規(guī)律變化時（甲圖中電流所示的方向為正方向），則（）
A．在t2時刻，線框內沒有電流，線框不受力
B．t1到t2時間內，線框內電流的方向為abcda
C．t1到t2時間內，線框向右做勻減速直線運動
D．t1到t2時間內，線框受到磁場力對其做負功

答案：1.略2.ABD3.BD

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高考物理第一輪電磁感應導學案復習

20xx屆高三物理一輪復習導學案
十、電磁感應（3）

【課題】電磁感應中的電路問題
【目標】
1、進一步理解法拉第電磁感應定律和楞次定律的應用；
2、掌握解決電磁感應中的電路問題的方法。
【導入】
一、電磁感應中的電路問題
在電磁感應現象中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源，將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在回路中形成電流；將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此電磁感應問題又往往跟電路問題聯系在一起。
解此類問題的基本思路是：①明確哪一部分電路產生感應電動勢，則這部分電路就是等效電源。②畫出等效電路圖。③結合有關的電路規(guī)律建立方程求解。
二、自感現象
自感現象是電磁感應現象一種特例，它是由于導體本身的電流變化而產生的電磁感應現象。自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化。
注意：斷電自感電流的大小不會超過斷電前瞬間線圈中電流的大小，通電自感電動勢不會超過電源的電動勢，這才是“阻礙”意義的真實體現。

【導研】
[例1](鹽城市08學年高三年級第一次調研考試)兩金屬棒和三根電阻絲如圖連接,虛線框內存在均勻變化的勻強磁場，三根電阻絲的電阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，金屬棒電阻不計。當S1、S2閉合，S3斷開時，閉合的回路中感應電流為I，當S2、S3閉合，S1斷開時，閉合的回路中感應電流為5I，當S1、S3閉合，S2斷開時，閉合的回路中感應電流是()
A．0B．3IC．6ID．7I

[例2]（通州市09屆高三第七次調研測試）4．如圖所示，均勻的金屬長方形線框從勻強磁場中以勻速V拉出，它的兩邊固定有帶金屬滑輪的導電機構，金屬框向右運動時能總是與兩邊良好接觸，一理想電壓表跨接在PQ兩導電機構上，當金屬框向右勻速拉出的過程中，已知金屬框的長為a，寬為b，磁感應強度為B，電壓表的讀數為（）
A．恒定不變，讀數為BbV
B．恒定不變，讀數為BaV
C．讀數變大D．讀數變小
[例3]如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計，左端通過導線與阻值R＝2的電阻連接，右端通過導線與阻值RL＝4的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內有豎直向上的勻強磁場，CE長l=2m，有一阻值r=2的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDEF區(qū)域內磁場的磁感應強度B隨時間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動．已知從t＝0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流．
（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運動的速度大?。?/p>

[例4](拼茶中學08屆高三物理五月份模擬試卷)面積為cm2、不計電阻的“U”框架，右側接一電路，如圖所示，電路中電阻值分別為R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，二極管是理想的．現在框架所在區(qū)域加上垂直框架平面的勻強磁場，且磁場的磁感應強度按(T)規(guī)律變化，
（1）證明：框架中的感應電動勢按余弦規(guī)律變化；
（2）試畫出R2兩端電壓隨時間的圖象(要求畫出一個完整周期)；
（3）計算R2的實際功率P2．

[例5]（泰州市08屆高三第一次聯考模擬試卷）圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示器各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6.0，定值電阻R=2.0，AB間電壓U=6.0V。開關S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t1=1.0×10–3s時刻斷開關S，此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。
（1）求出線圈L的直流電阻RL；
（2）在圖甲中用箭頭標出斷開開關后通過電燈的電流方向；
（3）在t2=1.6×10–3s時刻線圈L中的感應電動勢的大小是多少？

【導練】
1．如右圖所示電路，L是自感系數較大的線圈，在滑動變阻器的滑動片P從A端迅速滑向B端的過程中，經過AB中點C時通過線圈的電流為I1；P從B端迅速滑向A端的過程中，經過C點時通過線圈的電流為I2；P固定在C點不動，達到穩(wěn)定時通過線圈的電流為I0，則（）
A．I1=I0=I2B．I1I0I2
C．I1=I0I2D．I1I0I2

2．（08年高考江蘇卷物理）如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有（）
A、a先變亮，然后逐漸變暗B、b先變亮，后逐漸變暗
C、c先變亮，然后逐漸變暗D、b、c都逐漸變暗

3．勻強磁場磁感應強度B＝0.2T，磁場寬度L＝3m，一正方形金屬框邊長為h＝lm，每邊電阻r＝0.2Ω，金屬框以v＝10m／s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如圖所示。
（1）畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內感應電流隨時間變化的I-t圖線；
（2）畫出ab兩端電壓隨時間變化的U-t圖線。（以上均要求寫出作圖依據）

4．(09屆江蘇省泰州市期末聯考高三物理模擬試題)15．（12分）在同一水平面中的光滑平行導軌P、Q相距l(xiāng)=1m，導軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計。磁感應強度B=0.5T的勻強磁場豎直穿過導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，懸浮于電容器兩極板之間，質量m=1×10-14kg，帶電量q=-1×10-14C的微粒恰好靜止不動。取g=10m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好。且運動速度保持恒定。試求：
（1）勻強磁場的方向；
（2）ab兩端的路端電壓；
（3）金屬棒ab運動的速度

5．（浦東新區(qū)2008年高考預測）如圖所示，直角三角形導線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為l1＝0.6m、單位長度電阻為r＝3Ω/m的均勻導線，ac和bc的電阻可不計，bc長度為l2＝0.3m。磁場的磁感應強度為B＝0.5T，方向垂直紙面向里?，F有一段長度為L＝0.3m、單位長度電阻也為r＝3Ω/m的均勻導體桿MN架在導線框上，開始時緊靠a點，然后沿ab方向以恒定速度v＝1.2m/s向b端滑動，滑動中始終與bc平行并與導線框保持良好接觸。
（1）導線框中有感應電流的時間是多長？
（2）當導體桿MN滑到ab中點時，導線bc中的電流多大？方向如何？
（3）求導體桿MN自a點至滑到ab中點過程中，回路中感應電動勢的平均值。
（4）找出當導體桿MN所發(fā)生的位移為x（0x≤0.6m）時，流經導體桿的電流表達式；并求當x為何值時電流最大，最大電流是多少？

高考物理一輪復習電磁感應教案

第23講電磁感應20xx新題賞析

題一：物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經重復實驗，線圈上的套環(huán)均未動，對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的原因可能是（）
A.線圈接在了直流電源上
B.電源電壓過高
C.所選線圈的匝數過多
D.所用套環(huán)的材料與老師的不同

題二：如圖甲所示，矩形導線框ABCD固定在勻強磁場中，磁感線垂直于線框所在平面向里。規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向；線框中沿著ABCDA方向為感應電流i的正方向。要在線框中產生如圖乙所示的感應電流，則磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律可能為()

題三：半徑為a右端開小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體直桿，單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個內部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖所示。則（）
A．θ=0時，桿產生的電動勢為2Bav
B．θ=時，桿產生的電動勢為Bav
C．θ=0時，桿受的安培力大小為
D．θ=時，桿受的安培力大小為

題四：如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內，導軌間距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻，一質量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產生的焦耳熱之比Q1:Q2=2:1。導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸。求：
（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q；
（2）撤去外力后回路中產生的焦耳熱Q2；
（3）外力做的功Wf。

題五：如圖甲所示，一端封閉的兩條平行光滑長導軌相距L，距左端L處的右側一段被彎成半徑為H的四分之一圓弧，圓弧導軌的左、右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在磁場B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場B(t)，如圖乙所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質量為m的金屬棒ab，與導軌左段形成閉合回路，金屬棒下滑時開始計時，經過時間t0滑到圓弧底端。設金屬棒所在回路中的電阻為R，導軌電阻不計，重力加速度為g。
（1）問金屬棒在圓弧內滑動過程時，回路中感應電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？
（2）求從0到時間t0內，回路中感應電流產生的焦耳熱；
（3）探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場B0的一瞬間，回路中感應電流的大小和方向。

第23講電磁感應20xx新題賞析
題一：D題二：B題三：AD題四：（1）4.5C；（2）1.8J；（3）5.4J。
題五：（1）金屬棒在圓弧內滑動過程時，回路中感應電流的大小和方向均不發(fā)生變化，因為金屬棒滑到圓弧任意位置時，回路中磁通量的變化率相同。（2）Q=。（3）當時，；當時，，方向由b到a；當時，，方向由a到b。

高考物理一輪復習電磁感應（下）

第22講電磁感應經典經典（下）
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級教師
題一：用一條形磁鐵插入閉合線圈中，第一次迅速勻速插入所用時間為t1，第二次緩慢勻速插入所用時間為t2；且t2＝2t1，則第一次與第二次相比較（）
A．線圈中的平均感應電動勢之比為2:1B．通過線圈中的電量之比為1:1
C．線圈中產生的熱量之比為4:1D．線圈中的電功率之比為8:1

題二：如圖所示，A、B兩個用相同導線制成的金屬環(huán)，半徑RA=2RB，兩環(huán)間用電阻不計的導線連接。均勻變化的磁場只垂直穿過A環(huán)時，a、b兩點間的電壓為U．若讓該均勻變化的磁場只垂直穿過B環(huán)，則a、b兩點間的電壓為。

題三：如圖所示，置于水平面的平行金屬導軌間距d=0.5m，左端用直導線連接且垂直導軌，金屬棒ab垂直導軌跨在兩導軌之間，距導軌左端L＝0.8m，ab與每根導軌間的最大靜摩擦力f=0.2N，金屬棒ab的電阻為R＝0.2Ω，其他電阻不計。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，。開始時磁場的磁感強度為B0=1.0T，以后以0.2T/s的變化率均勻增大，求從磁感強度開始變化，經多長時間金屬棒ab開始運動？

題四：圖1鐵路上測量列車運行速度和加速度裝置的示意圖，它是由一塊安裝在列車車頭底部的強磁鐵和埋設在軌道下面的一組等距分布的線圈及電流測量記錄儀組成．假設磁鐵磁極處的磁感應強度B與端面垂直，大小為0.005T，磁鐵的寬度與線圈寬度d相同，且都很小，如圖2示．線圈的匝數n=10，長l=0.2m，總電阻R=0.5Ω（包括引出線的電阻）．若列車在整個測試區(qū)內做勻加速直線運動，在到達圖9-16所示的測試起始點時，開始記錄位移．圖3記錄下來的磁鐵通過第一、第二兩個線圈的“電流—位移”圖象。
求：（1）列車通過測試區(qū)的加速度；
（2）列車下的磁鐵通過第五個線圈時，線圈中電流的大小。
題五：如圖所示。足夠長U形導體框架的寬度l=0.5m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成α=37°角，磁感應強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導體框平面，一根質量為m=0.2kg、有效電阻R=2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，該導體棒與框架間的動摩擦因數μ=0.5。導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動時通過導體棒截面的電量為Q=2C。求：
（1）導體棒做勻速運動時的速度。
（2）導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動時這一過程中，導體棒的有效電阻消耗的電功。（sin37o=0.6，cos37o=0.8）

第22講電磁感應經典經典（下）
題一：AB題二：U/2題三：5s題四：(1)0.12m/s2；0.22A題五：（1）5m/s；（2）1.5J

高考物理第一輪復習法拉第電磁感應定律學案

第二課時法拉第電磁感應定律

【教學要求】
1．理解法拉第電磁感應定律。
2．理解計算感應電動勢的兩個公式E=BLv和的區(qū)別和聯系，并應用其進行計算。（對公式E=BLv的計算，只限于L與B、v垂直的情況）。
【知識再現】
一、感應電動勢：
在電磁感應現象中產生的電動勢．叫感應電動勢。產生感應電動勢的那一部分導體相當于電源，當電路斷開時，無感應電流，但仍有感應電動勢。
二、法拉第電磁感應定律：
1、內容：電路中的感應電動勢大小，跟穿過這一電路的_______________________成正比。
2、公式：E＝n△ф/△t。
3、E＝n△ф/△t計算的是感應電動勢的平均值，可以理解為E＝nB△S/△t，或E＝nS△B/△t。
三、導體做切割磁感線時感應電動勢大小的計算：
1、公式：E＝BLV
2、條件：①勻強磁場，②L⊥B，③V⊥L
3、注意：①L為導體“有效”切割磁感線的等效長度．②V為導體切割磁感線的速度，一般導體各部分切割磁感線的速度相同。③電勢高低的判斷：電源內部的電流是從低電勢點流向高電勢點。
4、對有些導體各部分切割磁感線的速度不相同的情況，V指平均速度．如圖所示，一長為L的導體桿AC繞A點在紙面內以角速度ω勻速轉動，轉動的區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感強度為B．則AC各部分切割磁感線的速度不相等，vA＝0，vc＝ωL，而且AC上各點的線速度大小與半徑成正比，所以AC切割的速度可以用其平均切割速度，即v=vc/2=ωL/2，故E=BωL2/2。

知識點一磁通量ф、磁通量的變化量△ф及磁通量的變化率△ф/△t的關系
【應用1】矩形形線框abcd繞OO軸在磁感強度為0.2T的勻強磁場中以2r／s的轉速勻速轉動，已知ab=20cm，bd=40cm，匝數為100匝，當線框從如圖示位置開始轉過90°，則
（1）線圈中磁通量的變化量ΔΦ等于多少？
（2）磁通量平均變化率為多少？
（3）線圈中產生的平均感應電動勢E為多少？
導示：（1）轉過90°，△ф=BS-0=1.6×10-2Wb；
（2）△t=T/4=0.125s，△ф/△t=0.128Wb/s；
（3）E＝n△ф/△t=12.8V。

知識點二E＝n△ф/△t與E＝BLV的比較
1．研究對象不同：前者是一個回路（不一定閉合），后者是一段直導線（或等效成直導線）．
2.適用范圍不同：前者具有普適性，無論什么方式引起ф的變化都適用，計算的是整個回路的感應電動勢．后者只適用于一段導線切割磁感線的情況，計算的是切割磁感線的這段導體兩端的電動勢．
3．條件不同：前者不一定是勻強磁場，可以是ф變化，可以是B變化，可以是S變化，也可以是S和B都變化。后者L,v,B之間應取兩兩互相垂直的分量，可采用投影的辦法．
4.意義不同：前者求的是平均電動勢，后者求的是瞬時電動勢，當v取平均位時，也可求平均電動勢．
5.使用情況不同：(1)求解導體做切割磁感線運動產生感應電動勢的問題時，兩個公式都可．
(2）求解某一過程（或某一段時間）內的電動勢，平均電流，通過導體某一橫截面的電荷量等問題，應選用E＝n△ф/△t。
(3)求解某一時刻（或某一位置）的電動勢，瞬時電流、功率及某段時間內的電功、電熱等問題，應選用E=BLv。
【應用2】如圖所示，足夠長的兩光滑導軌水平放置，兩條導軌相距為d，左端MN用阻值不計的導線相連，金屬棒ab可在導軌上滑動，導軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計。整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應強度隨時間均勻增加，B=kt，其中k為常數。金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導軌向右做勻速運動，t=0時，金屬棒ab與MN相距非常近．求：
（1）當t=to時，水平外力的大小F．
（2）同學們在求t=to時刻閉合回路消耗的功率時，有兩種不同的求法：
方法一：t=to時刻閉合回路消耗的功率P=Fv．
方法二：由Bld=F，得：（其中R為回路總電阻）
這兩種方法哪一種正確?請你做出判斷，并簡述理由．
導示:（1）回路中的磁場變化和導體切割磁感線都產生感應電動勢，據題意，有
；；
聯立求解得
又得
所以，，即
（2）方法一錯，方法二對；
方法一認為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實際上磁場的變化也對閉合回路提供能量。
方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率。

類型一求感應電動勢的兩種方法
1、E＝n△ф/△t，它計算的是感應電動勢的平均值，可以理解為E＝nB△S/△t，或E＝nS△B/△t。
2、E＝BLV。
條件：①勻強磁場，②L⊥B，③V⊥L。
【例1】（鹽城中學08屆高三年級12月份測試題）如圖所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，間距d為0.5m，左端通過導線與阻值為2的電阻R連接，右端通過導線與阻值為4的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內有豎直向上的勻強磁場，CE長為2m，CDEF區(qū)域內磁場的磁感應強度B隨時間變化如圖所示，在t＝0時，一阻值為2的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導軌向右運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流強度；
（2）恒力F的大??；
（3）金屬棒的質量。
導示：（1）金屬棒未進入磁場時，R總＝RL＋R/2＝5，E1＝t＝SBt＝0.5V，IL＝E1/R總＝0.1A，
（2）因燈泡亮度不變，故4s末金屬棒進入磁場時剛好勻速運動。
I＝IL＋IR＝IL＋ILRLR＝0.3A，
F＝FA＝BId＝0.3N，
（3）E2＝I（R＋RRLR＋RL）＝1V，v＝E2Bd＝1m/s，
a＝vt＝0.25m/s2，m＝Fa＝1.2kg。
本題考查了兩類電動勢的計算方法：即感生電動勢和動生電動勢。關鍵是抓住“燈泡的亮度沒有變化”。

類型二感應電荷量的計算
回路中發(fā)生磁通變化時，由于感應電場的作用使電荷發(fā)生定向移動而形成感應電流，在△t內遷移的電量（感應電量）為：q=I△t=E△t/R=△ф/R
僅由回路電阻和磁通變化決定，與發(fā)生磁通變化的時間無關。因此，當用一根磁棒先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時，線圈里積聚的感應電量相等．但快插與慢插時產生的感應電動勢、感應電流不同，外力做的功也不同．
【例2】如圖，金屬桿MN和PQ間距為L，MP間連有電阻R，豎直放置在垂直紙面的勻強磁場中，磁感應強度為B，有一金屬棒AB，長為2L，A端始終與PQ接觸，棒緊靠MN滑倒．求此過程中通過R的電量（其他電阻不計）．
導示:根據E＝△ф/△t，I=E/R，q=It得，
q=△ф/R=BL2/2R。

追問：若在NQ處連接一個電容為C的電容器，已知AB棒角速度為ω，則通過R的電量又是多少？

1、（東海高級中學08屆高三第四次月考卷）如圖所示，兩根相距為L的平行直導軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面內）?，F對MN施力使它沿導軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則（）
A．U=Blv/2流過固定電阻R的感應電流由b到d
B．U=Blv/2流過固定電阻R的感應電流由d到b
C．U=Blv流過固定電阻R的感應電流由b到d
D．U=Blv流過固定電阻R的感應電流由d到b

2、一個N匝圓線圈，放在磁感強度為B的勻強磁場中，線圈平面跟磁感強度方向成30°角，磁感強度隨時間均勻變化，線圈導線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應電流增加一倍的是()
A．將線圈匝數增加一倍
B．將線圈面積增加一倍
C．將線圈半徑增加一倍
D．適當改變線圈的取向

3、（啟東中學2008屆高三第三次月考）某同學在實驗室里熟悉各種儀器的使用。他將一條形磁鐵放在轉盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉盤轉動，另將一磁感強度傳感器固定在轉盤旁邊，當轉盤（及磁鐵）轉動時，引起磁感強度測量值周期性地變化，該變化與轉盤轉動的周期一致。經過操作，該同學在計算機上得到了如圖乙所示的圖像。
（1）在圖像記錄的這段時間內，圓盤轉動的快慢情況是。
（2）圓盤勻速轉動時的周期是s。
（3）該同學猜測磁感強度傳感器內有一線圈，當測得磁感強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時。按照這種猜測（）
A．在t=0.1s時刻，線圈內產生的感應電流的方向發(fā)生了變化
B．在t=0.15s時刻，線圈內產生的感應電流的方向發(fā)生了變化
C．在t趨近0.1s時，線圈內產生的感應電流的大小達到了最大值
D．在t趨近0.15s時，線圈內產生的感應電流的大小達到了最大值

答案：1、A2、CD
3、（1）先快慢不變，后越來越慢；
（2）0.2；（3）AC