《《电磁感应定律》问题教学法教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电磁感应定律》问题教学法教案.docx（42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、电磁感应定律问题教学法教案电磁感应定律是电磁学中的一条基本定律，跟变压器、电感元件 及多种发电机的运作有亲密关系。电磁感应定律中电动势的方向可以 通过楞次定律或右手定那么来确定.下面是我为大家整理的电磁感应 定律问题教学法教案5篇，盼望大家能有所收获！电磁感应定律问题教学法教案1【教学目标、重难点】本节课是司南版高中物理3-2的内容。依据课程标准及同学特点，我确定教学目标如下：探究影响感应电动势大小的因素，理解法拉第电磁感应定律。体会电磁感应定律对生产生活的影响，培育理论联系实际的力 量。本节课的教学重点是：法拉第电磁感应定律。教学难点是：探究影响感应电动势大小因素的试验设计。【教学方法】基于
2、以上特点，我实行的是老师引导下科学探究的方法进行教学。【教学设计】我的教学设计分为如下三个局部：1.同学猜测让同学回顾前面学习的感应电流的三个探究试验以及感应电动 势的概念，猜测感应电动势的大小与哪些因素有关。势和动生电动势产生的缘由。3.能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。【要点梳理】学问点一、感生电动势和动生电动势由于引起磁通量的变化的缘由不同感应电动势产生的机理也不 同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起的磁通量的变化 而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导体 不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动 势。1 .感应电场19世纪
3、60年月，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指 出，变化的磁场会在四周空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感 应电场。静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发 出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电 场线是封闭的，如下图，假如空间存在闭合导体，导体中的自由电 荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中 产生感应电动势。要点诠释：感应电场是产生感应电流或感应电动势的缘由，感应 电场的方向也可以由楞次定律来推断。感应电流的方向与感应电场的 方向相同。102 .感生电动势(1)产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子 在电场力
4、的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。(2)定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。(3)感 生电场方向推断：右手螺旋定那么。3、感生电动势的产生由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在 电路中的作用就是充当电源，其电路是内电路，当它和外电路连接后 就会对外电路供电。变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在 电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。其中感应电场 就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。例如磁场变化 时产生的感应电动势为E团nS团Bcos团.就学问点二、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电
5、动势产生的机理是什 么呢?导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关?他是如何 将其他形式的能转化为电能的？1、动生电动势(1)产生：导体切割磁感线运动产生动生电动势(2)大小：E团BLv(B 的方向与v的方向垂直)(3)动生电动势大小的推导：ab棒处于匀强磁场中，磁感应强度为B,垂直纸面对里，棒沿光11滑导轨以速度v匀速向右滑动，导轨宽度为L,经过时间t由M 运动导N,如下图，由法拉第电磁感应定律可得：E团团eBSB团L卧/也配BLv.就tt故动生电动势大小为E团BLv.2、动生电动势缘由分析导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由于导体中 的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。如
6、图甲所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v向右运动， 并且导线CD与B、v的方向垂直，由于导体中的自由电子随导体一起 以速度v运动，因此每个电子受到的洛伦兹力为：F洛团BevF洛的方向竖直向下，在力F洛的作用下，自由电子沿导体向下 运动，使导体下端消失过剩的负电荷，导体上端消失过剩的正电荷, 结果使导体上端D的电势高于下端C的电势，消失由D指向C的静 电场，此电场对电子的静电力F的方向向上，与洛伦兹力F洛方向相 反，随着导体两端正负电荷的积累，电场不断增加，当作用在自由电 子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时，DC两端产生一个稳 定的电势差。假如用另外的导线把CD两端连接起来，由于D段
7、的电 势比C段的电势高，自由电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时 针流淌，形成逆时针方向的电流，如图乙所示。电荷的流淌使CD两端积累的电荷不断削减，洛伦兹力又不断使 自由电子从D端运动到C端从而在CD两端维持一个稳定的电动势。12可见运动的导体CD就是一个电源，D端是电源的正极，C端是 电源的负极，自由电子受洛伦兹力的用，从D端搬运到C端，也可以 看做是正电荷受洛伦兹力作用从C端搬运到D端，这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力，依据电动势 的定义，电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到电源的正 极非静电力所做的功，作用在单位电荷上的洛伦兹力为：F回F洛/e回Bv.于是动生电动势就是：E
8、 团FL团BLv.上式与法拉第电磁感应定律得到的结果全都。学问点三、动生电动势和感生电动势具有相对性动生电动势和感生电动势的划分，在某些状况下只有相对意义, 如本章开头的试验中，将条形磁铁插入线圈中，假如在相对于磁铁静 止的参考系观看，磁铁不动，空间各点的磁场也没有发生变化，而线 圈在运动，线圈中的电动势是动生的;但是，假如在相对于线圈静止 的参考系内观看，那么看到磁铁在运动，引起空间磁场发生变化，因而， 线圈中的电动势是感生的，在这种状况下，毕竟把电动势看作动生的 还是感生的，打算于观看者所在的参考系，然而，并不是在任何状况 下都能通过转换参考系把一种电动势归结为另一种电动势，不管是哪 一种
9、电动势，法拉第电磁感应定律、楞次定律都成立。学问点13四、应用一一电子感应加速器即使没有导体存在，变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场, 电子感应器就是应用了这个原理，电子加速器是加速电子的装置，他 的主要局部如下图，画斜线的局部为电磁铁两极，在其间隙安放一 个环形真空室，电磁铁用频率为每秒数十周的强大沟通电流来励磁， 使两极间的磁感应强度B来回变化，从而在环形真空室内感应出很强 的感应涡旋电场，用电子枪将电子注入唤醒真空室，他们在涡旋电场 的作用下被加速，同时在磁场里受到洛伦兹力的作用，沿圆规道运动。如何使电子维持在恒定半径为R的圆规道上加速，这对磁场沿径 向分布有肯定的要求，设电子轨道出
10、的磁场为B,电子做圆周运动时 所受的向心力为洛伦兹力，因此：eBvmmv2/R mvlUReB也就是说，只要电子动量随磁感应强度成正比例增加，就可以维 持电子在肯定的轨道上3运动。【典型例题】类型一、感生电动势的运算例1.有一面积为S=100 cm2的金属环，电阻为R=0.1 Q,环中磁 场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面对里，在tl到t2时间 内，环中感应电流的方向如何?通过金属环的电荷量为多少？【答案】逆时针方向0.01 C【解析】（1）由楞次定律，可以推断14金属环中感应电流方向为逆时针方向.（2）由图可知：磁感应强度的变 化率为0BB20B1团团12就1金属环中磁通量的变化率B团
11、B1团团B0S团2团S0t0tt2就1环中形成的感应电流I回E回/四回团团RRR就通过金属环的电荷量Q回就由解得（B2团Bl）S（O.20O.l）团 10团2Q团团C团0.01C. R0.1举一反三：【变式】在以下图所示的四种磁场状况中能产生恒定的感生电场的 是（）【答案】C例2.在空间消失如下图的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线, 这可能是（）A.沿AB方向磁场在快速减弱B.沿AB方向磁场在快速增加C. 沿AB方向磁场在快速减弱D.沿AB方向磁场在快速增加【答案】AC【解析】依据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回15 路中产生感应电流，该电流可用楞次定律来推断，依据麦克斯韦电磁 理论
12、，闭合回路中产生感应电流，使由于闭合回路中受到了电场力的 作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空 间磁场变化产生的电场方向，仍可用楞次定律来推断，四指环绕方向 即感应电场的方向，由此可知AC正确。【总结升华】感应电场方向求原磁通量的变化状况的基本思 路是：右手螺旋定那么玲楞次定感应电场的方向感应磁场的方向磁 通量的变化状况6右手螺旋定那么6楞次定举一反三：【变式1】如下图，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平 面内做圆周运动，当磁感应强度匀称增大时，此粒子的动能将()A.不变B.增加C.削减D.以上状况都可能【答案】B【高清课堂：电磁感应定律应用例1】【变式2】以下各种试
13、验现象，解释正确的选项是()【答案】ABC16-22例3.一个面积S阴团10m、匝数n=100匝的线圈放在匀强磁场 中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如 图4-5-6所示，那么以下推断正确的选项是（）A.在开头的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s B.在开 头的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开头的2 s内线圈 中产生的感应电动势等于8 V D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于 零【答案】AC【解析】磁通量的变化率回阴回S,就就其中磁感应强度的变化率以配朋=2 T/s ,所即为B前图象的斜率.由图知前2 s的 前就回口二2041Mo-2W
14、b/s=0.08 Wb/s, 就A选项正确.在开头的2 s内磁感应强度B由2T减到0,又从0向相反方向的 B增力至IJ2T,所以这2 s内的磁通量的变化量回回B1S1UB2s回2BS团2团2团4团10团2Wb团0.16Wb,B选项错.在开头的2 s内E团n困电L00回0.08V回8V,就4 s内的电动势，C选项正确.第3 s 末的感应电动势等于2 s6E回n四）团BOiSlMOO团204团10团2V团8V.就就D选项错.【总结升华】正确计算磁通量的变化量阴），是解题的关键。举一反三：【变式1】闭合电路中产生的感应电动势大小，跟穿过这一闭合17电路的以下哪个物理量成正比()A.磁通量B.磁感应强
15、度C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量【答案】C【高清课堂：电磁感应定律应用例2】【变式2】水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形 磁铁，当条形磁铁沿轴线竖直向下快速靠近铝环时，以下推断正确的 是()A.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大B.铝环有扩张的趋势, 对桌面的压力增大C.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小D.铝环 有扩张的趋势，对桌面的压力减小【答案】A【高清课堂：电磁感应定律应用 例3】【变式3】带正电的小球在水平桌面上的圆轨道内运动，从上方 俯视，沿逆时针方向如图。空间内存在竖直向下的匀强磁场，不计一 切摩擦，当磁场匀称增加时，小球的动能将()A.渐渐增大B.渐渐减小C.
16、不变D.无法判定18【答案】A类型二、动生电动势的运算例4.如下图，三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB,在外 力作用下，使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从0点开头右移， 设导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成，那么以下推断正确的选项是 ()A.电路中的感应电流大小不变B.电路中的感应电动势大小不变 C.电路中的感应电动势渐渐增大D.电路中的感应电流渐渐减小【答案】AC【解析】导体棒从。开头到如下图位置所经受时 间设为t,团EOF二团,那么导体棒切割磁感线的有效长度L团=OBtan团，故E=B L0V 回二 B v0vt 就 a n 回=Bv2ta n 团前,即电路中电动势与时间成正比，
17、C选项正确；电路中电流强度EBv2tan回前.IHBRmL/S而L等于回OAB的周长，L 回 0B 团AB 团 0A 回vtO/ttanlil+所以vtl=vt(l+tanl?2), cos回cos回回Bvtan回回S1回回回团1机an团团团cos回回回回恒量.所以A正确.【总结升华】导体棒切割磁感线的有效长度在变化，同时导轨与19有同学猜测：与磁通量变化量团有关，还有同学猜测与磁通量 的变化率团/配有关。老师通过多媒体展现一根导体棒切匀速切割磁感线的过程，推导 磁通量变化率，其中团是等于B乘以团S,而团S又等于L乘以v址（指 到PPT）,该式中，消去回3得到：团/9=BLv,老师并指明当B、
18、L肯 定时，磁通量的变化率何/四）就取决于速度V。（这里，我对教材做了重大处理，目的是为了让同学明白要掌握 磁通量变化率不变就是要掌握速度V不变，要转变磁通量变化率就是 要转变速度V。这就为后面的师生共同探究奠定了重要的基础。）接下来是对同学的猜测进行试验探究，我将探究试验分为同学探 究试验和老师演示试验两个局部。2、同学探究试验我把同学分为两组，分发如图试验器材，让同学自主探究。由于 试验器材不够精密，同学只能觉察团/既越大，E就越大，而很难发 觉E与回究竟有没有关系。试验室又没有现成的试验装置可以解决 这个问题，老师在反复讨论的基础上，利用强磁铁、轨道、小车、线 框、光电门、传感器，细心设
19、计了这么一套试验装置，它不仅可以探 究E与团是否有关、还可以探究E与团/配的关系，详细探究过程 见片段教学。3 .师生共同探究试验详见片段教学。4 .推导法拉第电磁感应定律的公式金属棒的长度也在变化。例5.如下图，bacd为静止于水平面上宽度为L,而长度足够长 的U型金属滑轨，ac边接有电阻R,其他局部电阻不计.ef为一可在 滑轨平面上滑动，质量为m的匀称导体棒.整个滑轨面处在竖直向上 的匀强磁场中，磁感应强度为B,忽视全部摩擦.假设用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平动，求导体棒的最大 速度.假设导体棒从开头运动到获得最大速度发生的位移为s,求这一 过程中电阻R上产生的热量Q.FRmF2R2【
20、答案】22 (2)Fs-44BL2BL【解析】方法1：导体棒 受到恒力F后的运动状况，可用如下式子表示：F团F安F/mBLvE/RBILF玲v个玲E个31个玲F安个玲F合J合la J当a=0时，速度到达最大值，即F团BIL1UB解得BLvL, RvlUFR. B2L2方法2：从能量角度看，当棒 稳定时P,即 外=电E2B2L2V2F(1v;团，RR解得v团FR. B2L2(2)导体棒受到恒力F后的能量转化状况如下：团系统匀速运动后的动能F做功团克服安培力做功电流做功电能 内能团被转化的动能一依据能量转化与守怛定律得：Fs团解得12mv团Q, 2mF2R2QiFs团.2B4L4【总结升华】用能量
21、角20 度来思维，会使问题简化;用能量转化与守恒定律来解题是学习高中 物理应当具备的力量之一。例6.如下图，小灯泡规格为2 V,4 W，接在光滑水平导轨上, 导轨间距为0.1 m,电阻不计.金属棒ab垂直搁在导轨上，电阻为1。， 整个装置处于B=1T的匀强磁场中.求：为使灯泡正常发光，ab的滑行速度为多大？拉动金属棒ab 的外力的功率有多大？【答案】(1)40 m/s (2)8 W【解析】当金属棒在导轨上滑行时，切割磁感线产生感应电动势, 相当于回路的电源，为小灯泡供应电压.金属棒在光滑的导轨上滑行 过程中，外力克服安培力做功，能量守恒，所以外力的功率与电路上 产生的电功率相等.灯泡的额定电流
22、和电阻分别为l=P=2 A, UU2R?=1Q.PEBIv回，R回rR因设金属棒的滑行速度为v,那么I感=式中r为棒的电阻.由I感=1,即Blv=L R+r 得v=l(R+r)2l?(l+l)=m/s=40 m/s. BI1W.1(2)依据能量转换，外力的机 械功率等于整个电路中的电功率，即22P) W=8 W.机=P 电二l(RIBj团2团(1+1【总结升华】用好“灯泡正常发光、“光滑水平导轨这些条件21 是这类题的思路基础。类型三、动生电动势和感生电动势的区分与联系例7.如下图，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨 每米的电阻为导轨的端点P、Q用电阻可以忽视的导线相连，两导轨 间的距
23、离1=0.20 m.有r0=0.10 Q,随时间变化的匀强磁场垂直于桌面， 磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/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t=0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开头向导轨的另一端滑动，求在t=6.0 s时 金属杆所受的安培力.-3【答案】1.4401ON【解析】以a表示金属杆运动的加速度，在t时刻，金属杆与初 始位置的距离1_团12at. 2此时杆的速度v=at,这时，杆与导轨构成的回路的面积S=LI,回路中的感应电动势EIUS回B+Blv.就因B=kt故国B铢.就
24、回路的总电阻R=2LrO回路中的感应电流22I团E.R作用于杆的安培力F=BII解得3k2l2F0t,2r0代入数据为F=1.44W0-3N.【总结升华】在导体棒向左运动过程中，产生的是动生电动势还 是感生电动势?两种电动势是相加还是相减?这是求解电流时应留意 的问题。例8.如下图，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电 动势，因而在电路中有电流通过，以下说法中正确的选项是（）A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B.动生电动 势的产生与洛伦兹力有关C.动生电动势的产生与电场力有关D.动生电动势和感生电动势产生的缘由是一样的【答案】AB【解析】如下图，当导体向右运动时，其内部的自由
25、电子因受向下的洛 伦兹力作用向下运动，于是在棒的B端消失负电荷，而在棒的A端消 失正电荷，所以A端电势比B端高.棒AB就相当于一个电源，正极在 A端.【总结升华】正确推断洛伦磁力的方向，认清电源局部。类型 三、图像问题例9.如下图，一个边长为I的正方形虚线框内有垂直于纸面对23 里的匀强磁场;一个边长也为I的正方形导线框所在平面与磁场方向 垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线 框.在t=0时，使导线框从图示位置开头以恒定速度沿ab方向移动， 直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度，取 逆时针方向为正.以下表示i-t关系的图示中，可能正确的选项是(
26、)【答案】C【解析】从正方形线框下边开头进入到下边完全进入 过程中，线框切割磁感线的有效长度渐渐增大，所以感应电流也渐渐 增大，A项错误.从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时, 切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B项错.当正方形线框下 边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程 中，磁通量削减的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电 流也不相等，D项错，故正确选项为C.【总结升华】进入过程中哪 一局部相当于电源?应当怎样进行分析讨论?怎样利用线框的边长和 磁场宽度的关系?是此题的关键思路。举一反三：【高清课堂：电磁感应定律应用例8】【变式】如下图的电路可
27、以用来讨论电磁感应现象。干电池、 开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成 另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够 多。从开关闭合时开头计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化 的图象是()24【答案】B例10.如下图，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。 两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方 同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c, c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始 终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、 d相对释放点的位移。以
28、下图中正确的选项是()【答案】BD【解析】c导体棒落入磁场之前做自由落体运动，加速度恒为g, 有h 回12gt,2 V 团gt,C棒进入磁场以速度V做匀速直线运动时，d棒开头做自由落体 运动，与c棒做自由落体运动的过程相同，此时c棒在磁场中做匀速 直线运动的路程为h0Vt 0gt 202 h,d棒进入磁场而c还没有传出磁场的过程，无电磁感应，两导体 棒仅受到重力作用，加速度均为g,知道c棒穿出磁场，B正确。c棒穿出磁场，d棒切割磁感线产生电动势，在回路中产生感应 电流，因此时d棒速度大于c进入磁场是切割磁感线的速度，故电动 势、电流、安培力都大于c刚进入磁场时的大小，d棒减速，直到穿 出磁场仅
29、受重力，做匀加速运动，结合匀变速直线运动252v20vO02gh,可知加速过程动能与路程成正比，D正确。【总结升华】在分析电磁感应中的图象问题时，解决问题时可从 看坐标轴表示什么物理量;看详细的图线，它反映了物理量的状态或 变化，要看图象在坐标轴上的截距，它反映的是一个物理量为零时另 一物理量的状态等等。在分析这类问题时除了运用右手定那么、楞次定 律和法拉第电磁感应定律等规律外还要留意相关集合规律的运用。举一反三：【高清课堂：电磁感应定律应用 例9】【变式】如图（甲）所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀 强磁场中。假设磁感强度B随时间t按如图（乙）所示的规律变化，设图 中磁感强度垂直纸面对
30、里为正方向，环中感生电流沿顺时针方向为正 方向。那么环中电流随时间变化的图象可能是以下图中的（）【答案】C电磁感应定律问题教学法教案4【教学目标】学问与技能 知道什么叫感应电动势 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区 分、ACD、团团四理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式知道 E二BLvsinB如何推得会用Emn回丽t和E二BLvsin0解决问题过程与方法26 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv,把握运 用理论学问探究问题的方法情感态度与价值观 从不同物理现象中抽象出共性与共性问题，培育同学对不同事 物进行分析，找出共性与共性的辩证唯物主义思想 了解法拉第探
31、究科学的方法，学习他的执著的科学探究精神 【重点难点】重点：法拉第电磁感应定律难点：平均电动势与瞬时电动势区分【教学内容】导入新课同在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？在电磁感应现 象中，磁通量发生变化的方式有哪些状况？恒定电流中学过，电路中 产生电流的条件是什么？在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就 肯定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面 我们就来探讨感应电动势的大小打算因素。新课教学同一.感应电 动势L在图a与图b中，假设电路是断开的，有无电流?有无电动势？电路断开，确定无电流，但有电动势。2.电流大，电动势肯定 大吗？电流的大小由电动势和
32、电阻共同打算，电阻肯定的状况下，电流 越大，说明电动势越大。3.图b中，哪局部相当于a中的电源?螺线管相当于电源。4.图27 b中，哪局部相当于a中电源内阻?螺线管自身的电阻。在电磁感应现象中，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量 发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的 本质。分析图4.2-1、4.2-3、4.2-6、4.2-7中的电源是哪一局部。二.电磁感应定律空间 百度空间稚子居整理收集稚言智语志敛于中，中庸为道感应电动势跟什么因素有关?结合其次节中的几个演示试验，提 出三个问题供同学思索：问题1：在试验中，电流表指针偏转缘由是什么？穿过电路的 变化团产生E感团产生
33、I感.问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 由全电路欧姆定律知ERMI=,当电路中的总电阻肯定时，E感越大，I 越大，指针偏转越大。问题3：在图4.2-2中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快 插入和慢插入有什么相同和不同？磁通量变化相同，但磁通量变化的 快慢不同。老师：磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述，即单位时间 内磁通量的变化量，用公式表示为团团就团豳t。可以觉察，越大，E28感越大，即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率打算。精确的 试验说明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化 率成正比，即E团团豳t。这就是法拉第电磁感应定律。(师生共同活动，推
34、导法拉第电磁感应定律的表达式)设tl时刻穿过回路的磁通量为1, t2时刻穿过回路的磁通量为 2,在时间At=t2-tl内磁通量的变化量为二201,磁通量的变化 率为E=k团团就亚就，感应电动势为E,那么在国际单位制中，电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb), 时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=l,(同学们可以课下自己 证明)，那么上式可写成E=团团就设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都 相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为E=n团回就团团就比拟：磁通量、磁通量的变化量团、磁通量的变化率的 意义磁通量是穿过某一面积的磁感线的条数;磁通量的
35、变化量29通过师生共同探究可以觉察感应电动势与磁通量的变化率成正 比，即E:应/武，这就是法拉第电磁感应定律。假设公式中各物理量 均采纳国际单位制，k就等于1,此时E二回/四，假如线圈是N匝，E 又等于N田/回t。（课件）在导体棒匀速切割磁感线的特别状况下，N=l, B团v, E还 可以表示为BLVo5.电磁感应定律在电磁流量计中的应用关于应用，以福州污水处理厂为例，该厂利用电磁流量计记录污 水的瞬时流量和累计流量，而电磁流量计正是利用电磁感应定律的原 理制成的。当管内污水流淌时，相当于总是有一段和ab 一样长的导体棒在 以流速v切割磁感线，而切割产生的感应电动势E=Blv,我们可以用 检测电
36、极测出E,由于B、L肯定，也就间接测出污水的流速v,从而 可以计算出污水的瞬时流量和累积流量。电磁感应定律问题教学法教案2课时教学目标（三维）L通过试验演示经受探究感应电动势的存在来理解电磁感应现 象里感应电动势，并能推断其方向。2 .通过对的区分来体会这三个物理量的本质含义。3 .在试验的基础上把握法拉第电磁感应定律，并使同学体会在发 觉和熟悉物理规律中物理试验的重要作用，培育同学在物理试验中认 真观看和仔细思索的力量。团二1-2表示磁通量变化的多少，并不涉及这种变化所经受的时间; 磁通量的变化率国表示磁通量变化的快就慢。(2)当磁通量很大时，磁通量的变化量团可能很小。同理，当磁 通量的变化
37、量团很大时，假设经受的时间很长，那么磁通量的变化率也 可能较小。(3)磁通量和磁通量的变化量团的单位是Wb,磁通量 变化率的单位是Wb/So磁通量的变化量团与电路中感应电动势 大小没有必定关系，穿过电路的回是电路中存在感应电动势的前 提;而磁通量的变化率与感应电动势的大小相联系，大，电路中的感 应电动势越大，反之亦然。空间 团团就越百度空间稚子居整理收集一一稚言智语志敛于中，中庸 为道磁通量的变化率函，是图象上某点切线的斜率。僦三.导线切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢?如下图电路，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
38、匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？解析：设在址时间内导体棒由原来的位置运动到albl,这时线 框面积的变化量为S=LvAt穿过闭合电路磁通量的变化量为30二 BAS = BLvAt据法拉第电磁感应定律，得E=回回就二BLv问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角e,感应电动 势可用上面的公式计算吗？如下图电路，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分解为两个重量：垂直于磁感线的重量 vl=vsin6和平行于磁感线的重量v2=vcosB。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=BLvl=BL
39、vsin0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), 8指v与B的夹角。比拟：公式E=n(M就与 E=BLvsin0的区分与联系团团就团回就讨论对象不同：E=n动的一段导体。物理意义不 同：E=n的讨论对象是一个回路，而E=BLvsine讨论对象是磁场中运求得是At时间内的平均感应电动势，当At玲0时，那么E为瞬时 感应电动势;而E=BLvsin0,假如v是某时刻的瞬时速度，那么E也是该 时刻的瞬时感应电动势;假设v为平均速度，那么E为平均感应电动势。M(3)E=n求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中31 某局部导体的电动势。就整个
40、回路的电动势为零，其回路中某段导体 的感应电动势不肯定为零。?0(4)E=BLvsine和E=n本质上是统一的。前者是后者的一种特别 状况。但是，当导体就做切割磁感线运动时，用E=BLvsinB求E比拟便利;当穿过电路 的磁通量发生变化，曲用=求E比拟便利。前四.反电动势引导同学争论教材图4.3-3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，还是减弱了电源的电流? 是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？空间 百度空间“稚子居整理收集稚言智语志敛于中，中庸为道同学争论后发表见解。老师总结点评。电动机转动时产生的感应电动势减弱了电源的电 流，这个电动势称为反电动势。反电
41、动势的作用是阻碍线圈的转动。 这样，线圈要维持原来的转动就必需向电动机供应电能，电能转化为 其它形式的能。争论：假如电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么状况? 这时应实行什么措施？同学争论,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， 应马上切断电源，进行检查。32假设条件许可，尽可能演示pl3做一做，进而得出：1=【典型例题】【例1】如下图，有一夹角为e的金属角架，角架所围区域内 存在匀强磁场中，磁场的磁感强度为b,方向与角架所在平面垂直, 一段直导线ab,从角顶c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：(l)t时刻角架的瞬
42、时感应电动势;(2)t时间内角架的平均感应电动 势？解：(1)E=BLv=Bv2tan&t (2)团团就B团SIBB团 12Vt“ttanet回 12Bvtan&t2E?E 反 R回EREW例2有一面积为S=100cm2的金属环，电阻为R=0.1Q, 环中磁场变化规律如下图，磁场方向垂直环面对里，那么在tl-t2时 间内通过金属环的电荷量为 C.(10-2C)【当堂反应】教材pl3(l)、【课堂小结】.法拉第电磁感应定律：E=n 团团就1 .导线切割磁感线时的感应电动势：E=BLvsin6,当vIZB时：E=BLv3.电动机转动时产生的感应电动阻碍线3.电动机转动时产生的感应电动阻碍线的转动，
43、1=【课后作业】电磁感应定律问题教学法教案5一、楞次定律的推广含义的应用阻碍原磁通量的变化一一“增反减同.阻碍(导体的)相对运动一一“来拒去留.磁通量增加，线圈面积“缩小，磁通量减小，线圈面积扩张.33阻碍线圈自身电流的变化（自感现象）.1 .如下图，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导 轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体 ab和cd.当载流直导线中的电流渐渐增加时,导体ab和cd的运动状 况是（）A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动，相互靠近D.ab和cd相背运动，相互远离答案：C2 .如下图，老师做了一个物理小试验让同学观看：一轻质横杆
44、 两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁 插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是 （）A.磁铁插向左环，横杆发生转动8 .磁铁插向右环，横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D.无论磁铁插 向左环还是右环，横杆都发生转动答案：B9 .直导线ab放在如下图的水平导体框架上，构成一个闭合回 路.长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd 中通有电流时，觉察ab向左滑动.关于cd中的电流以下说法正确的34是（）A.电流确定在增大，不管电流是什么方向B.电流确定在减小，不管电流是什么方向C.电流大小恒定，方向由c到dD.
45、电流大小恒定，方向由d到c解析：ab向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小，通过回路 的磁感应强度在减弱，通过cd的电流在减小，与电流方向无关.答案：B4.如图是某电磁冲击钻的原理图，假设突然觉察钻头M向右运动, 那么可能是（）.开关S闭合瞬间 .开关S由闭合到断开的瞬间.开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左快速滑动 .开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右快速滑动A.B.C.D.答案：A5.如下图，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈 均与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格 线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带,35线圈进入磁场前等距离排列，穿
46、过磁场后依据线圈间的距离，就能够 检测出不合格线圈，通过观看图形，推断以下说法正确的选项是（）.假设线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 .假设线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动.从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈 .从图中可以看出，第3个线圈是不合格线A.B.C.D.解析：由电磁感应条件和楞次定律，正确，错误.由各线圈位置关系，错误，正确.答案：D二、楞次定律、右手定那么、左手定那么、安培定那么的综合应用安培定那么、左手定那么、右手定那么、楞次定律的比拟及应用基本现象应用的定那么或定律运动电荷、电流产生磁场安培定那么磁场对运动电荷、电流有作用力左手定那么36电磁感应局
47、部导体做切割磁感线运动右手定那么闭合回路磁通量变化楞次定律.应用区分关键是抓住因果关系：因电而生磁（I玲B）玲安培定那么;团（2）因动而生电（v、Bf安）玲右手定那么;团（3）因电而受力（I、B玲F安）玲左手定那么.6 .如下图，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右 运动，那么PQ所做的运动可能是（）不定项A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动解析：由右手定那么，PQ向右加速运动，穿过L1的磁通量向上且 增加，由楞次定律和左手定那么可推断MN向左运动，故A项错.假设PQ向左加速运动，状况正好和A项相反，故B项对.假设PQ向右减速运动，由右手定那么,穿过L1的磁通量向上且减小，37 由楞次定律和左手定那么可判知MN向右运动，故C项对.假设PQ向左减速运动，状况恰好和C项相反，故D项错，应选B、 C.答案：BC7 .如下图，在匀强磁场中放有