高中物理法拉第电磁感应定律-感应电动势的大小(人教版)

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高二物理 法拉第电磁感应定律－感应电动势的大小

要 点：知道决定感应电动势大小的因素；知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物

理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别；理解法拉第电磁感

应定律的内容和数学表达式；会用法拉第电磁感应定律解答有关问题；会计算导线

切割磁感线时感应电动势的大小。

教学难点：感应电动势的大小的决定因素

考试要求：高考Ⅱ（法拉第电磁感应定律）

课堂设计：本节教学是在前一节课的基础上进行的有了磁通量的变化引起感应电流，势必要问

形成电流的条件，本节课就由此展开。通过实验发现磁通量改变的快慢会影响感应

电流，推出影响感应电动势大小的物理量，磁通量的变化率，在这里要让学生搞清

变化率、变化量的区别，同时注意条件的使用。在此还要推出在切割时的感应电动

势，对学生推理要求比较高，可以适当放慢速度。

解决难点：磁通量的变化量作为一个本章常用的概念是十分重要的。做好基本概念的区别引导

学生自己概括和总结出感应电动势的大小。让学生自己推倒出切割时的感应电动势

的大小。

学生现状：知道电磁感应现象，知道用磁通量来描述感应电流有无，但还比较陌生，对变化量，

变化率不是非常清楚。

培养能力：理解能力，分析综合能力，逻辑推理能力，空间想象能力

思想教育：尊重科学、尊重事实和精确细心的科学态度

一、复习提问，引入新课

【问】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产生的）

【问】如果电路不是闭合的，电路中有没有电流？电源的电动势是否还存在呢？

（引导学生回答：此时电路中没有电流，而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）

结论：有电流一定有电动势，但有电动势不一定有电流

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。 二、新课教学 【板书】（一）感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势。 产生电动势的那部分导体相当于电源。

引导学生找出下面两图中相当于电源的那部分导体？ （上节课中图16-4的导体AB ，图16-6中的螺线管B ） 分析：电路闭合，有感应电流，由感应电动势的大小和电路的电阻决定．

A F E

B

第2页 共2页 电路断开，无感应电流，有感应电动势．

那么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．

上节课实验分析：图16-4中所示实验中，导体AB 棒的速度越大，发现感应电流越大，也即感应电动势越大。图16-5所示实验中，磁铁运动的越快，感应电流和感应电动势就越大。图16-6所示实验中，通电或断电，比改变滑动变阻器时的感应电流要来得大些。

上述实验都有一个共同点：磁通量在改变，磁通量改变越快，发现电流越大，感应电动势也越大

实验表明：感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关．

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。

【板书】（二）、磁通量的变化率

1、磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的联系和区别

设时刻t 1时穿过闭合电路的磁通量为Φ1，设时刻t 2时穿过闭合电路的磁通量为Φ2，则在时间△t= t 2-t 1内磁通量的变化量为 △Φ=Φ2-Φ1，磁通量的变化率△Φ/△t

2、磁通量的变化率=△Φ/△t

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？【板书】（三）、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 ），Φ的单位是韦伯（Wb ），t 的单位是秒（s ） 则：V C

J s A m N s m m A N s m T s Wb 11111122==⋅⋅=⋅=⋅=，所以取国际制单位时，k=1 感应电动势可写为：

1、公式：E=△Φ/△t （适合于任何情况）

n 个线圈时 ，看成串联，则E= n △Φ/△t

2、单位：伏特

注：①单位要用国际制单位

②公式中△Φ，△Φ/△t 均取绝对值，该公式只要求出大小就可以，不考虑正负极。 所求电动势和电流都是平均值。

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。

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，跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比，我们可以把上式变换成一种更便于应用的形式。

在时间内：△s=V △tL

所以磁通量的变化量 △Φ=B △s=BV △tL

E=△Φ/△t= BV △tL/△t=BLV

【板书】（四）、导体切割磁感线时的感应电动势：

公式：E==BLV(适用于匀强磁场，B⊥v)

B与V有夹角θ。分解V，

平行BV2=Vcosθ,没有切割，无电动势

垂直BV1=Vsinθ,切割产生电动势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

．．．．sin

．．．

．．．．．．．．．．．．．．．．．θ的正弦

．．．．．v．以及运动方向和磁感应强度方向的夹角．．．．．．B．、导线长度

．．．．．L．、运动速度

θ成正比。

．．．．．

注：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。

③公式中的单位分别是：V,T,m.m/s 1V＝lT×1m×1m/s

巩固练习：P198练习二

作业：《法拉第电磁感应定律练习》

课后札记：

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