江苏省徐州市高中物理 第四章 电磁感应 4.4 法拉第电磁感应定律导学案（无答案）新人教版选修3-2（通用）

1、第四节：法拉第电磁感应定律 【学习目标】（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、。（3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。（4）、知道E=BLvsin如何推得。（5）、会用解决问题。（6）、经历探究实验，培养动手能力和探究能力。（7）、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。（8）、通过比较感应电流、感应电动势的特点，把握主要矛盾。【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固

2、【教学用具】多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。【学习过程】一、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？2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？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？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？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,两电路中是否都有电流?为什么?、有感应电流,是谁充当电源?、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？3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件

3、和产生感应电流的条件你有什么发现？三、新课学习（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？（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。、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，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，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：学生实验。实验观察-分析论证-归纳总结实验现象：将条形磁铁快插入（或拔出）

4、比慢插入或（拔出）时，大，I感 ，E感 。实验结论：电动势的大小与磁通量的变化 有关，磁通量的变化越 电动势越大,磁通量的变化越 电动势越小。（二）、法拉第电磁感应定律1. 法拉第电磁感应定律:闭合电路中电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2.公式:=N3.定律的理解:磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别、t感应电动势的大小与磁通量的变化率成 感应电动势的方向由 来判断感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定：当cos则tcos当cos则tcos当(cos)则（cos）t（三）、导线切割磁感线时的感应电动势如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为

5、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？这是导线切割磁感线时的感应电动势，计算时更简捷，需要理解（1）B,L,V两两 （2）导线的长度L应为 长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=（4）速度V为平均值（瞬时值），E就为 （ ）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。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。4、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=B

6、LV ： v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势（四）、反电动势引导学生讨论教材图4.4-3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，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？讨论：如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？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，应立即切断电源，进行检查。教师总结点评： 。（四）、典型例题：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

7、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3、 【例1】如图所示，有一弯成角的光滑金属导轨POQ，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置，当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少?解：【布置作业】选修3-2课本第16页“思考与讨论”。 课后作业：第17页1、2、3、4、5题

8、。【基础达标】：1法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 （ ）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有 （ ）A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小 C. 流过导体横截面的电荷量D.磁通量的变化量3恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流 （ ）A.线圈沿自身所在平面运动 B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直

9、径做匀速转动 D.线圈绕任意一直径做变速转动4如图：小线圈N位于大线圈M中，二者共轴共面。M与二平行导体轨道相连接，金属杆l与导轨接触良好，并位于匀强磁场中，要使N中产生逆时针方向的电流，下列做法中可行的是A杆l向右匀速运动 B杆向左匀速运动C杆l向右加速运动 D杆向右减速运动Ra bm L5.如图，金属杆ab在匀强磁场中在垂直磁场平面上做绕o点匀速转动，则Uab 。【能力提高】：6 如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vmVACD7、如图所示，长为L、电阻r=0.3欧、质量m=0.1千克的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5欧的电阻，量程为03. 0安的电流表串接在一条导轨上，量程为01.0伏的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以向右