《4[1]4《法拉第电磁感应定律》学案全集2(人教版选修3-2).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4[1]4《法拉第电磁感应定律》学案全集2(人教版选修3-2).docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、4.4法拉第电磁感应定律课题4法拉弟电磁感应定律课型新授课主 备人教学目标1、 知道什么是感应电动势2、 掌握法拉弟电磁感应定律的内容和数学表达式，会用法拉弟电磁感应定律解答有关问题重点难点 对法拉弟电磁感应定律的理解及应用教学过程主 要 内 容教师填教法或点拨的方法,学生填知识要点或反思一.二.三.四. 五.【预习导引】 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流。既然闭合电路中有感应电流，电路中就一定有电动势，如果电路没有闭合那么没有感应电流，但电动势依然存在。那么电动势如何哪一局部是电源【建构新知】一、法拉第电磁感应定律：1、法拉第电磁感应定律：E=nt适用于回路(不一定要闭合)，
2、用于计算平均感应电动势的大小 2、理解和应用法拉第电磁感应定律应注意以下几个问题： (1)要严格区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量变化率磁通量=BS是指穿过某一线圈子面的磁感线条数的多少磁通量增量=2-1 ， 大说明磁通量改变多，但不能说明感应电动势就一定大值得注意的是：当一个回路开始时和转过180度时回路平面都与磁场方向垂直，回路内磁感线条数不变，但通过回路的磁通量方向变了，一个为正，另一个为负，此时=|2|+|1|，磁通量变化率/t是指穿过某一回路平面的磁通量变化的快慢程度，决定了该回路的感应电动势的大小，但还不能决定该回路感应电流的大小，感应电流的大小由该回路的E和回路电阻R共同决定，(
3、2)求磁通量变化量一般有三种情况：当回路面积S不变时，=BS；当磁感强度B不变时，=BS；当B与S都不变而它们的相对位置发生变化时(如转动)，=BS (S是回路面积S在与B垂直方向上的投影) (3) E是t时间内的平均电动势，一般不等于初态与末态电动势的平均值，即 EE1+E2/2。例题1用均匀导线做成的正方形线框每边长为02m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图甲所示，当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框中点a、b两点电势差是：A、Uab=01V； B、Uab=01V；C、Uab=0V； D、Uab=0V。 分析和解答题中正方形线框的左半局部磁通量变化而产生感应电动势，从而在
4、线框中有感应电流，把左半部分线框看成电源，其电动势为E，内电阻为r/2，画出等效电路如图1345乙所示，那么a、b两点间的电势差即为电源的路端电压，设L是边长，且依题意知B/t=10T/s由E=t 得E=BSt =BL2t =100.04/2=0.2(V)。所以Uab=IR = = 0.1V由于a点电势低于b点电势，故Uab= 01V，即B选项正确总结与提高 可见解此类题必须画出等效电路图分析解答二、导体切割磁感线产生感应电动势的问题：例题2导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢如下列图电路，闭合电路一局部导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v向右匀速切割磁感线，求产
5、生的感应电动势 解析：设在t时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，这时线框面积的变化量为S=Lvt穿过闭合电路磁通量的变化量为=BS=BLvt据法拉第电磁感应定律，得E=BLv问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角，感应电动势可用上面的公式计算吗如下列图电路，闭合电路的一局部导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1=vsin和平行于磁感线的分量v2=vcos。后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv1=BLvsin强调在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯
6、拉T、米m、米每秒m/s，指v与B的夹角1、导线切割磁感线产生感应电动势为：E= BLvsin2、用E=BLv来确定直导体做切割磁感线运动而产生感应电动势的大小时，应注意：(1)当B、L、v三个量的方向互相垂直时，感应电动势的值最大；当有任意两个量的方向互相平行时，感应电动势为零；当三个量的方向成任意夹角时，应取它们的垂直分量来计算感应电动势的大小。(2)通常v为即时速度，E也为即时感应电动势，随着v的变化，E也相应变化；假设v为平均速度，那么E也为平均感应电动势 (3)当切割磁感线的导体是弯曲的，那么应取其与B和v垂直的等效直线长度(4)公式E= BLv一般用于导体各局部切割磁感线速度相同假
7、设导体各局部切割磁感线的速度不同，可取其平均速度求电动势，如导体棒在磁场中作圆周运动切割磁感线时，要求出切割磁感线的平均速度补充：对一段导体的转动切割，导体上各点的线速度不等，怎样求感应电动势呢如下列图，一长为L的导体棒AC绕A点在纸面内以角速度匀速转动，转动区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。AC转动切割时各点的速度不等，vA=0，vC=L，由A到C点速度按与半径成正比增加，取其平均切割速度v=1/2L，得E=BLv=1/2BL2。为了证明这样做的正确性，我们可以假设如下列图的闭合电路，经时间t，AC棒转过的角度=t，穿过回路的磁通量的变化量=，根据法拉第电磁感应定律，又知金属棒AC是匀速转动
8、，产生的感应电动势应该是不变的，即感应电动势的平均值和瞬时值是相等的，所以E=BL2是正确的。4、反电动势引导学生讨论教材图4.4-3中，电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动 学生讨论后发表见解。讨论：如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况这时应采取什么措施学生讨论，发表见解。电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。教师总结点评。电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用
9、是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。【知识运用】【例1】如下列图，有一弯成角的光滑金属导轨POQ，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置，当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少 解：答案：金属棒运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是E=Ba2t3tan.【回忆小结】 1感应电动势为EE=n在国际单位制中，电动势单位是伏V，磁通量单位是韦伯Wb，时间单位是秒s，2E=BLv1=BLvsin强调在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉T、米m、米每秒m/s，指v与B的夹角。教学反思