法拉第电磁感应定律  自感

　　教学目标：

　　1．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。

　　2．知道自感现象及其应用，日光灯

　　教学重点：法拉第电磁感应定律

　　教学难点：法拉第电磁感应定律的应用

　　教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

　　教学过程：

　　一、法拉第电磁感应定律

　　1.法拉第电磁感应定律

　　电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即 ，在国际单位制中可以证明其中的k=1，所以有 。对于n匝线圈有 。

　　在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：E=BLvsinα（α是B与v之间的夹角）。

　　【例1】如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F大小； ⑵拉力的功率P； ⑶拉力做的功W； ⑷线圈中产生的电热Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。

　　解：这是一道基本练习题，要注意要注意所用的边长究竟是L1还是L2 ，还应该思考一下所求的各物理量与速度v之间有什么关系。

　　⑴ 

　　⑵ 

　　⑶ 

　　⑷ 

　　⑸  与v无关

　　特别要注意电热Q和电荷q的区别，其中 与速度无关！（这个结论以后经常会遇到）。

　　【例2】如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm

　　解：释放瞬间ab只受重力，开始向下加速运动。随着速度的增大，感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大，加速度随之减小。当F增大到F=mg时，加速度变为零，这时ab达到最大速度。

　　由 ，可得 

　　点评：这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系：重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程；安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程；合外力（重力和安培力）做功的过程是动能增加的过程；电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达到稳定速度后，重力势能的减小全部转化为电能，电流做功又使电能全部转化为内能。这时重力的功率等于电功率也等于热功率。

　　进一步讨论：如果在该图上端电阻右边安一只电键，让ab下落一段距离后再闭合电键，那么闭合电键后ab的运动情况又将如何？（无论何时闭合电键，ab可能先