法拉第电磁感应定律教案3.doc

(完整word)法拉第电磁感应定律教案3
法拉第电磁感应定律 教案
目的要求
1．知道什么是感应电动势．
2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能与磁通量的变化相区别．
3．知道法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式．
4．会用法拉第电磁感应定律解答有关问题．
5．知道公式是如何推导出的，知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况．会用它解答有关问题．

重点难点
1、法拉第电磁感应定律：2、特型:
2、对感应电动势的理解．2、及的联系与区别．

教法
教师通过类比法引人感应电动势的教学，通过演示实验法，指导学生观察分析，总结规律．

学法
学生积极思考认真比较,感应电动势的存在．通过观出实验现象分析、讨论、总结影响感应电动势大小的因素,从而抓住间区的本质．

教具
电流表、电压表、线圈、条形磁铁、电键、导线。

教学过程：
(一)引入新课:
导体中产生电流的条件？
产生感应电流的条件？
（二）新课教学：
1．感应电动势
在《稳恒电流》一章的学习中，我们知道，导体中有持续电流的必要条件之一是导体两端存在电势差,它是由电源的电动势产生的．上节课我们学习了电磁感应现象,知道只要闭合电路中的磁通量发生了变化，闭合电路中就有电流产生,比较这两个现象,共同点是电路中有电流产生，从产生电流的原因来分析，前者是由电源电动势产生电流，那么后者呢？不难得出结论,在电磁感应现象中,闭合电路的电流也应由电动势产生．在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势，为了加深理解，我们看下面图1。
比较图（a)与图（b），我们不难得出结论：图（b）中的虚线部分相当于图（a）的电池的作用:使电路两端产生电动势，从而让电路内出现电流．
让学生按上节课图1，图3,图5，找出相当于电源的部分．
2．法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小．
感应电动势大小与哪些因素有关呢?我们先看如图2所示实验：
当开关S断开时，在磁铁N插人或拔出的过程中＊的指针偏转而G的指针不动．说明回路中无感应电流．但有感应电动势，当回路中开关S闭合时，两表指针均偏转，说明回路闭合时有感应电流也有感应电动势．
结论1．无论电路闭合与否，只要穿过回路中的磁通量发生变化，就会在导体两端产生感应电动势，产生感应电动势那部分导体就是电源．
当磁铁放人其中时，V表的指针不偏转，当磁铁插人与拔出时，V表的指针有偏转，当磁铁插人或拔出的速度变大时（即磁通量变化越快时）,指针偏转角度越大（即感应电动势越大）．
结论2．感应电动势的大小与磁通量的变化快慢,即磁通量的变化率大小有关,就好像加速度大小与速度的变化快慢即速度的变化率大小有关一样．
参照上节图l，图3，图5,让导体棒运动加快，让磁铁运动加快，让沿线变阻器滑块快速滑动，得到的感应电流越大,则说明得到的感应电动势越大．
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比．这就是法拉第电磁感应定律：写成数学表达式为:
式中k为比例常数，当中的单位用韦伯（Wb）表示,t的单位用秒(s)表示，感应电动势E的单位用伏特(V）表示，k取1，所以
图2是一个n匝线圈闭合电路，且穿过每个线圈的磁通量的变化率都相同,由于n匝线圈可看成n个单匝线圈串联，就像n个电池串联一样,故整个线圈的感应电动势应为：
前面我们研究的是磁场中的磁感应强度B发生变化引起的感应电动势，如果进场B不变化,按的要求B不变就必须S变化，所以下面我们从法拉第电磁感应定律来推导切割磁感线运动时,感应电动势的表达式，
如图3所示，将矩形abcd放在磁感强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分ab的长度为L．以速度向右运动，在时间内由位置ab移到位置a1、b1,这时线框面积的变化量为,磁通量变化量，代入公式
若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角，则速度垂直磁感线的分量对产生感应电动势有贡献，而速度平行于磁感线的分量对产生感应电动势无贡献,故E的表达式为
如图4所示。
式中E的单位为伏特(V）,B的单位为特斯拉（T），L的单位为米（m）,的单位为米每秒（m/s）
（三）小结:
1、在电磁感应现象中产生的电动势，按其产生的原因不同可分为两种;
①导线切割磁感线运动时，由于S变化而引起磁通量变化产生的感应电动势称为动生电动势．
②由于磁场中磁感强度B的变化而引起磁通变化产生的感应电动势称感应电动势．
高中阶段把这两种情况统称为感应电动势。
2、多表示平均感应电动势,而多表示为瞬时感应电动势，在学习过程中应注意区别．

3、公式中的是指切割磁感线的有效长度．如图5中,当弧形导线在匀强磁场中以速度运动时，中的是指此圆弧的直径，而不是指圆弧的弧长．
4、如果是一根导体棒在磁场中绕某点O旋转切割磁感线如图6所示，则导体棒两端感应电动势为：，因，所以：

（四）作业： P172、1—7

（五）板书设计
第二节 法拉第电磁感应定律
一、感应电动势
1．感应电动势:在电磁后应现象中产生的电动势称感应电动势．
2．只要穿过某因路的出通量发生变化,就有感应电动势，无论此回路的合与否．
二、法拉第电流感应定律
1．法拉第电磁感应定律：
2．平均感应电动势与瞬时感应电动势．
3．多表示平均感应电动势，
4．多表示为瞬时感应电动势，