感应电动势与电磁感应定律

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1、教学比武教案学科：物理课题：感应电动势与电磁感应定律班级：2012级高中理科班授课人：林雄时间：2013年12月16日（星期一）下午第三节地点：综合楼四楼多媒体教室教学目标：一．知识与技能1．理解感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。知道感应电动势与感应电流的区别与联系。2．理解电磁感应定律的内容和数学表达式。3．理解导体垂直切割磁感线时感应电动势的数学表达式及其与一般表达式之间的区别。4．会用电磁感应定律解决有关问题。二．过程与方法1．通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁

2、通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力；2．通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力；3．使学生明确电磁感应现象中的电路结构通过公式E=nΔΦ/Δt的理解，引导学生推导出E=BLVsinθ，并学会初步的应用，提高推理能力和综合分析能力。三．情感、态度与价值观通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程培养学生形成正确的科学态度，学会科学研究方法。教学重点：1．感应电动势的定义。2．电磁感应定律的内容和数学表达式

3、。3．导体垂直切割磁感线时感应电动势的数学表达式。4．用电磁感应定律解决有关问题。教学难点：1．通过法拉第电磁感应定律的建立。2．通过公式E=nΔΦ/Δt的理解，推导出E=BLVsinθ4教学过程：一．复习1．感应电流的产生条件：①闭合回路②磁通量发生变化2．电源：能将其他形式能量转化为电能的装置3．电动势：电源将其他形式能量转化为电能的本领的大小4．闭合电路欧姆定律：，内外电阻之和不变时，E越大，I也越大。二．感应电动势1．在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势.2．在电磁感应现象也伴随着能量的转化3

4、．当磁通量变化而电路没有闭合，感应电流就没有，但仍有感应电动势。三．电磁感应定律物理量单位物理意义磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少磁通量的变化量ΔΦWb表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少磁通量的变化率ΔΦ／ΔtWb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢１．区别磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ和磁通量的变化率ΔΦ／Δt2．【实验探究一】如右图实验把导体AB和电流计连接起来组成闭合回路，当导体在磁场中做切割磁感线运动。①导体AB缓慢地切割磁感线②导体AB缓慢地切割磁感线现象

5、：缓慢切割时产生的感应电流很小，快速切割时产生的感应电流较大分析：总电阻一定时，如果I越大，则E越大。猜想与假设：影响感应电动势的大小的因素可能有哪些？答：速度V、磁通量的变化ΔΦ或匝数……3．【实验探究二】如右图实验①强磁铁和弱磁铁插入后不动②将较强的条形磁铁和较弱的条形磁铁以相同速度插入线圈③将同一磁铁以较快和较慢速度“同程度”插入线圈。4现象：磁铁不动时没有电流，磁铁快速插入时电流越大分析得出结论：①磁通量不变化时无感应电动势②在磁通量变化量ΔΦ相同时，所用时间Δt越少，感应电动势越大推断：感应电动

6、势与磁通和磁通量变化无直接关系。4．[实验探究三]如右图实验：①缓慢改变变阻器的电阻②较快改变变阻器的电阻现象：①缓慢改变变阻器的电阻时几乎没有感应电流②较快改变变阻器的电阻有较大感应电流分析得出结论：滑动得越快，电流越大，电动势越大5．对比三个实验电磁感应对象运动快慢磁通量Φ感应电流I感应电动势现象一导线快（慢）Φ变化快（慢）大（小）大（小）现象二磁铁快（慢）Φ变化快（慢）大（小）大（小）现象三滑片快（慢）Φ变化快（慢）大（小）大（小）分析得出结论：导线切割的快、磁铁插入的快、滑动变阻器滑片滑得快的实质

7、是磁通量量变化得快。感应电动势的大小是磁通量变化快慢有关，即E与ΔΦ／Δt有关。精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。即：E=kΔΦ／Δt说明：①．上式中各物理量都用国际制单位时，k=1；E的单位是伏特（V），Φ的单位是韦伯（Wb），t的单位是秒（s）。②．产生感应电动势的那部分导体相当于电源。③．感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦ／Δt，而与磁通量Φ和磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的关系，与电路的电阻R无关；但感应电流

8、的大小与E和回路的总电阻R有关。④．若闭合电路是一个n匝线圈，穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，由于n匝线圈可以看作是由n匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势是单匝的n倍，即E=nΔΦ／Δt。三．导体切割磁感线时的感应电动势1．导体垂直切割磁感线时4如图所示，导体棒ab在间距为L的两导轨上以速度V垂直磁感线运动，磁场的磁感应强度为B。试分析导体棒ab运动时产生的感应电动势多大？分析：这属于闭合电路面积的改变引起磁通量的变