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1、物理教案法拉第电磁感应定律4.2法拉第电磁感应定律 4.2法拉第电磁感应定律学习目标1、知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式2、会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算3、会用公式进行计算自主学习1穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟匀称的削减2Wb，则：（A）线圈中的感应电动势每秒钟削减2V(B)线圈中的感应电动势是2V(C)线圈中的感应电流每秒钟削减2A（D）线圈中的电流是2A2下列几种说法中正确的是：(B)线圈中的磁通量改变越大，线圈中产生的感应电动势肯定越大(C)穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大(D)线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大(E)线圈中的磁
2、通量改变越快，线圈中产生的感应电动势越大3有一个n匝线圈面积为S，在时间内垂直线圈平面的磁感应强度改变了，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的改变量为，磁通量的改变率为，穿过一匝线圈的磁通量的改变量为，磁通量的改变率为。 4如图1所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0.2S，其次次用时1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比。 5如图2所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是_ 典型例题例1如图3所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外
3、接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面对里的匀强磁场中，磁感应强度随时间改变规律如图所示；求：（1）前4S内的感应电动势（2）前5S内的感应电动势例2.如图4所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受安培力的大小。分析：导体棒ab垂直切割磁感线针对训练1长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：(A)产生相同的感应电动势（B）产生的感应电流之
4、比等于两者电阻率之比(C)产生的电流功率之比等于两者电阻率之比(D)两者受到相同的磁场力2在图5中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为t，则通过线框导线截面的电量是:3在理解法拉第电磁感应定律及改写形势,的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：(B)对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的改变率成正比(C)对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的改变成正比(D)对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均改变率成正比（E）题目给的三种计算电
5、动势的形式，所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值4如图6所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的，磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时间匀称改变时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点的电势差为。5.根椐法拉第电磁感应定律E=/t推导导线切割磁感线,即在BL，VL，VB条件下，如图7所示，导线ab沿平行导轨以速度V匀速滑动产生感应电动势大小的表达式E=BLV。 6如图8所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.5m,左端接一电阻R=0.20,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨和导体棒的电阻均可忽视不计
6、，当ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小（2）回路中感应电流的大小 实力训练3如图9所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：(A)向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反(B)不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针(C)向右匀速拉出时，感应电流方向不变(D)要将金属环匀速拉出，拉力大小要变更2如图10所示，两光滑平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒可沿导轨自由移动，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨电阻不计；现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉，经过时间速度为V，加速度为，最终以2V做匀速运动。若
7、保持拉力的功率恒定，经过时间，速度也为V，但加速度为，最终同样以2V的速度做匀速运动，则：3如图11所示，金属杆ab以恒定速率V在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变）,整个装置置于垂直纸面对里的匀强磁场中，下列叙述正确的是：(A)ab杆中的电流与速率成正比；(B)磁场作用于ab杆的安培力与速率V成正比；(C)电阻R上产生的电热功率与速率V的平方成正比；(D)外力对ab杆做的功的功率与速率V的平方成正比。4如图12中，长为L的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，假如速度v不变，而将磁感强度由B增为2B。除电阻R外，其它电阻不计。那么：（A）作用力将增为4
8、倍（B）作用力将增为2倍（C）感应电动势将增为2倍（D）感应电流的热功率将增为4倍5如图13所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止起先运动的过程中，下列说法正确的是：（A）水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能（B）只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能（C）无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功肯定等于电路中产生的电能(D)R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值6如图14所示，在连有电阻R=3r
9、的裸铜线框ABCD上，以AD为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd，整个小线框处于垂直框面对里、磁感强度为B的匀强磁场中已知小线框每边长L，每边电阻为r,其它电阻不计。现使小线框以速度v向右平移，求通过电阻R的电流及R两端的电压 7.在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9，以及电键S和电压表垂直导轨搁置一根电阻r=1的金属棒ab，棒与导轨良好接触现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，如图15所示，试求：（1）电键S闭合前、后电压表的示数；（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率8如图16所示，电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=
10、L,bc=h，质量为m。该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场，磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B。若线圈恰好以恒定速度通过磁场，则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？9如图17所示，长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好（导轨电阻不计），匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面，金属棒无初速度释放，释放后一小段时间内，金属棒下滑的速度渐渐，加速度渐渐。10竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，如图18所示，质量为10g，电阻为1的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴导轨下滑（始终能处于水平位置）。问：(1
11、)到通过PQ的电量达到0.2c时，PQ下落了多大高度？(2)若此时PQ正好到达最大速度，此速度多大？(3)以上过程产生了多少热量？学后反思_。参考答案自主学习1.BD2.D3.4.5:15.针对训练1.A2.B3.ACD4.5.证明：设导体棒以速度V匀速向右滑动，经过时间，导体棒与导轨所围面积的改变6（1）0.8V（2）4A实力训练1.BCD2.AD3.ABCD4.ACD5.BC6.7.(1)5V,4.5V(2)2.5W8.9.增大，减小10（1）0.4米（2）0.4米/秒0.0392J 法拉第电磁感应定律教案 法拉第电磁感应定律教案 一、教材分析本节内容选自人教版物理选修3-2第四章第4节。
12、本节是电磁学的核心内容。从学问发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习沟通电、电磁振荡和电磁波的基础。它既是教学重点，也是教学难点。知道了教材特点，我们再来了解一下学生特点。也就是我说课的其次部分：学情分析。二、学情分析学生已经驾驭了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关学问，并且也知道了改变量和改变率的概念。已经具备了基本的试验操作实力，具有肯定的自主学习、合作探讨方面的实力。基于以上的教材特点和学生特点，我制定了如下的教学目标，力图把传授学问、渗透学习方法以及培育爱好和实力有机的融合在一起，达到最好的教学效果。三、教学目标【学问与技能】知道感应电动势的含义，能区分磁通量、
13、磁通量的改变量和磁通量的改变率;理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。【过程与方法】通过演示试验，定性分析感应电动势的大小与磁通量改变快慢之间的关系。培育学生对试验条件的限制实力和对试验的视察实力;通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步揭示电与磁的关系，培育学生类比推理实力和通过视察、试验找寻物理规律的实力。【情感看法与价值观】通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程，培育学生形成正确的科学看法、养成科学的探讨方法。基于这样的教学目标，要上好一堂课，还要明确分析教学的重难点。四、教学重难点【重点】法拉第电磁感应定律的建立和理解。【难点】1.磁通量、磁通量的改变量、
14、磁通量的改变率三者的区分;2.理解是普遍意义的公式，而E=BL是特别状况下导线在切割磁感线状况下的计算公式。说完了教学重难点，下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。五、教学过程首先是导入环节：在这个环节中，我将向学生展示图1、图2，并设问：图中电键S均闭合，电路中是否都有电流?为什么? 接下来，我会演示试验一：比照图1安培表指针偏转;比照图2电流计指针不动，但当条形磁铁位置变动时，电流计指针偏转，表明回路中有电流。启发学生回答：图1中产生的电流是由电源供应的，图2中产生的是感应电流。【意图：这个问题我采纳设问的方法，一方面让学生回顾前面学过的电磁感应现象，另一方面让学生带着问题去思索，提高学生的课
15、堂代入感。】学习影响感应电动势大小的因素时，我会实行让学生自己动手进行探究试验的方法。首先抛出问题：刚才的试验中，磁铁插入过程中，除了视察到电流的有无以外，你还视察到了电流大小有什么特点吗?电流大小能说明感应电动势大小吗?是什么因素在起影响作用呢?做几次试试看!然后让学生进行探究试验(一)：按图2所示装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中，视察并比较电流计指针的偏转状况。试验完成后我将引导学生归纳：电流计的指针偏角大，说明产生的电流大，而电流大的缘由是电路中产生的感应电动势大。由于两次穿过磁通量改变相同，穿过越快，时间越短，产生的感应电动势越大，说明感应电动势大小与发生磁通量改
16、变所用的时间有关，且在磁通量改变相同的状况下，所需时间越短，产生的感应电动势越大。接着接着让学生动手进行试验三，按图2所示装置用磁性强弱不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入同一个线圈中，视察并比较电流计指针的偏转状况。完成后接着引导学生归纳：本次试验两种状况所用时间相同，但穿过线圈的磁通量改变不同，电流表的偏转角不同，产生的感应电动势大小不同。说明感应电动势的大小还与磁通量的改变量有关，即在t相同的状况下，越大，产生的E越大。最终第三个探究试验我将干脆给出结果，试验的步骤、装置以及须要视察的现象将由学生自己课后独立完成并验证我所给出的结论：当穿过线圈的磁通量改变量与时间之比越大，即磁通
17、量的改变率越快时，线圈中产生的感应电动势就越大。【意图：这是本堂课重点。我通过探究试验的方法让学生自己在试验中建立对法拉第电磁感应定律的理解，有助于加深学生的理解记忆，提高学生的学习爱好，培育学生科学严谨的生活看法。同时也能够更好的将本节课的主要内容传授给学生，便于课堂的顺当开展。】接下来搬出完整的法拉第电磁感应定律后，我将着重分析说明该定律表达式中各字母所代表的物理意义，强调磁通量、磁通量的改变量、磁通量的改变率三者的区分。明确了三者的区分之后，本堂课的一大难点就解决了，接着我将用一道题目来推导出特别状况下导线在切割磁感线状况下的计算公式E=BL.接下来在巩固提升环节，我将让学生完成以下练习
18、：一个匝数为100、面积为10cm的线圈垂直放置在磁场中，在1s内穿过它的磁场从1T增加到9T.求线圈中的感应电动势。【意图：这是对本节课内容的一个综合性练习，学生假如可以独立完成本题，说明本节课的课堂效果还是非常不错的，反之则须要在以后的学习中接着加深对本节课的学习理解。】最终是小结作业环节，我将让学生探讨法拉第电磁感应定律的计算公式和推导公式E=BL各有什么特点? 法拉第电磁感应定律及其应用 法拉第电磁感应定律及其应用1、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的改变率成正比，即En2、理解、应用公式时应留意(1)、正确区分，三者之间的区分是状态量，某一时刻，某一位置的磁
19、通量为BS是过程量，是表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的改变量，即2-1表示磁通量的改变率，它们之间无干脆确定性关系，即大或大都不能确定就大，反之大，或也不肯定大(2)、用En计算出的感应电动势的大小是t时间内感应电动势的平均值由EBLvsin，可求得瞬时值由于这些规律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现，因此，在探讨电磁感应的问题时，从能量的观点去相识，往往更能触及问题的本质，也往往是处理此类问题的一个捷径电磁感应是中学物理的一个重要“节点”，不少问题中涉及到：力和运动、动量和能量、电路和安培力等多方面的学问，综合性很强，因此，通过对该部分内容的复习，可以带动对前面各章学问的回顾和应用，有利
20、于提高综合运用学问分析解决问题的实力。例1：半径为a的圆形区域内有匀称磁场，磁感应强度为B0.2T，磁场方向垂直纸面对里，半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中a0.4m，b0.6m，金属环接触良好，棒与环的电阻均忽视不计LL的电阻均为2.0(1)、若棒以V05ms的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬间(如图所示)，MN中的电动势和流过灯L1的电流；(2)、撤去中间的金属棒MN，将右面的半环OL2O以OO为轴向上翻转90，若此时磁场随时间匀称改变，其改变率为，求L1的功率 例2：如图所示，位于同一水平面内的两根平行导轨间的距离为L，导轨的左端连接一个耐压足够大的电
21、容器，电容器的电容为C，放在导轨上的导体杆cd与导轨接触良好，cd杆在平行导轨平面的水平力作用下从静止起先匀加速运动，加速度为a，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下，导轨足够长，不计导轨、导体杆和连接电容器的导线的电阻，导体杆的摩擦也可忽视不计求从导体杆起先运动经过时间t,电容器汲取的能量E 例3：如图所示，在相距L的两根水平放置的无限长金属导轨上，放置两根金属棒ab和cd，两棒质量均为m，电阻均为R，ab棒用细绳通过定滑轮与质量也是m的砝码相连，整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻、接触电阻都不计，不计一切摩擦，现将砝码从静止起先释放，经验时间t，电路
22、中的电功率达到最大值，求此时cd棒的加速度及ab棒的速度各为多大，(设砝码不会触地，取g10ms2) 例4：如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r00.10m，导轨的端点P、Q用电阻可忽视的导线相连，两导轨间的距离L0.20m有随时间改变的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为Bkt，比例系数k0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止起先向导轨的另一端滑动，求在t6.0s时金属杆所受的安培力 例5：如图所示，固定水平桌面上的金属框架ed
23、cf，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adcb构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，起先时磁感应强度为B0。若从t0时刻起，磁感应强度渐渐减小，当棒以恒定速度v向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间改变(写出B与t的关系式)? 09高考物理法拉第电磁感应定律 难点7法拉第电磁感应定律 一、难点形成缘由 1、关于表达式 此公式在应用时简单漏掉匝数n，事实上n匝线圈产生的感应电动势是串联在一起的，其次是合磁通量的改变，尤其改变过程中磁场方向变更的状况特殊简单出错，并且感应电动势E与、的关系简单混淆不清。 2、应用法拉第电磁感应定律的三种特别状况E=Blv、E=nBssin（或E=nBscos）解决问题时，不留意各公式应用的条件，造成公式应用混乱从而形成难点。 3、公式E=nBssin（或E=nBscos）的记忆和推导是难点，造成推导困难的缘由主要是此状况下，线圈在三维空间运动，不少同学缺乏立体思维。 第13页 共13页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页