物理：1.2《感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律》教案（魯科版選修3-2）

1、1.2 感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律課時安排2課時教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1理解感應(yīng)電動勢的概念，明確感應(yīng)電動勢的作用。2知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能與磁通量的變化相區(qū)別。3理解感應(yīng)電動勢的大小與磁通變化率的關(guān)系，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用。4知道公式E=BLvsin是如何推導(dǎo)出的，知道它只適用于導(dǎo)體切割磁感線運動的情況。會用它解答有關(guān)的問題。（二）過程與方法通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，進(jìn)一步揭示電與磁的關(guān)系。（三）情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力和通過觀察、實驗尋找物理規(guī)律的能力。教學(xué)重點理解感應(yīng)電動勢的大小與磁通變化率的關(guān)系，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用教學(xué)

2、難點：培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力和通過觀察、實驗尋找物理規(guī)律的能力。教學(xué)器材：投影儀、投影片、演示電流計、線圈、磁鐵、導(dǎo)線等。教學(xué)方法：實驗+啟發(fā)式教學(xué)過程（一）引入新課（復(fù)習(xí)）：1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（學(xué)生思考并回答）2、閉合電路中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？（學(xué)生思考并回答）在電磁感應(yīng)中，有感應(yīng)電流說明有感應(yīng)電動勢存在，讓我們一起來研究感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生。（二）進(jìn)行新課1感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。實驗一：將磁鐵迅速插入和慢慢插入時，學(xué)生觀察。電流計偏轉(zhuǎn)的角度有何不同？反映電流大小有何不同？感應(yīng)電動勢大小如何？（學(xué)生思考并回答）將磁鐵迅速插入和慢慢插入時，磁通量的變化是否

3、相同？（學(xué)生思考并回答）換用強(qiáng)磁鐵，迅速插入，電流表的指針偏轉(zhuǎn)如何？說明什么以上現(xiàn)象說明什么問題？小結(jié)：（1）磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大，在同一電路中，感應(yīng)電流越大，反之，越小。（2）磁通量變化快慢的意義：在磁通量變化相同時，所用的時間t越少，即變化越快；反之，則變化越慢。在變化時間t一樣時，變化量越大，表示磁通量變化越快；反之，則變化越慢。a1b2cdvab磁通量變化的快慢，可用單位時間內(nèi)的磁通量的變化，即磁通量的變化率來表示。實驗二：磁通量的變化率也可以用導(dǎo)體切割磁感線的快慢（速度）來表示。（即速度大，單位時間內(nèi)掃過的面積大）導(dǎo)體ab迅速切割時，指針偏轉(zhuǎn)角度大，反映感應(yīng)電流大，感應(yīng)電動

4、勢大；導(dǎo)體慢慢切割時，指針偏轉(zhuǎn)角小，反映電流小，感應(yīng)電動勢小。由兩實驗得：感應(yīng)電動勢的大小 ，完全由磁通量的變化率決定。2法拉第電磁感應(yīng)定律：（1）磁通量的變化率即磁通量的變化快慢，用/t表示，其中=21，t=t2t1，（2）法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容：感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（3）公式（感應(yīng)電動勢的大?。〦=k/t，其中k為比例常數(shù)當(dāng)式中各量都取國際單位制時，k為1若閉合線圈是一個n匝線圈，相當(dāng)于n個電動勢為/t的電源串聯(lián)，此時E=n/t注意：A、電動勢的單位是V，討論1V=1Wb/s。 B、磁通量的變化率/t與、無直接的決定關(guān)系。 C、引起的變化的原因有兩：=B

5、·S，=B·S所以E=/t也有兩種：即E=B·S/t、E= B·S/t3推導(dǎo)導(dǎo)體做切割磁感線運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小表達(dá)式（學(xué)生自已推導(dǎo)）如圖，矩形線圈abcd處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框平面跟磁感線垂直，線框可動部分ab的長度是，運動速度的大小是v，速度方向跟ab垂直，同時也跟磁場方向垂直。a1b2cdvab這個問題中，穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化是由矩形的面積變化引起的，因此我們先計算t時間內(nèi)的面積變化量S。在t時間內(nèi)，可動部分由位置ab運動到a1b1，閉合電路所包圍的面積增量為圖中陰影部分，而aa1的長度正好是t時間內(nèi) 導(dǎo)體ab運動 的距

6、 離vt，因此SvtBSBvt所以：這個公式表示，在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)線、導(dǎo)線的運動方向三者垂直時，感應(yīng)電動勢等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線運動速度v的乘積。式中的速度v如果瞬時速度，則求得電動勢就是瞬時電動勢，如果是平均速度，則求得的E就是平均電動勢。注意：此式適用于B、L、v兩兩垂直時，若不是呢，此式應(yīng)怎樣修正？E=BLvsin【例題】如圖所示，L是用絕緣導(dǎo)線繞制的線圈，匝數(shù)為100，由于截面積不大，可以認(rèn)為穿過各匝線圈的磁通量是相等的，設(shè)在0.5秒內(nèi)把磁鐵的一極插入螺線管，這段時間里穿過每匝線圈的磁通量由0增至1.5×10 5Wb。這時螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有多大？

7、如果線圈和電流表總電阻是3歐，感應(yīng)電流有多大？注意：向線圈插入磁鐵的過程中，磁通量的增加不會是完全均勻的，可能有時快些，有時慢些，因此我們這里算出的磁通量變化率實際上是平均變化率，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流也都是平均值。（三）鞏固練習(xí)有一個1000匝的線圈，在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb增加到0.08Wb,求線圈中的感應(yīng)電動勢。如果線圈的電阻為10，把它跟一個電阻為990的電熱器串聯(lián)成閉合回路，通過電熱器的電流多大? 答案：150V；0.15A（四）小結(jié)1電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比這就是法拉第電磁感應(yīng)定律E=n/t2導(dǎo)體做切割磁感線運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小

8、表達(dá)式EBlvsin 六、作業(yè)：1P14頁（2）、（3）、（4）做在作業(yè)本上。2完成其它題目第二課時（一）復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識： 1提問：法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么？寫出計算公式。公式（感應(yīng)電動勢的大?。?磁通量的“變化率”與磁通量的“變化量”有何區(qū)別和聯(lián)系？3由公式推導(dǎo)導(dǎo)體做切割磁感線運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小的表達(dá)式。SvtBSBvt所以：這個公式表示，在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)線、導(dǎo)線的運動方向三者垂直時，感應(yīng)電動勢等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線運動速度v的乘積。（二）例題精講【例1】如圖所示，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.10T，切割磁感線的導(dǎo)線的長度為40cm，線框向左勻速運動的速度

9、v為5.0m/s，整個線框的電阻R為0.5，試求感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電流的大小解析線框中的感應(yīng)電動勢EBlv0.10×0.40×5.0V0.20V線框中的感應(yīng)電流IE/R0.20/0.50A0.40A【例2】如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成一個正方形線框，每邊長為0.2 cm，正方形的一半放在和線框垂直的向里的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場的變化為每0.1 s增加1 T時，線框中感應(yīng)電動勢是多大？分析與解答：由法拉第電磁感應(yīng)定律（三）課堂練習(xí)1講評作業(yè)題2講練練習(xí)二（1）至（7）題。點評（注重引導(dǎo)學(xué)生，盡量讓學(xué)生自己分析解決問題）：重點點評第（4）、（6）題。提示學(xué)生注意：感應(yīng)電動勢的大小，決定于磁通量的變化率。補(bǔ)充練習(xí)：1當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時，則（ ）A線圈中一定有感應(yīng)電流B線圈中一定有感應(yīng)電動勢C，感應(yīng)電動勢的大小與線圈電阻無關(guān)D如有感應(yīng)電流，其大小與線圈的電阻有關(guān)2閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一閉合電路的下列那個物理量成正比？A磁通量 B磁感應(yīng)強(qiáng)度C磁通量的變化率 D磁通量的變化量