44法拉第电磁感应定律(教案)

时间段落时间段落第第 1 1 段段 1515 分钟分钟 教学目标教学目标 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 t 内容模块内容模块感应电动势感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 教学过程教学过程 与方法与方法 一 复习提问 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 二 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 根据欧姆定律就可以确定感应电流了 2 问题 2 如图所示 在螺线管中插入一个条形磁铁 问 在条形磁铁向下插入螺线管的过程中 该电路中是否都有电流 为什么 答 有 因磁通量有变化 有感应电流 是谁充当电源 答 由恒定电流中学习可知 对比可知左图中的虚线框部分相当于电源 上图中若电路是断开的 有无感应电流电流 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合 因此研究感应电动势更 有意义 情感目标 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 5 分钟 R a b v L S N G v a b a b R E r a b G E r 时间段落时间段落第第 2 2 段段 1010 分钟分钟 教学目标教学目标 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 t 3 理解法拉第电磁感应定律内容 数学表达式 内容模块内容模块法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 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 t 教学过程教学过程 与方法与方法 一 一 探究影响感应电动势大小的因素 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的插入拔出螺线管 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 教师引导学生分析实验 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 rR E 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 t 实验结论实验结论 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 二 二 法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律 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 t 就是法拉第电磁感应定律 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 s 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 t 在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 5 分钟 时间段落时间段落第第 3 3 段段 1010 分钟分钟 教学目标教学目标 掌握导线切割磁感线时的感应电动势计算方法掌握导线切割磁感线时的感应电动势计算方法 内容模块内容模块 E BLV 教学过程教学过程 与方法与方法 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 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 Lv t 穿过闭合电路磁通量的变化量为 B S BLv t 据法拉第电磁感应定律 得 E BLv t 问题问题 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 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 5 公式比较 公式比较 与功率的两个公式比较得出 E t 求平均电动势 E BLV v 为瞬时值时求瞬时电动势 v 为平均值时求平均电动势 在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间 6 分钟 时间段落时间段落第第 4 4 段段 1010 分钟分钟 教学目标教学目标 会运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势 内容模块内容模块 E n t E BLV 的应用 教学过程教学过程 与方法与方法 课堂练习课堂练习 例题例题 1 下列说法正确的是 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 例题例题 2 一个匝数为 100 面积为 10cm2的线圈垂直磁场放置 在 0 5s 内穿过它的 磁场从 1T 增加到 9T 求线圈中的感应电动势 例题例题 3 如图所示 在磁感强度为 0 1T 的匀强磁场中有