法拉第电磁感应定律教案(2)

法拉第电磁感应定律教案(2)

教学课题：法拉第电磁感应定律－－感应电动势的大小 教学目的:⒈理解感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量,并能判定其方向  ⒉在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,引导学生推导出E=BLV  ⒊培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的习惯 教学重点:法拉第电磁感应定律 教学难点:磁通量,磁通量的变化,磁通量的变化率的区别 教学方法:实验,讲授法 教学仪器:大型示教电流表和电压表,演示线圈,条形磁铁，开关，导线若干。‎ 授课人：城东中学------龙娆媛 教学过程:‎ 一、引入新课，并进行新课教学：‎ ‎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17-4，图 17-5，图17-6，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．‎ ‎ 感应电动势的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V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．‎ 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 磁场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） ‎ 二、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ι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： ‎ ‎ ‎ 三、作业：P172、1—7‎ 四、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．只要穿过某回路的磁通量发生变化，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，‎