2014年高中物理金牌解析学案：4.4《法拉第电磁感应定律》（新人教版选修3-2）.doc

第四节：法拉第电磁感应定律学案 【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。 （3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 （4）、知道E=BLvsinθ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 【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。 【方法】【】 【过程】 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,两电路中是否都有电流?为什么? ②、有感应电流,是谁充当电源? ③、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和产生感应电流的条件你有什么发现？ 本节课我们就来一起探究感应电动势 三、进行新课 （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： ①、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。 ②、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。 ③、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 安排学生实验。（能力培养） （课件展示）回答以上问题 上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释： 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 ，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 从上面的实验我们可以发现，越大，E感越大，即感应电动势的大小完全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） E=k 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k=1，（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 E= 1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比 2.公式:ε=N 3.定律的理解: ⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成 ⑶感应电动势的方向由 来判断 ⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定： 当ΔΦ＝ΔＢＳcosθ则ε＝ΔＢ／ΔtＳcosθ 当ΔΦ＝ＢΔＳcosθ则ε＝ＢΔＳ／Δtcosθ 当ΔΦ＝ＢＳΔ(cosθ)则ε＝ＢＳΔ（cosθ）／Δt 4、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） 这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，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θ，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v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。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=BLvsinθ 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），θ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=ΔΦ/Δt：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 课堂练习： 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