導線切割磁感線時的感應電動勢【優(yōu)質(zhì)教學】

1、第六講上課時間：2014年9月23日 星期二課 時：兩課時總課時數(shù)：12課時教學目標：1.掌握導線切割磁感線時的感應電動勢計算方法，2.掌握導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢。3.掌握導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢大小的表達式。會計算B、l、v三者相互垂直的情況下，導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢的大小。教學重點： 本節(jié)重點是導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢大小的計算教學難點： 本節(jié)重點是導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢大小的計算教 具：電子白板教學過程：一、 組織教學檢查學生人數(shù)，填寫教室日志，組織學生上課秩序。二、 復習導入1. 磁場中的幾個基本物理量。2. 電磁力的大小計算公式及方向的判

2、定。三、 講授新課：（一）電磁感應 電流和磁場是不可分的，有電流就能產(chǎn)生磁場，同樣，變化的磁場也能產(chǎn)生電動勢和電流。通常把利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象。在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢。用字母e表示，國際單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢；螺旋線圈中磁感線發(fā)生變化時產(chǎn)生的感應電動勢。（二）直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢的大小可用下面公式計算:e=BLvsin 式中：e-感應電動勢，單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。 B為磁感應強度，單位為特斯拉，簡稱特，用符號T表示。L導體在垂直于磁場方向上的長度，單位為米

3、，用符號m表示。 v-導體切割磁感線速度,單位為米/秒，用符號m/s表示。 -為速度v方向與磁感應強度B方向間的夾角。 上式說明：閉合電路中的一段導線在磁場中作切割磁感線時，導線內(nèi)所產(chǎn)生的感應電動勢與磁場的磁感應強度、導線的有效長度和導線切割磁感線的有效速度的乘積成正比。 由上式可知：當Bv時，=90o, sin90o=1,感應電動勢e最大，最大為BLv；當=0o時， sin0o=0,感應電動勢e最小為0. 感應電動勢的方向可用右手定則來判斷：平伸右手，大拇指與其余四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，手心對準N極，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動的方向，則其余四指所指的方向就是感應電動勢的

4、方向。產(chǎn)生感應電動勢的實質(zhì)：穿過回路的磁通量發(fā)生變化。穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會在回路中產(chǎn)生電流，該電流稱為感應電流。注意：1.公式用于勻強磁場 2公式中v為瞬時速度，e為瞬時感應電動勢；v為平均速度，e為平均感應電動勢。3.若導線棒是曲線，則公式中的L為切割磁感線的導體棒的有效長度，有效長度的長度為曲線兩端點的邊線長度。vL時，導體兩端點之間的距離。4. 穿過回路的磁通量發(fā)生變化就會產(chǎn)生感應電動勢，電路不閉合時沒有感應電流，但感應電動勢仍存在。5.切割磁感線時產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源。（三）例題講解例題一、如圖1所示電路，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為

5、B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線向右運動，求產(chǎn)生的感應電動勢？判斷感應電動勢的方向。 解析：速度v方向與磁感應強度B方向間的夾角為 90o, e=BLv。方向用右手定則判斷：b為低電位，a為高電位。 圖1 圖2例題二、如圖2所示電路，閉合電路的一部分導體處于勻強磁場中，導體以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢。解析：可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1和平行于磁感線的分量v2,后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢為e=BLv1=BLvsin（四）、思考練習1在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？答：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就

6、會在回路中產(chǎn)生感應電流。2.有感應電動勢產(chǎn)生，就會有感應電流產(chǎn)生嗎？ 3.關于感應電動勢和感應電流，下列說法正確的是（ ）。A. 導體做切割磁感線運動時，一定有感應電流產(chǎn)生B. 導體在磁場中運動時，一定有感應電動勢產(chǎn)生C. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，就一定有感應電流產(chǎn)生D. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應電動勢，不一定產(chǎn)生感應電流4.在均勻磁場中，有一矩形線圈平面與磁場方向垂直，當線圈在磁場中平移但不離開磁場時，矩形線圈中將（ ）。A.產(chǎn)生感應電動勢 B.產(chǎn)生感應電流 C.無電磁感應現(xiàn)象 D.無法確定5.運動導體切割磁感線而產(chǎn)生最大感應電動勢時，導體的運動方向與磁感線的夾角為（ ）

7、。A. 0o B. 45o C. 90o D.180o 6.下列各種情況中的導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢最大的是（）AABBCCDDvL時，導體兩端點之間的距離。A、感應電動勢E=BLv B、感應電動勢E=BLv C、設導體與磁場下邊界的夾角為，感應電動勢E=BLv/sin D、感應電動勢E=BLv 故C正確故選C四、 課堂小結 1. 電磁感應現(xiàn)象 2. 直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢五、布置作業(yè)： 練習題六、課后反思：直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢導學案（一）電磁感應 電流和磁場是不可分的，有電流就能產(chǎn)生磁場，同樣，變化的磁場也能產(chǎn)生電動勢和電流。通常把利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電

8、磁感應現(xiàn)象。在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢。用字母e表示，國際單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。兩種產(chǎn)生感應電動勢的情況：直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢；螺旋線圈中磁感線發(fā)生變化時產(chǎn)生的感應電動勢。（二）直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢直導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢的大小可用下面公式計算:e=BLvsin 式中：e-感應電動勢，單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。 B為磁感應強度，單位為特斯拉，簡稱特，用符號T表示。L導體在垂直于磁場方向上的長度，單位為米，用符號m表示。 v-導體切割磁感線速度,單位為米/秒，用符號m/s表示。 -為速度v方向與磁感應強度B方向間的夾角。 上式

9、說明：閉合電路中的一段導線在磁場中作切割磁感線時，導線內(nèi)所產(chǎn)生的感應電動勢與磁場的磁感應強度、導線的有效長度和導線切割磁感線的有效速度的乘積成正比。 由上式可知：當Bv時，=90o, sin90o=1,感應電動勢e最大，最大為BLv；當=0o時， sin0o=0,感應電動勢e最小為0. 感應電動勢的方向可用右手定則來判斷：平伸右手，大拇指與其余四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，手心對準N極，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動的方向，則其余四指所指的方向就是感應電動勢的方向。產(chǎn)生感應電動勢的實質(zhì)：穿過回路的磁通量發(fā)生變化。穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會在回路中產(chǎn)生電流，該電流稱為感應電流

10、。注意：1.公式用于勻強磁場 2. 穿過回路的磁通量發(fā)生變化就會產(chǎn)生感應電動勢，電路不閉合時沒有感應電流，但感應電動勢仍存在。3.切割磁感線時產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源。（三）例題講解例題一、如圖1所示電路，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線向右運動，求產(chǎn)生的感應電動勢？判斷感應電動勢的方向。 解析：速度v方向與磁感應強度B方向間的夾角為 90o, e=BLv。方向用右手定則判斷：b為低電位，a為高電位。 圖1 圖2例題二、如圖2所示電路，閉合電路的一部分導體處于勻強磁場中，導體以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢。解析：可

11、以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1和平行于磁感線的分量v2,后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢為e=BLv1=BLvsin練習題1在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電動勢的條件是什么？2在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？3.有感應電動勢產(chǎn)生，就會有感應電流產(chǎn)生嗎？ 4.關于感應電動勢和感應電流，下列說法正確的是（ ）。A. 導體做切割磁感線運動時，一定有感應電流產(chǎn)生B. 導體在磁場中運動時，一定有感應電動勢產(chǎn)生C. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，就一定有感應電流產(chǎn)生D. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應電動勢，不一定產(chǎn)生感應電流5.在均勻

12、磁場中，有一矩形線圈平面與磁場方向垂直，當線圈在磁場中平移但不離開磁場時，矩形線圈中將（ ）。A.產(chǎn)生感應電動勢 B.產(chǎn)生感應電流 C.無電磁感應現(xiàn)象 D.無法確定6.運動導體切割磁感線而產(chǎn)生最大感應電動勢時，導體的運動方向與磁感線的夾角為（ ）。A. 0o B. 45o C. 90o D.180o 7.下列各種情況中的導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢最大的是（）AABBCCDD8.均勻磁場的磁感應強度B為0.8T，直導體在磁場中有效長度L為20cm，導線運動方向與磁場方向夾角為30o,導線以10m/s 的速度做勻速直線運動，如圖3所示，求直導體上感應電動勢的大小和方向。練習題答案1在電磁感應現(xiàn)

13、象中，產(chǎn)生感應電動勢的條件是什么？答：穿過回路的磁通量發(fā)生變化。2在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？答：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。3.有感應電動勢產(chǎn)生，就會有感應電流產(chǎn)生嗎？答：不一定。 4.關于感應電動勢和感應電流，下列說法正確的是（ D ）。A. 導體做切割磁感線運動時，一定有感應電流產(chǎn)生B. 導體在磁場中運動時，一定有感應電動勢產(chǎn)生C. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，就一定有感應電流產(chǎn)生D. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，一定產(chǎn)生感應電動勢，不一定產(chǎn)生感應電流5.在均勻磁場中，有一矩形線圈平面與磁場方向垂直，當線圈在磁場中平移但不離開磁場時，矩形線圈中將（ C ）。A.產(chǎn)生感應電動勢 B.產(chǎn)生感應電流 C.無電磁感應現(xiàn)象 D.無法確定6.運動導體切