感应电动势与电磁感应定律2.doc

高二物理教案1-2 感应电动势与电磁感应定律 教学目标1、理解感应电动势的概念；2、掌握法拉第电磁感应定律的内容，知道几种产生感应电动势的方式；3、掌握闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时的感应电动势的求法。4、能准确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。5、能用类比法来认识感应电动势的物理意义。6、能运用所学知识解决实际问题。7、在学习电磁感应定律过程中，领略物理的美妙与神奇，培养科学的思维习惯。教学重点1、感应电动势的概念2、法拉第电磁感应定律3、应用法拉第电磁感应定律解决实际问题重点难点1、磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。2、如何解决不同情况下的感应电动势的相关问题3、对公式E=BLvsin的正确理解教学方法演示法、类比分析法、问题讨论法等教学用具滑动变阻器、电源、螺线管2个（大、小）、条形磁铁、U形磁铁、多匝线圈、灵敏电流计、多媒体课件等课时安排1课时教学过程引入新课自行车件的高频焊接（课件图片展示）如图所示是利用高频交流电焊接自行车件的原理示意图。其中外圈A是连接高频交流的线圈，B是要焊接的自行车部件。a是待焊接处。当A中通以高频交变电流时，B中产生感应电流，由于a口接触电阻较大，故产生热量大，使金属融化，焊接成功。提问：为什么交流电的频率越高，焊缝处放出的热量越大呢？这就涉及到这节课要学习的感应电动势与电磁感应定律的内容。新课教学（一）感应电动势：1、回顾上节课知识（播放视频：（约2分钟）2、提问：在电磁感应现象中，闭合电路中是否也存在电动势呢？（分析讨论）3、结论：电磁感应现象也伴随着能够量的转化，电路中必然存在着电动势，我们称之为感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。进一步推论：若有磁通量发生变化而电路断开，电路中没有感应电流，但是仍存在感应电动势。感应电动势与电路是否闭合及电路的组成方式无关。4、讨论与交流：测风速装置的原理（二）电磁感应定律：1、提问：感应电动势大小与哪些因素有关呢？（磁通量变化的快慢、切割磁感线的速度等）2、演示实验：由学生完成操作（利用投影仪呈现实验现象）分析并得出结论：电路中的感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。3、法拉第电磁感应定律：a、内容：电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比。b、数学表达式：E=c、说明：k为比例常数，在国际单位制中，E的单位是V，的单位是Wb,t的单位是s，k=1，即；若线圈 有n匝，则E=d、由此公式求出来的是平均感应电动势，如果，则E为瞬时感应电动势。e、注意：比较、：表示磁通量，穿过某一面积的磁感线的条数，单位：Wb；，表示磁通量的变化量，并不涉及变化所经历的时间，单位：Wb；表示磁通量变化率，表示磁通量变化的快慢单位：Wb/s。f、磁通量变化的几种情形：（a）B不变，S（与B垂直）变（；（b）S不变，B变（；练习： 1、下列几种说法中正确的是（ ）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、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大.C、线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大.D、线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大.2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，请问从时刻0到D过程中，线圈中感应电动势的变化情况如何？从时刻O到D过程中平均感应电动势如何求解？e、类比：加速度与感应电动势，寻找共同点。4、若磁通量的变化仅由导线切割磁感线引起时，推导感应电动势的表达式：E=Blv(适用条件：B为匀强磁场，且B、L、v互相垂直)拓展：若BL，但V与B有夹角时，E=Blvsin说明：当=0或=180时，E=0，即v与B平行时，不切割磁感线，感应电动势为零；当=90时，E=BLV，即当V、B、L三者两两垂直时，感应电动势最大。此公式适用于匀强磁场且导体各部分切割磁感线速度相同的情况。若导体各部分切割磁感线速度不同，可取其平均速度求感应电动势。公式中的L指有效切割长度。（举例）（课件展示）（三）解决问题： 现在，你们知道为什么高频焊接需要的电流频率越高，焊缝处放出的热量越大了吧？（请学生回答）（四）练习：1、如图所示，光滑平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab以速率v向右运动时，cd棒受到的安培力大小为多少？ 2、如图，边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角=30。该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。现将cd边向右一拉，ab边经0.1s着地。在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？ 3、如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度 匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差。4、有一面积为S100cm2的金属环，电阻为R0.1，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1t2时间内通过金属环的电荷量为_C练习1图练习2图练习4图练习3图（五）总结：（一）感应电动势：在电磁感应现象中，闭合电路中存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势与电路是否闭合及电路的组成方式无关。（二）电磁感应定律：1、内容：电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比。2、表达式： E=k；若线圈 有n匝，则E=n3、若磁通量的变化仅由导线切割磁感线引起时，E=Blv(适用条件：B为匀强磁场，且B、L、v互相垂直)拓展：若BL，但V与B有夹角时，E=Blvsin（六）布置作业结束板书设计 1-2 感应电动势与电磁感应定律（一）感应电动势：在电磁感应现象中，闭合电路中存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势与电路是否闭合及电路的组成方式无关。（二）电磁感应定律：1、内容：电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比。