高中物理新教材同步备课人教版选择性必修第二册(教案)法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律

【教学目标】

知识与技能

（1）知道感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的

变化率；

（2）理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，E=nΔΦ/Δt，E=BLv，

会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。注意：瞬时值和平均值的计算。

过程与方法

（1）复习巩固楞次定律及右手定则。

（2）以创设物理情景为切入点，培养学生思考、知识迁移的能力。

（3）培养学生集体荣誉感。

（4）通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培

养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力；

（5）使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式E=nΔφ/Δt的理

解，引导学生推导出E=BLvsinθ，并学会初步的应用，提高推理能力和综合分析

能力。

（6）通过本节课的学习，指导学生解决此类复杂问题的方法关键是抓住状

态变化过程中的变化特点和规律，从而确定状态变化过程的临界点和最终状态，

使得问题得以顺利解决。

情感态度与价值观

通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程，进一步培养学生的科学态度、

进一步体会科学的研究方法。

【教学重点】

法拉第电磁感应定律的建立和理解

【教学难点】

（1）磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。

（2）理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式，计算结果是感应电动势相对于Δt时

间内的平均值，而E=BLv是特殊情况下的计算公式，计算结果一般是感应电

动势相对于速度v的瞬时值。

【教学方法】

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实验、讲述、探究

教学过程

教师活动学生活动设计意图

复习楞次定律

问题：下列三种情况中将图通过灵敏电流计的电流方分小（1）复习

PPT向。组竞赛判（2）培养

如图（1）：s闭合时；断感应电学生集体

如图（1）：s闭合后，将变阻器的滑动端向左移动势的方荣誉感

动时；向

如图（2）：s闭合后再将条形磁铁插入过程中以小

组为单位

统计各队

分数

一、法拉第电磁感应定律

新课引入：

实教师实验：利用交流手摇发电机发电，使小灯泡发光，

验提出问题：（1）你看到了什么现象？（小灯泡发光）

说明什么？（亮度不一样）说明什么问题？（发光，以创设物

PPT说明有感应电流，感应电动势的产生。亮度不同说明理情景为

产生的感应电动势的大小不同。）切入点

既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也能力培

必定有电动势，在电磁感应现象里产生的感应电动势养：知识

叫感应电动势。迁移的能

1、感应电动势——在电磁感应现象里产生的电动势力

叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相引发学生

板当于电源。思考

书

提出问题：感应电动势的大小与哪些因素有关？

提出要求：由学生设计实验。研究感应电动势的大小学生分研究方

与哪些因素有关？如何定性研究研究它们之间的关组设计法的学

系？实验习

提供实验仪器：灵敏电流计、可以改变匝数的螺线管、

强磁铁两个、导线若干。定性研究感应电动势的大小学生分合作学习

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组实验

探究

学生分

组讨论

2、磁通量的变化率学生代

（1）磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三表汇报

者的区别

板设时刻t1时穿过闭合电路的磁通量为Φ1，设时刻

书t2时穿闭合电路的磁通量为Φ2，则在时间△t=t2-t1内

磁通量的变化量为△Φ=Φ2-Φ1，磁通量的变化率

△Φ/△t

（2）举例：甲、乙两个线圈的磁通量都从0增加到

5wb，甲用了2s，乙用了5s哪个变化率大？

教师小结：感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通

量改变快慢有关系。我们用磁通量的变化率来描述磁

通量变化的快慢。

提出问题：如何得到感应电动势的大小与磁通量的变

化率之间的关系呢？

在法拉第、纽曼和韦伯等科学家共同研究下提出

3、法拉第电磁感应定律：闭合电路中感应电动势的

大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

即：E=k△Φ/△t（k为比例系数）

在国际制单位中：

E的单位是伏特（V）

板Φ的单位是韦伯（Wb）

书t的单位是秒（s）

N2

2m

WbTmNmJ

又：111Am111V，

sssAsC

所以取国际制单位时，k=1

感应电动势可写为：

a、公式：E=△Φ/△t（适合于任何情况）

当有n个线圈时，看成串联，

则：E=n△Φ/△t

这一公式与我们学过的那一概念相类似？

b、单位：伏特

注意：V、△v、知识迁移

①单位要用国际制单位a加强记忆

②公式中△Φ，△Φ/△t均取绝对值，该公式只与理解

要求出大小就可以，不考虑正负值。

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③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。

4、导体切割磁感线时的感应电动势：

如果磁通量的变化是由于导体和磁体的相对运

动引起的，即：导体在匀强磁场中做切割磁感线运动

时，导体里产生的感应电动势的大小是怎样一种形式

更便于计算？

×××

如图：匀强磁场磁感应强v

G

板度为B×××

书金属轨道宽度为L×××

金属棒垂直切割速度为V

△t时间内轨道与金属棒所围面积内磁通量的变

化量为：△Φ=B△s=BV△tL

E=△Φ/△t=BV△tL/△t=BLV

即：公式：E=BLV

(适用于匀强磁场，B⊥v)

若与有夹角θ如图。

BVv2

分解V，或分解B

与B平行的分量V2=Vcosθ，没B

有切割磁感线，不产生电动势

v1v

与B垂直的分量V1=Vsinθ，切1

割磁感线产生电动势E=BLVsinθ

结．论．：．导．体．切．割．磁．感．线．时．，．产．生．的．感．应．电．动．势．的．

大．小．，．跟．磁．感．应．强．度．B．、．导．线．长．度．L．、．运．动．速．度．．v以．

及．运．动．方．向．和．磁．感．应．强．度．方．向．的．夹．角．θ．的．正．弦．．s．in．θ．

成．正．比．。．

公式：E=BLVsinθ

注意：①这是法拉第电磁感应定律的第一个推论。

②公式中V为导体棒和磁场的相对运动速度。

板③公式中的单位分别是：V，T，m。m/s

书1V＝lT×1m×1m/s

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探究题：讨论法拉第电磁感应定律的计算公式要求学生

E=nΔΦ/Δt和推导公式E=BLv在解题过