4.2 电磁感应定律及其应用

4.2 电磁感应定律及其应用

课标定位 学习目标： 1.知道电源是一种把其他形式的能转化 为电能的装置，电动势是一个描述电源这种本领强 弱的物理量. 2.知道法拉第电磁感应定律，会用电磁感应定律计 算感应电动势的大小. 3.会用公式E=Blv计算导体在匀强磁场中垂直切 割磁感线时感应电动势的大小，知道该公式与法拉 第电磁感应定律的区别与联系. 4.会用右手定则判断导体垂直切割磁感线时产生的 感应电流的方向，能区分左手定则、右手定则与安 培定则.

5.知道直流电与交流电之间的区别.知道发 电机的工作原理. 6.了解变压器的结构和工作原理，知道理想 变压器原、副线圈两端的电压与它们匝数之 间的关系. 7.了解电磁感应现象在生活、生产中的应用， 培养运用物理规律解决和解释实际问题的能 力.

重点难点： 1.理解并应用法拉第电磁感应定律 计算感应电动势的大小. 2.正确应用右手定则判断切割类感应电流的方 向. 3.了解变压器的工作原理，并进行适当计算.

课前自主学案

一、法拉第电磁感应定律 1.电动势：电源是一种把其他形式的能量转化为 电能 电动势 ______的装置，电源本领的强弱用________来描

述.电动势用符号E表示.单位：伏特(V).一节电动势 电动势 干电池的_________是1.5 V,蓄电池的________是

2.0 V.

2.感应电动势：如果导体在磁场中做切割磁感 线运动，其两端就会产生电动势，这种由于电磁 感应电动势. 感应现象而产生的电动势叫____________ 注意：若该导线是一个完整的闭合电路的一部分， 那么这个感应电动势将引起回路中自由电荷的定 向移动，形成感应电流.感应电流的大小不仅与 感应电动势的大小有关，还与电路的组成(如电阻 的大小)有关.因此从本质上来说，电磁感应现象 产生的是感应电动势.

时间 3.磁通量的变化率：单位_______内穿过回路 变化量 的磁通量的_________叫做磁通量的变化率. 4.法拉第电磁感应定律：回路中感应电动势的 变化率 大小，跟穿过该回路的磁通量的_______成正比. ΔΦ 公式：E=n ,n 为线圈匝数，E、ΔΦ、Δt 的 Δt 单位分别为 V、Wb、s. 5.导体切割磁感线产生的感应电动势的大小： Blv E=______. 注意：该式的适用条件是导体做切割磁感线 运动时，磁感线，导体，切割速度三者两两 相互垂直.

思考感悟 1.左手定则是用来判断什么的？ 提示：判断通电导线(或运动电荷)在磁场中的 受力方向. 6.右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手 指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感 运动 线垂直穿入手心，拇指指向导体的_______方向， 感应电流

那么其余四指所指的方向就是_________的方 向.

二、发电机的工作原理 机械 电 1.发电机：把______能转化为___能的装置，和电 动机的原理正好相反. 2.直流电：干电池和蓄电池等电源提供的电流， 方向 ______恒定不变，称为直流电，简称DC. 3.交流电：让矩形线圈在磁场中转动产生了____ 大小 方向 和_____都随时间做周期性变化的电流叫做交流电， 简称AC.

思考感悟2.交流电和直流电的区别是什么？ 提示：关键看电流方向是否变化.

4.交流发电机的工作原理

图4-2-1

如图4-2-1所示，线圈平面从平行于磁感线 的水平位置开始转动，线圈的一个边向上运 磁感线 动，另一个边向下运动，切割________,线 圈中产生了___________电流从线圈的一个边 感应电流. 流出 流进. ______,从另一个边_______当线圈转过半周 后，线圈的左右两边在磁场中的运动方向发 生了变化，原来向上运动的改为向下运动， 原来向下运动的改为向上运动，结果使得线 方向 圈中的电流______发生了改变.这就产生了 大小和方向都随时间做周期性变化的电流.

三、变压器的工作原理 变压器是根据电磁感应原理(互感原理)工作 的.

图4-2-2 1.构造：如图4-2-2所示，变压器由闭合的 铁芯和绕在铁芯上的 两个线圈组成，其中与 电源相连的，称为_______;与负载相连的，称 原线圈 为_________ 副线圈.

2.原副线圈上的电压关系 假设原、副线圈两端的电压分别是 U1、U2,原、 副线圈的匝数分别是 n1,n2,对于可以忽略原、 副线圈的电阻和各种电磁能量损失的理想变压 器来说，原、副线圈两端的电压之比等于它们 U1 n 1 的匝数之比，即 =___. n2 U2 3.理想变压器 可以忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失 的变压器称为理想变压器.

思考感悟 3.什么情况下变压器是升压变压器？ 提示：副线圈匝数n2大于原线圈匝数n1时为 升压变压器.

核心要点突破

一、法拉第电磁感应定律的理解 ΔΦ 1.Φ、ΔΦ、 的比较 Δt

物理意义 表示某时刻或某位置时穿过某一 磁通量Φ Wb 面积的磁感线条数的多少 磁通量的 表示在某一过程中穿过某一面积 Wb 变化量ΔΦ 磁通量变化的多少 磁通量的 Wb/ 表示穿过某一面积的磁通量变化 ΔΦ s 变化率 Δt 的快慢

物理量

单位