《4.4法拉第电磁感应定律教案》.doc

《4.4法拉第电磁感应定律教案》.doc

《《4.4法拉第电磁感应定律教案》.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《4.4法拉第电磁感应定律教案》.doc（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

4.4法拉第电磁感应定律

【教学目标】

（1）知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。

（2）知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。

（3）理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

（4）知道E=BLvsinθ如何推得。

【教学重点】法拉第电磁感应定律。

【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。

【教学方法】自主学习合作探究巩固延伸

【教学过程】

一、复习提问：

1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？

2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？

3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？

二、引入新课

1、问题1：

既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？

2、问题2：

如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问

①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?

为什么?

②、有感应电流,是谁充当电源?

③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？

有无感应电动势？

3、产生感应电动势的条件是什么？

4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？

三、进行新课

（一）、探究影响感应电动势大小的因素

（1）猜测：

感应电动势大小跟什么因素有关？

（2）探究问题：

问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？

问题2：

电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？

问题3：

在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？

实验结论电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，磁通量的变化越快电动势越大，磁通量的变化越慢电动势越小。

（二）、法拉第电磁感应定律

从上面的实验我们可以发现，ΔΦ／Δt越大，E感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。

精确的实验表明：

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝

这就是法拉第电磁感应定律。

E=N

1.内容:

电动势的大小与磁通量的变化率成正比

2.公式:

E=N3.定律的理解:

⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt

⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断

⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定：

当ΔΦ＝ΔＢＳcosθ则ε＝ΔＢ／ΔtＳcosθ

当ΔΦ＝ＢΔＳcosθ则ε＝ＢΔＳ／Δtcosθ

当ΔΦ＝ＢＳΔ（cosθ）则ε＝ＢＳΔ（cosθ）／Δt

4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势

用课件展示如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？

解析：

设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，这时线框面积的变化量为ΔS=LvΔt

穿过闭合电路磁通量的变化量为ΔΦ=BΔS=BLvΔt

据法拉第电磁感应定律，得

E==BLv

理解：

（1）B,L,V两两垂直

（2）导线的长度L应为有效长度

（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=0（4）速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）

问题：

当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？

E=BLv1=BLvsinθ

强调：

在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v与B的夹角。

5、公式比较

与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt：

求平均电动势

E=BLV：

v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势

课堂练习：

例题1：

下列说法正确的是（D）

A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大

D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大

例题2：

一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。

求线圈中的感应电动势。

（16V）

解：

由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt①ΔΦ＝ΔＢ×Ｓ②

由①②联立可得E=nΔＢ×Ｓ/Δt代如数值可得Ｅ＝１６Ｖ

例题3、如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2g，电阻R＝0.2Ω，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。

（4m／s）

问1：

将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成30°角，不计阻力，B垂直于框平面，求v？

答案：

（2m／s）

问2：

上题中若ab框间有摩擦阻力，且μ＝0.2，求v？

答案：

（1.3m／s）

问3：

若不计摩擦，而将B方向改为竖直向上，求v？

答案：

（2.67m／s）

问4：

若此时再加摩擦μ＝0.2，求v？

答案：

（1.6m／s）

问5：

如图所示在问2中的BC中间加ε＝0.3v、r＝0.8Ω的电池，求v？

答案：

（20m／s）

问6：

上题中若有摩擦，μ＝0.2，求v？

问7：

B改为竖直向上，求v？

问8：

将电池ε反接时的各种情况下，求v？

【板书设计】

第四节：

法拉第电磁感应定律

一、感应电动势二、电磁感应定律

1．内容2．表达式E=nΔΦ/Δt：

求平均电动势

E=BLV：

V为瞬时值时求瞬时电动势，V为平均值求平均电动势

3.定律的理解:

【布置作业】选修3-2课本第16页“思考与讨论”课后作业：

第17页1、2、3、4、5题

【课后反思】

3/3