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1、法拉第电磁感应定律教学目标1知识与技能(1)知道感应电动势及决定感应电动势大小的因素。(2)知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。(3)理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式。(4)知道EBLvsin如何推得。(5)会用En解决问题。2过程与方法(1)让学生经历实验探究的过程，提高动手能力和探究能力。(2)通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式EBLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。3情感态度与价值观(1)从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证关系。(2)通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。教学重
2、点难点重点是法拉第电磁感应定律，难点是感应电流与感应电动势的产生条件的区别。课前准备多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、电流计、螺线管、磁铁。温故知新1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。2在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？答：电路闭合，且这个电路中一定有电源。3在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？答：由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。引入新课1问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？答：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势只要能确定感应电动势的大小，根据欧
3、姆定律就可以确定感应电流的强弱。2问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问(1)在条形磁铁向下插入螺线管的过程中，该电路中是否有电流？为什么？答：有，因磁通量有变化。(2)有感应电流，是谁充当电源？答：由恒定电流中学习对比可知，左图中的虚线框部分相当于电源。(3)上图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？答：电路断开，肯定无电流，但有电动势。3产生感应电动势的条件是什么？答：回路中的磁通量发生变化。4比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件，你有什么发现？答：在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，但产生感应电流还需要电路闭
4、合，因此研究感应电动势更有意义。(情感目标)本节课我们就来一起探究感应电动势。新课教学(一)探究影响感应电动势大小的因素(1)探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？(学生猜测)(2)探究要求：将条形磁铁迅速和缓慢地插入、拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢地插入、拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅。(3)探究问题：问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？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？问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？(4)探究过程安排学生实验。(能力培养)教师引导学生分
5、析实验，(课件展示)回答以上问题学生甲：穿过电路的变化产生E感产生I感。学生乙：由全电路欧姆定律知I，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I越大，指针偏转越大。学生丙：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。可见，感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关。把定义为磁通量的变化率。上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释：学生甲：实验中，将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时，大，I感大，E感大。实验结论：电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，磁通量的变化越快电动势越大，磁通量的变化越慢电动势越小。(二)法拉第电磁感应定律从上面的实验我们可以发现，越大，E感越大，
6、即感应电动势的大小由磁通量的变化率决定。精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E。这就是法拉第电磁感应定律。(师生共同活动，推导法拉第电磁感应定律的表达式)(课件展示)Ek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k1，(同学们可以课下自己证明)，则上式可写成E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EN1内容：电动势的大小与磁通量的变化率成正比2公式：3定律的理解(1)磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别、/t(
7、2)感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比(3)感应电动势的方向由楞次定律来判断(4)感应电动势的不同表达式由磁通量的因素决定：当BScos，则B/tScos当BScos，则BS/tcos当BS(cos)，则BS(cos)/t4特例导线切割磁感线时的感应电动势用课件展示如图所示电路，闭合电路一部分导体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匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。(课件展示)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SLvt穿过闭合电路磁通量的变化量为BSBLvt据法拉第电磁感应定律，得EBLv这是在导线切割磁感线时，计算感应电动
8、势更简捷公式，需要理解(1)B，L，v两两垂直(2)导线的长度L应为有效长度(3)导线运动方向和磁感线平行时，E0(4)速度v为平均值(瞬时值)，E就为平均值(瞬时值)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？用课件展示如图所示电路，闭合电路的一部分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v1vsin和平行于磁感线的分量v2vcos。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EBLv1BLvsin强调：在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(
9、T)、米(m)、米每秒(m/s)，指v与B的夹角。5公式比较与功率的两个公式比较得出E/t：求平均电动势EBLv：v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势1下列说法正确的是(D)A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大2一个匝数为100、面积为10 cm2的线圈垂直磁场放置，在0.5 s内穿过它的磁场从1 T增加到9 T。求线圈中的感应电动势。解：由电磁感应定律可得En/tBS由联立可得EnBS/t代入数值可得E
10、1.6 V3如图所示，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长0.1 m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2 g，电阻R0.2 ，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。(4 m/s)问1：将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成30角，不计阻力，B垂直于框平面，求vm?答案：(2 m/s)问2：上题中若ab框间有摩擦阻力，且0.2，求vm?答案：(1.3 m/s)问3：若不计摩擦，而将B方向改为竖直向上，求vm?答案：(2.67 m/s)问4：若此时再加摩擦0.2，求vm?答案：(1.6 m/s)课堂小结1让学生概括总结本节的内容
11、。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。2认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来，比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。3让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，主要目的在于构建他们自己的知识框架。法拉第电磁感应定律一、感应电动势二、电磁感应定律1内容：2表达式：En/t求平均电动势EBLv：v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势3定律的理解：(1)磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别、/t(2)感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比(3)感应电动势的方向由楞次定律来判断(4)感应电动势的不同表达式由磁通量的因素决定：当BScos，则E当BScos，则E当BS(cos)，则E
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