《感应电动势》教案3 (2)
专题探究电磁感应的实验与调研-鲁科版选修3-2教案
专题探究电磁感应的实验与调研-鲁科版选修3-2教案前言电磁感应是物理学中一个重要的概念，在科学技术的多个领域中都有广泛的应用。
本文将介绍针对鲁科版选修3-2教材中的电磁感应章节进行的一些实验和调研。
实验1：电磁感应实验实验目的通过实验了解电磁感应现象，并学会使用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。
实验器材1.导线圈2.电池3.万用表4.磁铁实验步骤1.将导线圈串联在电路中，连接电池和万用表。
2.用磁铁靠近导线圈，记录感应电动势的大小。
3.用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。
实验结果在实验中，我们通过用磁铁靠近导线圈的方法，观察到了电磁感应现象。
记录实验得到的感应电动势为0.6伏特，而通过使用法拉第电磁感应定律计算得到的感应电动势为0.5伏特，两者的差别较小。
实验结论通过本次实验，我们了解到了电磁感应现象并学会了使用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。
在实验中，我们也发现了实测结果与理论计算结果之间的差别，这可能与实验操作有关，需要在今后的实验中注意细节。
实验2：利用电磁感应制作电磁铁实验目的通过制作电磁铁，掌握电磁感应在制作电磁设备中的应用。
实验器材1.铁线2.电池3.细铜线4.磁钉实验步骤1.在铁线上缠绕细铜线。
2.将每一段细铜线的两端分别接在电池的两极上。
3.用磁铁靠近铁线，观察铁钉是否被吸住。
实验结果经过实验，我们成功制作了一个简单的电磁铁。
当磁铁靠近铁线时，铁钉被吸住，实现了制作电磁设备的目的。
实验结论通过本次实验，我们掌握了电磁感应在制作电磁设备中的应用方法。
但同时也需要注意电池的电压和电流大小对实验结果的影响。
调研：电磁感应在生活中的应用调研目的通过调研掌握电磁感应在生活中的应用情况，加深对该概念的理解。
调研结果电磁感应在生活中应用广泛。
以下列举几个例子：1.磁悬浮列车：它是一种由电流和磁铁产生的力制动列车，利用了电磁感应的原理。
2.感应加热：感应电磁炉、感应电热水器等家电设备都是利用电磁感应的原理，通过将电力转化为热能实现加热的功能。
(完整版)法拉第电磁感应定律 教案
法拉第电磁感应定律★新课标要求(一）知识与技能1．知道什么叫感应电动势。
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Φ、ΔΦ、tn E ∆∆Φ=。
3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式. 4．知道E =BLv sin θ如何推得。
5．会用tnE ∆∆Φ=和E =BLv sin θ解决问题. （二)过程与方法通过推导到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。
（三)情感、态度与价值观1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题,培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。
★教学重点法拉第电磁感应定律. ★教学难点平均电动势与瞬时电动势区别。
★教学方法演示法、归纳法、类比法 ★教学用具：CAI 课件、多媒体电脑、投影仪、投影片。
★教学过程（一)引入新课教师：在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么？ 学生：穿过闭合电路的磁通量发生变化.教师：在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况? 学生甲：由磁感应强度的变化引起的，即ΔΦ=ΔB ·S 。
学生乙：由回路面积的变化引起的,即ΔΦ=B·ΔS。
学生丙:由磁感应强度和面积同时变化引起的，即ΔΦ=B2S2－B1S1学生丁：概括为ΔΦ=Φ2－Φ1点评：该问题学生通常只能回答出一两种情况，需要教师启发、引导，才能归纳出磁通量变化的各种情形。
在指导学生回答此问题时，重在培养学生的想象能力和概括能力,不宜过多纠缠细节，以免冲淡教学重点。
教师：恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么?学生：电路闭合、有电源。
教师：在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素.（二）进行新课1、感应电动势教师：CAI课件展示出下面两个电路教师：在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？学生:电路断开，肯定无电流,但有电动势。
《感应电动势》PPT课件
I＝ε/R＝0.20/0.50A＝0.40A ③利用右手定则，可以确定线框中的电流的方向是沿顺时针方向流动的。 学生练习 P94(1)并通过练习，提醒学生注意分清磁通量(Φ)磁通量的变化量(ΔΦ)磁通 量的变化快慢(ΔΦ/Δt)三者之间的区别和联系。 (四)总结、扩展 1．在电磁感应现象中产生的电动势，按其产生的本质不同可分为两种 ①导线做切割磁感线运动时，由于洛仑兹力产生的电动势，称为动生电动势 ②由变化的磁场激发的电场力产生的电动势，称为感生电动势。本课中的感 应电动势，既有“动生”的又有“感生”的， 是这两者的统称。 2．导体在匀强磁场中切割磁感线运动时，若v与B不互相垂直而成夹角为θ， 则有公式ε= Blvsinθ 3．电磁感应现象中感应电动势的大小遵循法拉第电磁感应定律，即感应电 动势的大小与回路中磁通量的变化率成正比，有公式ε=N(ΔΦ/Δt)导体在匀 强磁场中切割磁感线的公式ε=Blv是这一定律的特殊情况。 七、板书设计 第二节 感应电动势 1．感应电动势 ①概念 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势(ε) ②产生条件 回路中的磁通量发生变化
感应电动势
一、素质教育目标
(一)知识教学点 1．理解感应电动势的概念，掌握决定感应电动势大小的因素 2．会计算导线切割磁感线时，在l、B、v互相垂直的情况下感应电动势的大 小 (二)能力训练点 1．通过本节教学中感应电动势与感应电流概念的对比，培养学生认识相关 知识的区别和联系的理解能力 2．利用演示实验，培养学生观察和分析实验现象的能力，及以实验现象中 归纳总结出物理规律的能力 3．通过例题及适当的练习，培养学生熟练运用公式ε＝Blv进行解题的能力 (三)德育渗透点 1．从阅读材料《动圈式话筒》一文中，对学生进行思想教育，使学生认识 到物理知识及规律在实际生活和生产中的重要性，在增长扩大学生知识面的 同时，也激发学生学习物理的兴趣。 2．进行物理学方法的教育，深刻理解概念本质的一种较好方法是比较概念 之间的内在联系。
高中物理选修3-2教案 4.5《电磁感应现象的两类情况》
电磁感应现象的两种情况教学目标1. 知识与技能(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣． 3. 情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德． 教学重点难点感生电动势与动生电动势的概念。
对感生电动势与动生电动势实质的理解。
教学方法与手段以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。
类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。
课前准备多媒体课件、实物投影仪、视频片断。
导入新课[事件1]教学任务：复习提问，导入新课。
师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。
一、复习提问：1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？ 答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt。
2．导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。
3．干电池中电动势是怎样产生的？参照相关图片，回顾所学电池电动势中有关非静电力做功的知识，其他学生补充。
二、引入新课：在电磁感应现象中，由于引起磁通量的变化的原因不同，感应电动势产生的机理也不同，本节课我们就一起来学习感应电动势产生的机理。
讲授新课[事件2]教学任务：感生电场和感生电动势。
师生活动：学生阅读教材19页“电磁感应现象中的感生电场”部分，分析讨论闭合电路中产生感应电流的原因。
高中电学物理教案
高中电学物理教案
目标：学生能够理解电磁感应的概念，掌握法拉第电磁感应定律的应用，能够解决相关问题。
一、导入（5分钟）
教师向学生介绍电磁感应的概念，简单解释电磁感应的原理和应用。
二、理论讲解（15分钟）
1. 讲解法拉第电磁感应定律及公式：感应电动势E=-dΦ/dt。
2. 通过实例分析，说明电动势的方向确定规则（楞次定律）。
三、实验操作（20分钟）
1. 要求学生在实验室中进行电磁感应实验，观察感应电动势的产生过程。
2. 让学生测量感应电动势的大小，并通过改变线圈中磁通量的变化来验证法拉第电磁感应定律。
四、练习（15分钟）
1. 布置相关练习题目，让学生在课后巩固所学知识。
2. 在课堂上做一些练习题，以检测学生对电磁感应的理解程度。
五、讨论与总结（10分钟）
1. 让学生分享他们在实验中的发现和想法。
2. 教师总结本堂课的重点内容，强调学生应该牢记的知识点。
六、作业布置
留下一些思考题和应用题，让学生体会电磁感应在日常生活中的应用，并巩固所学知识。
七、教学反思
教师总结本节课的教学效果，查缺补漏，并思考下一节课的教学改进措施。
感应电动势教案大学
教学对象：大学物理专业学生教学目标：1. 理解感应电动势的定义及其产生条件。
2. 掌握法拉第电磁感应定律及其数学表达式。
3. 能够运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
4. 培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。
教学重点：1. 感应电动势的定义。
2. 法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。
3. 运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
教学难点：1. 法拉第电磁感应定律的推导过程。
2. 感应电动势与感应电流的关系。
教学准备：1. 投影仪、电子笔。
2. 学生电源1台、滑动变阻器1个、线圈15套、条形磁铁14条、U形磁铁1块、灵敏电流计15台、开关1个、导线40条。
教学过程：一、导入新课1. 复习闭合电路欧姆定律，引出电磁感应现象。
2. 介绍感应电动势的定义及其产生条件。
二、讲授新课1. 法拉第电磁感应定律的推导过程- 以闭合回路中磁通量变化为研究对象。
- 通过实验验证磁通量变化率与感应电动势的关系。
- 推导法拉第电磁感应定律：E = -dΦ/dt。
- 讲解定律中的负号表示感应电动势的方向与磁通量变化率的方向相反。
2. 法拉第电磁感应定律的应用- 分析感应电动势与感应电流的关系。
- 举例说明法拉第电磁感应定律在实际问题中的应用。
三、实验演示1. 演示法拉第电磁感应定律实验- 实验目的：验证法拉第电磁感应定律。
- 实验原理：利用闭合回路中的磁通量变化产生感应电动势。
- 实验步骤：1) 准备实验器材。
2) 连接实验电路。
3) 改变磁场强度，观察灵敏电流计的指针偏转情况。
4) 记录实验数据，分析感应电动势与磁通量变化率的关系。
2. 演示感应电动势与感应电流的关系实验- 实验目的：验证感应电动势与感应电流的关系。
- 实验原理：利用闭合回路中的磁通量变化产生感应电动势，进而产生感应电流。
- 实验步骤：1) 准备实验器材。
2) 连接实验电路。
3) 改变磁场强度，观察灵敏电流计的指针偏转情况。
4) 记录实验数据，分析感应电动势与感应电流的关系。
高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律教案选修32
第四节 法拉第电磁感应定律1.教学目标1．理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式。
2．知道公式E ＝Blv 的推导过程。
3．会用E ＝n ΔΦΔt和E ＝Blv 解决问题。
分析前面几节的内容是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的。
本节是从感应电流进一步深入到感应电动势来理解的，即研究“决定感应电动势大小的因素”。
教科书在这个问题的处理上并没有通过实验探究，而是以陈述事实的方式，引入法拉第电磁感应定律，即教科书用“在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到……感应电动势……成正比”的表述给出了电磁感应定律。
教科书之所以这样处理，是力图通过这一物理规律的教学，充分体现人类认识事物的一种真实图景。
也就是说，物理学中多数定律的得出，并不一定是直接归纳的结果，而是在分析了很多间接的实验事实后被“悟”出来的，并且定律的正确往往也是由它的推论的正确性来证实的。
3.教学重点难点本节教学的重点和难点都是对法拉第电磁感应定律的理解与应用。
导入新课：教学任务1：温故知新，通过问题和图片导入新课。
师生活动：问题导入：【问题1】 每日一题见课件。
学生作答，其他学生补充。
【问题2】 对比两图，观察有何异同？引入新课：在电磁感应现象中，产生感应电流的那部分导体就相当于电源，其所在电路就是内电路，电源的电动势就是感应电动势。
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，有感应电动势是电磁感应现象的本质。
因此研究感应电动势比研究感应电流更有意义。
那么感应电动势的大小跟哪些因素有关？这节课要研究感应电动势的大小跟哪些因素有关的问题。
推进新课教学任务2：探究感应电动势的大小跟哪些因素有关。
问题导入：【问题1】上节课我们用实验探究的方法找到了感应电流方向的规律，这节课我们是否可以再用同样的器材来探究感应电动势的大小跟哪些因素有关？【问题2】怎样判断感应电动势的大小？如果不能直接测量，可以用测量哪些量来代替电动势？【问题3】感应电流的方向跟磁通量的变化量有关，那么感应电动势的大小是否也跟磁通量的变化有关，用实验的方法怎样来研究这个问题？学生活动：【学生分组实验探究】将条形磁铁插入线圈中。
《感应电动势与电磁感应定律》课件2
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
演示结束
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
课
标
解
读
重
点
难
点
1.知道什么是感应电动
教 学 方 案 设 计
1.理解感应电动势的大小 与磁通量变化率的关 系．(重点)
势． 2.理解法拉第电磁感应定 律的内容和表达式． 3.会用E＝ΔΦ/Δt和E＝Blv
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
③单位 在国际单位制中，感应电动势 E 的单位是 伏特(V) ．
菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
④特例 ——导体切割磁感线产生的感应电动势 导体在匀强磁场中运动，如图 1－ 2－ 1 甲所示，当 B、l、 v 两两垂直时， E＝ Blv .
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
4法拉第电磁感应定律-人教版选修3-2教案
4 法拉第电磁感应定律-人教版选修3-2教案1. 教学目标•了解法拉第电磁感应现象的产生条件和基本原理。
•掌握磁场穿过导体线圈时感应电动势的计算方法。
•能够应用法拉第电磁感应原理解决相关问题。
•了解电感的相关知识。
2. 教学内容1.法拉第电磁感应现象的实验现象2.法拉第电磁感应定律及其应用3.感应电动势和感应电流4.自感和互感3. 教学重点•理解法拉第电磁感应定律的物理意义及其应用。
•了解电感的相关知识和应用。
4. 教学难点•掌握磁场穿过导体线圈时感应电动势的计算方法。
•理解互感和自感的物理意义及其相关计算方法。
5. 教学方法•以实验为主、理论为辅的教学方式。
•手工制作简单的感应电动机，直观感受法拉第电磁感应现象。
•结合题目进行讲解，强化学生的应用能力。
6.1 导入（5分钟）教师利用手摇电筒发出强光，引出这种现象的产生条件。
通过向学生提问引导学生思考：为什么我们需要摇动电筒产生光亮，灯泡里面有电流才能发出光？6.2 实验操作（20分钟）实验所需器材：铁芯线圈、铜线圈、手电筒、磁铁、伏特表、导线等。
1.实验一：磁铁静止 + 线圈运动时产生电动势的实验。
老师将铜线圈套在铁芯上，用磁铁在铁芯上静止划动，用伏特表测量电动势。
然后用手转动线圈，测量电动势，并向学生讲解电动势的大小和方向与磁场和线圈运动状态的关系，引出法拉第电磁感应定律的公式。
2.实验二：线圈静止 + 磁铁运动时产生电动势的实验。
老师将麻花形铜线圈接到伏特表上，在不断变化的磁场中，观察并测量线圈电动势的变化，向学生讲解磁场的变化如何导致电动势的变化，并结合实验证明法拉第电磁感应定律的第二种表述形式。
6.3 知识讲解（40分钟）1.法拉第电磁感应现象的产生条件和实验现象2.法拉第电磁感应定律及其应用3.感应电动势和感应电流4.自感和互感6.4 实践演练（30分钟）1.让学生分组完成小课题（如铜线圈旋转所处的磁场的大小、方向和变化率是什么因素决定的，以及旋转速度等因素的影响等问题）2.提出具体问题，供学生思考解决（如手动通过铜线圈产生电动势、应用电感等问题）3.布置课后家庭作业通过观察学生的实验操作和讲解时的积极性，以及完成小课题和解答问题的能力来进行评估。
(完整版)法拉第电磁感应定律教案
第四节法拉第电磁感应定律（教案）教学目标：（一）知识与技能1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。
3．让学生理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E=BLv sinθ如何推得.(二）过程与方法(1）通过实验，培养学生的动手能力和探究能力。
（2）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。
（三）情感、态度与价值观了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。
教学重点1、让学生探究影响感应电动势的因素,并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关系。
2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。
教学难点如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。
教学用具多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等）教学过程：课堂前准备将实验器材提前分组发给学生.以便分组实验。
引入新课师:在物理学史上,有这样一位科学家,他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。
他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。
今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛,到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁?——英国科学家法拉第。
下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验)在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视,指导。
学生可能出现的情况：组装器材缓慢,接触不好，现象不明显等.教师应加以必要的指导。
师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流,这是多么令人惊奇的发现！根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢?(学生回答)师:如果你是法拉第,当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢？(学生回答)好,下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。
感生电动势和动生电动势教案
巩固练习
1．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（）
A．不变B．增加
C．减少D．以上情况都可能
答案：B
2．穿过一个电阻为lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，则（）
A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V
答案：AB
综合应用
【例3】如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向_________运动，速度大小为_______，作用于ab杆上的外力大小为____________
（2）a、b两点间电压Uab
答案：（1）4V（2）2.4A
5．如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量．探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度．已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，把线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁磁感应强度B=__________
【例2】如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（）
A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关
C．动生电动势的产生与电场力有关
D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
解析：如图所示，当导体向右运动时，其内部的自由电子因受向下的洛仑兹力作用向下运动，于是在棒的B端出现负电荷，而在棒的A端显示出正电荷，所以A端电势比B端高．棒AB就相当于一个电源，正极在A端。
电缆感应电动势
第三节金属屏蔽层(护套)感应电动势及限制措施一、电缆金属护套感应电动势 电缆在交流电压下运行时，线芯中通过的交变电流必然会在周围产生交变的磁场。
磁场 产生的磁链不仅和线芯相链，也与金属护套(金属屏蔽层或铠装层)相链，会在金属护套上产生感应电动势。
对于中低压XIPE 三芯电缆，三相金属屏蔽层相互接触，当三相电缆线芯流过平衡电流时，金属屏蔽层和铠装层上的感应电动势叠加为零。
如果流过不平衡电流，则会出现感应电压。
而对于单芯高压电缆，每相之间敷设中存在一定距离，感应电动势不能抵消，在金属护套中存在感应电动势，感应电动势有时过大会危及人身和设备安全，GB50217—2007《电力工程电缆设计规范》中规定，交流单芯电力电缆线路的正常感应电动势最大值应满足下列规定：未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50V ；除上述情况外，不得大于300V 。
若两端金属护套都直接接地，金属护套中电动势将形成以大地为回路的循环电流，这就在金属护套中产生电能损耗，并影响电缆线路输送容量。
先分析单相电路电缆，图2—8所示为由两根单芯电缆组成的单相回路。
如S D 表示电缆护套平均直径，根据式(2—25)，两电缆导体对单位长度(m)金属护套的工作电感为sL =7102ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛S D S (mH /)(2—48)7102ln 2j j -•••⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=S S SO D S I I L E ωω (V ／m) (2—49)则 7102ln2-⨯=SSO D SE ω (V ／m) (2—50) 在三相电路中，如图2-9所示，由三根单芯电缆组成三相回路，且1•I +2•I +3•I =01S L =1331221111••••++I I M I M I L S S S (H ／m)2S L =2332222112••••++I I M I L I M S S S (H ／m)3S L =3333223113••••++I I L I M I M S S S (H ／m)711221101ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==S M M S S (H ／m) 731331101ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==S M M S S (H ／m) 722332101ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==S M M S S (H ／m) 7332211102/1ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛===s S S S D L L L (H ／m)则各相金属护套感应电动势分别为••-=111j I L E S o S ω (V ／m) (2—51) ••-=222j I L E S o S ω (V ／m) (2—52) ••-=333j I L E S o S ω (V ／m) (2—53)计及 1•I +2•I +3•I =0，对式(2—51)进行整理得••-=111j I L E S o S ω=ωj -1331221111••••++I I M I M I L S S S 1•I=ωj -⎪⎭⎫⎝⎛++•••331221111I M I M I L S S S=ωj -⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛--+••••3313121111I M I I M I L S S S=ωj -()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---••3312112111I M M I M L S S S S=ωj -⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛•-•-371317110ln 2102ln 2I S S I D S S =ω1I j -•271102ln -⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛S D S +j23•I 71310ln -⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛S S =a 311I j I j -X X ••+ (V ／m) 同理可得=•o S E 23311I j I j -X X ••+ (V ／m) =•o S E 3b 133I j I j -X X ••+ (V ／m) 其中 711102ln2-⨯=SD S X ω (Ω／m) 723102ln2-⨯=SD S X ω (Ω／m) 73a 102ln2-⨯=SD S X ω (Ω／m) 712b 10ln2-⨯=S S X ω (Ω／m) 若三根电缆呈等边三角形排列时，如图2—10所示，S S S S ===321，则7321102ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛====S S D S X X X X ω (Ω／m)0b a ==X X金属护套中单位长度感应电动势分别为S o S X I E ••-=11j (V ／m) S o S X I E ••-=22j (V ／m) S o S X I E ••-=33j (V ／m)又因为I I I I ===321,所以o o o o E E E E s s3s2sl ====7102ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=S S D S I IX ω (V ／m) (2—54)与单相电路相同。
高中物理选修1-1教案-3.2法拉第电磁感应定律7-人教版
3.2《法拉第电磁感应定律》教学目标1.知识与技能：（1）理解感应电动势的概念（2）在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律（3）会用实验探究感应电动势与线圈匝数关系2.过程与方法：（1）通过演示实验定性得出影响感应电动势大小因素（2）通过实验探究定性得出感应电动势大小与线圈匝数关系3.情感态度与价值观：（1）通过探究实验过程体验科学规律的发现过程，增强学生对科学的热爱。
（2）通过理解法拉第电磁感应定律在电与磁之间的重要联系，提高学生用联系的观点看待问题的能力。
教学重点：感应电动势、法拉第电磁感应定律、学生探究感应电动势与线圈匝数关系。
教学难点：磁通量的变化率、法拉第电磁感应定律的内容、从能量的角度理解法拉第电磁感应定律的内容。
课堂教学复习提问：问题1：要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?(引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的)如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的电动势是否还存在呢?(引导学生回答：电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在问题2：什么是磁通量？穿过闭合回路的磁感线的条数问题3：什么是电磁感应现象？利用磁场产生电流的现象（演示图乙实验）引入新课：在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.一、感应电动势1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2、电源：产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.练习：引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?小结：在电磁感应现象里，如果电路是闭合的，电路中就有感应电流，感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的，电路中就没有感应电流，但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题.演示实验1：如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.现象及分析：导体切割磁感线的速度越大——电流计指针偏转角度越大——感应电流越大--——表明感应电动势越大。
新沪科版高中物理选修3-21.3《探究感应电动势的大小》教学设计(精品).doc
．过程与方法
感线时的感应电动势公式
）从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物
特点，
产生条件的区别；
理解法拉
老师完善小结：
磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ，ΔΦ，
t
∆∆Φ。
特别分析理解 ΔΦ：
磁场B 不变，面积S 变化, 磁通量的变化S ∆∙B =∆Φ； 面积S 不变，磁场B 变化，磁通量的变化S B ∙∆=∆Φ； 磁场B 变化，面积S 变化，磁通量的变化S B ∆∙∆=∆Φ。
3. （1） 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比 E
t ∆∆Φ
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
t
n
E ∆∆Φ
=； （2） 感应电动势的方向： 用楞次定律来判断。
3. 学生讨论推导和理解导体切割磁感线产生感应电动势：
（见课本P21,如图1-30）：
老师完善小结：
(1) 教师推导 E = t ∆∆Φ
= BLv
(2) 感应电动势的方向： 用右手定则判断。
理解公式：
（1）B,L,V 两两垂直；
（2）导线的长度L 应为有效长度； （3）导线运动方向和磁感线平行时，E=0；
在国际单位制中，
之垂。
法拉第电磁感应定律的教案示例之三
法拉第电磁感应定律的教案示例之三教学目的1．理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用。
2．理解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用。
3．通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步揭示电与磁的关系，培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。
教学过程应用分析、类比和迁移等思维方法，在实验中让学生理解法拉第电磁感应定律的实质，得出定律的表达公式，进而掌握其应用。
这部分知识的教学重点是：法拉第电磁感应定律的建立和应用。
教学难点是：1．磁通量的变化与变化率的区别，及与感应电动势的关系。
2．决定磁通量大小的因素，及其变化特点。
教学关键是：做好演示实验，观察并分析好实验。
[教具] 演示用电流计、线圈(螺线管)、磁铁、导线等。
一、回顾旧知识(方法：按知识系统性向学生提问。
)师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？生：闭合电路中磁通量发生变化。
师：在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？举例说明。
生：可以是△φ=△B·S或△φ=B·△S，或△φ=(B+△B)(S+△S)—BS。
也可以是B的大小，S的大小不变，B和S的方向变化。
概括为△φ=φ2-φ1(以上两问，多数学生能正确回答，但第2问，学生通常只能回答出一两种情况，需要教师启发诱导和作图，才能归纳出磁通量变化的各种情形。
在指导学生回答此问时，重在培养学生想象和概括能力，不宜过多纠缠于知识细节，以免冲淡教学重点。
)二、引入新课由前节可知，感应电流的方向与原磁场的方向以及磁通量的变化有关。
那么，感应电流的大小又与什么有关系呢？我们知道：电流的大小与电动势有关系，让我们首先来研究感应电动势的产生。
三、进行新课1．感应电动势概念：在电磁感应现象中所产生的电动势，在中学里统称感应电动势。
感应电动势的方向：感应电动势的方向与感应电流的方向一致，由楞次定律或右手定则决定：在外电路中，从正极→负极在内电路中，从负极→正极师：在图1的(a)、(b)两图中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？生：电路断开，肯定无电流，但可能有电动势。
推导法拉第电磁感应定律的教案二
推导法拉第电磁感应定律的教案二导言：法拉第电磁感应定律是电磁学中的基本原理之一，它的发掘对于现代电磁学领域的发展有着重要的意义。
为帮助学生更好地理解和运用法拉第电磁感应定律，在本教案中，我们将深入分析它的推导过程，从中逐步认知电磁学的基本概念和理论框架。
第一节：背景知识在进入到推导法拉第电磁感应定律的具体内容前，我们需要先了解一些基础的电磁理论知识。
1.电磁感应现象在电路中存在变动的电流，随之会产生电磁感应现象。
这种现象可指基于安培环路定理的法拉第电磁感应定律。
由于磁通量是动态的，在闭合电路内有电流流过时会产生电势差，使电流流向造成原磁通流闭合的方向。
2.磁感应线磁场是由产生它的电流或磁体产生的。
磁场有方向，在它的方向上存在一种起形象作用的东西，称为磁感应线。
举个例子，针或铁屑跟随磁感应线扭曲。
3.磁通量磁场在磁通路上运作，出现的磁震荡等效于该磁通路内所有截面的磁场，即所有磁感应线共同支撑的生料范围内。
这就是磁通量。
4.磁感应强度磁场引起一一点的标准是被测量点所在的位置处能放置自由磁极所受到的力的大小。
磁感应强度是一个向量，它的方向是磁场方向。
第二节：推导法拉第电磁感应定律尽管法拉第电磁感应定律可能看起来有些吓人，但是它的推导过程却是相当简单的。
我们现在来解析它的基本原理。
1.电磁感应现象的构成(1)电磁感应构成的电势差的正负在开路电路中，磁通量随时间的变化会发生由正到负、从负到正的变化，这个过程中，所产生的电势差也会进行正到负、从负到正的变化。
(2) 感应电动势的构成感应电动势由2倍对磁感应强度的时变率乘以表面积（NAB）构成。
公式为：ε=-N(dϕ/dt)当磁通量在一定阈值内达到不同的间隔时，磁场的方向随之改变并且产生电势差。
2.规定磁场的方向规定磁感应强度的方向：磁感应强度的方向与磁场线方向相同。
规定电流的方向：电流的方向恰好针对所定义磁场的相反方向。
规定磁通量的方向：沿着所定义的磁感应强度方向移动绕电路。
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《感应电动势与电磁感应定律》教学案
1 教学目标
1.1 知识和能力目标
（1）知道感应电动势的概念，会区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 的物理意义。
（2）理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。
（3）知道公式E=Blv 的推导过程及适用条件。
（4）了解平均感应电动势和瞬时感应电动势。
1.2 过程与方法目标
（1）经历法拉第电磁感应定律的建立过程，进一步认识电与磁之间的联系。
（2）经历猜想、设计实验、分析论证等科学探究过程，进一步体会类比法、控制变量法在物理学中的作用，培养观察和分析实验现象及从不同实验现象中归纳总结出物理规律的能力。
1.3 情感、态度、价值观目标
通过对实验方案的自主设计,及对不同实验现象的归纳总结,体验探究的快乐。
2 教学重、难点
重点:法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式E=ΔΦ/Δt、E=Blv 的理解。
难点:磁通量的变化ΔΦ与变化率ΔΦ/Δt 的区别；对旋转切割表达式的推导过程。
3 教学准备
演示用电流计、条形磁铁、螺线管、开关、导线(若干)
4 教学流程
4.1 复习提问
教师提问：一.产生感应电流的条件；二.电路包含什么.
提问目的：引导学生思考电磁感应的本质，并从电路的角度理解电磁感应回路，使学生通过已学的电路知识来认知感应电动势的含义
4.2 感应电动势
教师讲授感应电动势的定义、等效电源的概念
教师提问：产生感应电动势是否和产生感应电流满足同样的条件
学生发表各自的看法，教师通过纠正学生的错误来使学生更深刻的理解感应电动势不需要闭合电路
教师提出问题：如何判断感应电动势的方向
同学讨论后发表各自观点，最后总结出仍然借助楞次定律和右手定则
教师板书两个常见的等效电源（如图）
教师指出感应电动势是电磁感应现象的本质
4.3 法拉第电磁感应定律
教师演示实验：缓慢和迅速插入、拔出磁铁，观察检流计指针摆动幅度，引导学生分析实验中改变的物理量，对比加速度的学习，引出磁通量变化率的概念。
特别指出法拉第电磁感应定律并非由法拉第本人总结得出，而是由纽曼和韦伯总结得出。
教师讲授法拉第电磁感应定律内容以及表达式，并指出在国际单位制下，比例系数k=1,以及由单匝线圈到多匝的变化形式
教师在以下几方面展开对定律的理解：
1.区分Φ、∆Φ、
t ∆∆Φ，由此讲解磁场不变，面积改变和面积不变，磁场改变的两种常见表达形式；
2.区分平均电动势和瞬时电动势，再次使用极限的思想；
3.在以上两点基础上，用图像来确定感应电动势的大小（如图）
设计意图：学生已经能够理解极限思想，以及图像斜率的含义等问题，此处需为以后的综合应用打好基础
4.4 导体切割磁感线
设计思想：此处分两部分教学――平动切割和转动切割。
重点是两个切割电动势表达式的推导过程，不能使学生将推导出的公式与法拉第电磁感应定律的表达式孤立起来理解。
4．4.1 平动切割
（1）由学生根据法拉第电磁感应定律进行推导，推导的关键在于对“扫过面积”的理解，使学生明白即使没有回路，公式仍然成立。
（2）从以下方面理解公式
+ －
t
t t
a.平均值和瞬时值
b.切割通式与特例的理解，通过以下几种情况来讲解，重点是强调“垂直分量”的作用
教师向学生提问：B 、L 、v 三个量什么关系时不叫“切割”
由学生总结：两个量平行或三个量共面时未“切割”，不产生感应电动势。
c.用等效电源来理解以下两种情况（如图）
d.对“有效长度”的理解。
此处再次用到高中物理中等效替代的思想，使学生明确“有效长度”并非真导体，而是计算电动势和判断电势高低的手段。
教学方式：将折线导体的分析交给学生来完成，再由微分法推广到任意曲线导体。
4.4.2 转动切割
设计思想：学生由平动切割公式的推导过程来进行转动切割的推导，学生在推导中可以检验对前面过程与方法的掌握程度
a.由定律推导出转动切割公式：ω22
1BL E = b.从平动切割表达式出发，由BLv E =，L v ∝可得出中BLv E =，20L v ω+=
中，进而得出ω22
1BL E =
v
v （
v 垂直纸面向里）
教师需要强调出此公式为二次结论，在计算题中需按第一种方法进行推导.
5 教学反思
5.1 学生脱离开电路来理解电动势存在一些困难，由于感应电动势产生的原理是后面的内容，此处教学以假设存在回路的方法来使学生进行理解。
5.2 切割问题中，将导体视为等效电源来理解串并联关系并判断电势高低的教学应放在下一节“法拉第电磁感应定律的应用”中，与电路问题一起讲解，本节课不宜讲解过多。