高中物理4.4法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)案新人教版選修

1、法拉第電磁感應(yīng)定律課 題4.4法拉第電磁感應(yīng)定律計劃 課時上課日期實用課時說明教學(xué)目標(biāo)知道感應(yīng)電動勢,及決定感應(yīng)電動勢大小的因素。知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別、。理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達式。知道E=BLvsin如何推得。會用解決問題。教學(xué)重難點法拉第電磁感應(yīng)定律。感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生條件的區(qū)別二、引入新課1、問題1：既然會判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流的強弱呢？ 答：既然有感應(yīng)電流，那么就一定存在感應(yīng)電動勢只要能確定感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了2、問題2：如圖所示，在螺線管中插入一個條形磁鐵，問、在條形磁鐵向下插入

2、螺線管的過程中,該電路中是否都有電流?為什么?答：有，因磁通量有變化、有感應(yīng)電流,是誰充當(dāng)電源?答：由恒定電流中學(xué)習(xí)可知，對比可知左圖中的虛線框部分相當(dāng)于電源。、上圖中若電路是斷開的，有無感應(yīng)電流電流？有無感應(yīng)電動勢？答：電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。3、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件是什么？答：回路中的磁通量發(fā)生變化4、比較產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件你有什么發(fā)現(xiàn)？答：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢，但產(chǎn)生感應(yīng)電流還需要電路閉合，因此研究感應(yīng)電動勢更有意義。（情感目標(biāo)）本節(jié)課我們就來一起探究感應(yīng)電動勢三、進行新課（一）、探究影響感

3、應(yīng)電動勢大小的因素（1）探究目的：感應(yīng)電動勢大小跟什么因素有關(guān)？（學(xué)生猜測）（2）探究要求：、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。 、迅速和緩慢移動導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。、迅速和緩慢移動滑動變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管，分別記錄表針的最大擺幅；（3）、探究問題：問題1、在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系？問題3：在實驗中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ （4）、探究過程安排學(xué)生實驗。（能力培養(yǎng)）教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗，（課件展示）回答以上問題學(xué)生甲：穿過電路的變化產(chǎn)生E感產(chǎn)生I感.學(xué)生乙：由全電路歐姆

4、定律知I=，當(dāng)電路中的總電阻一定時，E感越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。學(xué)生丙：磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同?？梢?，感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān).把定義為磁通量的變化率。上面的實驗，我們可用磁通量的變化率來解釋：學(xué)生甲：實驗中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）時，大，I感大，E感大。實驗結(jié)論:電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)，磁通量的變化越快電動勢越大,磁通量的變化越慢電動勢越小。（二）、法拉第電磁感應(yīng)定律從上面的實驗我們可以發(fā)現(xiàn)，越大，E感越大，即感應(yīng)電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實驗表明：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿

5、過這一電路磁通量的變化率成正比，即E。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。設(shè)閉合電路是一個N匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時相當(dāng)于N個單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應(yīng)電動勢變?yōu)镋=N1.內(nèi)容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比2.公式:=N3.定律的理解:磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別、t感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比感應(yīng)電動勢的方向由楞次定律來判斷感應(yīng)電動勢的不同表達式由磁通量的的因素決定：當(dāng)cos則tcos當(dāng)cos則tcos當(dāng)(cos)則（cos）t4、特例導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢用課件展示如圖所示電路，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，ab

6、的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢？（課件展示） 解析：設(shè)在t時間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運動到a1b1，這時線框面積的變化量為S=Lvt穿過閉合電路磁通量的變化量為=BS=BLvt據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得E=BLv這是導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢計算更簡捷公式，需要理解（1）B,L,V兩兩垂直（2）導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度（3）導(dǎo)線運動方向和磁感線平行時，E=0（4）速度V為平均值（瞬時值），E就為平均值（瞬時值）問題：當(dāng)導(dǎo)體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角，感應(yīng)電動勢可用上面的公式計算嗎？用課件展示如圖所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強磁場中，導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)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=vsin和平行于磁感線的分量v2=vcos。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv1=BLvsin強調(diào)：在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s）