導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢

1、頁眉內(nèi)容第六講上課時(shí)間：2014年9月23日星期二課時(shí)：兩課時(shí)總課時(shí)數(shù)：12課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算方法，2.掌握導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。3掌握導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小的表達(dá)式。會(huì)計(jì)算B、I、v三者相互垂直的情況下，導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。教學(xué)重點(diǎn)：本節(jié)重點(diǎn)是導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：本節(jié)重點(diǎn)是導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算教具：電子白板教學(xué)過程：一、組織教學(xué)檢查學(xué)生人數(shù)，填寫教室日志，組織學(xué)生上課秩序。二、復(fù)習(xí)導(dǎo)入1. 磁場中的幾個(gè)基本物理量。2. 電磁力的大小計(jì)算公式及方向的判定。三、

2、講授新課：（一）電磁感應(yīng)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(dòng)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(yīng)現(xiàn)象。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做感應(yīng)電動(dòng)勢。用字母e表示，國際單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；螺旋線圈中磁感線發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。W（二）直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小可用下面公式計(jì)算：e=BLvsin0式中：e-感應(yīng)電動(dòng)勢，單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為特斯拉，簡稱特，用符號T表示。L導(dǎo)體在垂直于磁場方向上的長度，單位為米，用符號m表

3、示。v-導(dǎo)體切割磁感線速度，單位為米/秒，用符號m/s表示。0-為速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向間的夾角。上式說明：閉合電路中的一段導(dǎo)線在磁場中作切割磁感線時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)線的有效長度和導(dǎo)線切割磁感線的有效速度的乘積成正比。由上式可知：當(dāng)B丄v時(shí)，0=90°,sin90°=1,感應(yīng)電動(dòng)勢e最大，最大為BLv;當(dāng)0=0時(shí)，sin0°=0,感應(yīng)電動(dòng)勢e最小為0.感應(yīng)電動(dòng)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(zhǔn)N極，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，則其余四指所指的方向就是感

4、應(yīng)電動(dòng)勢的方向。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的實(shí)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(huì)在回路中產(chǎn)生電流，該電流稱為感應(yīng)電流。注意：1.公式用于勻強(qiáng)磁場頁腳內(nèi)容頁眉內(nèi)容2.公式中v為瞬時(shí)速度，e為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢；v為平均速度，e為平均感應(yīng)電動(dòng)勢。3. 若導(dǎo)線棒是曲線，則公式中的L為切割磁感線的導(dǎo)體棒的有效長度，有效長度的長度為曲線兩端點(diǎn)的邊線長度。v丄L時(shí)，導(dǎo)體兩端點(diǎn)之間的距離。4. 穿過回路的磁通量發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，電路不閉合時(shí)沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動(dòng)勢仍存在。5. 切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)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(dǎo)體

5、ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ab的長度為L,以速度v勻速切割磁感線向右運(yùn)動(dòng)，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢？判斷感應(yīng)電動(dòng)勢的方向。解析：速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向間的夾角為90°,e=BLv。rLL1V1方向用右手定則判斷：b為低電位，a為高電位。XXX1XXXX冥XXXX；Xbi圖2v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感圖1例題二、如圖2所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體以應(yīng)電動(dòng)勢。解析：可以把速度v分解為兩個(gè)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(yīng)電動(dòng)勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為e=BLv=BLvsin0（四）、思考練習(xí)1在

6、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？答：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。2. 有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生嗎？3. 關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，下列說法正確的是（A. 導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生B. 導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生C. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生D.4.在均勻磁場中，穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流當(dāng)線圈在磁場中平移但不離開磁場時(shí)，矩形線圈中將）。C.無電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.無法確定有一矩形線圈平面與磁場方向垂直，（A. 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B.產(chǎn)生感應(yīng)電流o5.運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體切

7、割磁感線而產(chǎn)生最大感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的夾角為（A.0°B.45°C.90°D.180B. Bv丄L時(shí)，導(dǎo)體兩端點(diǎn)之間的距離。A、感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv.B、感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLvC、設(shè)導(dǎo)體與磁場下邊界的夾角為0,感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv/sin0D、感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv.故C正確故選C四、課堂小結(jié)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢五、布置作業(yè)：練習(xí)題六、課后反思：頁腳內(nèi)容直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢導(dǎo)學(xué)案（一）電磁感應(yīng)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(dòng)勢和電流。通常把利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為

8、電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做感應(yīng)電動(dòng)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(yīng)電動(dòng)勢的情況：直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；螺旋線圈中磁感線發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。（二）直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢直導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小可用下面公式計(jì)算：e=BLvsin0式中：e-感應(yīng)電動(dòng)勢，單位伏特，簡稱伏，用符號V表示。B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為特斯拉，簡稱特，用符號T表示。L導(dǎo)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(dǎo)體切割磁感線速度，單位為米/秒，用符號m/s表示。0-為速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向間的夾角。上式說明

9、：閉合電路中的一段導(dǎo)線在磁場中作切割磁感線時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)線的有效長度和導(dǎo)線切割磁感線的有效速度的乘積成正比。由上式可知：當(dāng)B丄v時(shí)，0=90°,sin90o=1,感應(yīng)電動(dòng)勢e最大，最大為BLv;當(dāng)0=0°時(shí)，sin0o=0,感應(yīng)電動(dòng)勢e最小為0.感應(yīng)電動(dòng)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(zhǔn)N極，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，則其余四指所指的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢的方向。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的實(shí)質(zhì)：穿過回路的一磁通量發(fā)生變化_。穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)在回路中產(chǎn)生電流，

10、該電流稱為感應(yīng)電流。注意：1.公式用于勻強(qiáng)磁場2.穿過回路的磁通量發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，電路不閉合時(shí)沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動(dòng)勢仍存在。3.切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)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(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ab的長度為L,以速度v勻速切割磁感線向右運(yùn)動(dòng)，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢？判斷感應(yīng)電動(dòng)勢的方向。解析：速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向間的夾角為90°,e=BLv。方向用右手定則判斷：b為低電位，a為高電位。XX；XxBx；：XXXbl圖1例題二、如圖2所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體以應(yīng)電動(dòng)勢

11、。解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量Vi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(yīng)電動(dòng)勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為e=BLv=BLvsin0圖2v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感練習(xí)題1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件是什么？2在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?4.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，下列說法正確的是（A.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生C.穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生D.穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流5.在均勻磁場中，有一矩形

12、線圈平面與磁場方向垂直，當(dāng)線圈在磁場中平移但不離開磁場時(shí)，（矩形線圈中將A.A）。XXA.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B.產(chǎn)生感應(yīng)電流C.6.運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生最大感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線的夾角為（A.0oB.45oC.90oD.180B.B無電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.無法確定oBXX7?*X!L冥X7.下列各種情況中的導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大的是（C.CD.D3.有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生嗎?8.均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.8T,直導(dǎo)體在磁場中有效長度L為20cm,導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向夾角為30°,導(dǎo)線以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，求直導(dǎo)體上感應(yīng)電動(dòng)

13、勢的大小和方向。練習(xí)題答案1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)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(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生嗎？答：不一定。4. 關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，下列說法正確的是（D）。A.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生C. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生D. 穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，不一定產(chǎn)生感應(yīng)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(dāng)線圈在磁場中平移但不離開磁場時(shí)，矩形線圈中將(C)。xXXXXXX>AX1束xX冥小L1>xHXXx|DxXX1.xXXxxxxCxxxxxA.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B.產(chǎn)生感應(yīng)電流C.無電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.無