第十四章 电磁感应教材分析

第十四章电磁感应教材分析

一．教学目的：

1．理解产生感应电流的条件，

2．掌握楞次定律和右手定则，

3．掌握法拉第电磁感应定律及B、L、v互相垂直时E＝BLv的应用。

二重点：楞次定律、法拉第电磁感应定律。

三难点：楞次定律。

四课时安排：

1 产生感应电流的条件

2 切割磁感线时电动势

3 感应电流计算

4 与力学综合问题

5 电磁感应中的能量关系

6 楞次定律

7 楞次定律（二）8 楞次定律（三）

9 实验10 法拉第电磁感应定律

11 法拉第电磁感应定律（二）12 磁场中的转动问题

五指导思想：

1、切割磁感线问题较直观，宜先讨论，

2、楞次定律的另一表述较难理解，但方便，所以仍补充讲，

3、电磁感应与力学和电学综合问题较多，应重点讨论。

§1 电磁感应现象

一．教学目标：

略

二．重点：产生感应电流的条件，

三．难点：归纳分析过程。

四．复习提问：

1．磁场的强弱用什么量描述？可用什么来形象描述？

2．什么叫磁通量？计算式？适用条件？如何改变磁通量的大小？

3．磁现象的本质是什么？

电能产生磁，那么反过来磁能不能产生电呢？（引入新课）

五．教学内容：一电磁感应现象

演示一：直导线在磁场中切割运动。

教学说明：

1．导线和G表回路未接电源，

2．导线不动时无电流，

3．电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，导线中会产生电流，称为感应电流，

4．这一现象称为电磁感应现象。

演示二：原线圈插入副线圈、放在里面不动、拔出副线圈时情况。

教学说明：

1．观察现象并解释，相对运动仍是切割磁感线，

2．引导启发另一表述方法，即闭合电路内的磁场变化（不一定能讲得出）

演示三：原线圈插在副线圈中，当电键接通瞬间、始终接通、断开瞬间情况。

教学说明：

1．引出磁场变化的表述，

2．回过去解释演示二。

演示四：线圈在磁场中转动，

教学说明：

1．归纳出磁通量变化，

2．解释演示一。

演示五：线圈套在万能变压器一臂上，另一臂线圈通电瞬间或断开瞬间。

教学说明：

1．导体本身不一定在磁场内，只要穿过导体回路的磁通量变化，

2．法拉弟原来实验及未及时发现情况。

小结：产生感应电流的条件：当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，闭合线圈中就产生感应电流。

练习：1 判断下列情况下，穿过线圈的磁通量原来如何？如何变化？有无感应电流？

2．下列说法是否正确？

（A ）有穿过电路的磁通量，电路中就一定有感应电流，

（B ）有穿过闭合电路的磁通量，电路中就一定有感应电流，

（C ）要闭合电路中有感应电流，必须电路本身在磁场中，

（D ）要闭合电路中有感应电流，必须电路内有磁场发生变化。

六．作业：

（1

2

3

）

（5

N

（6

S

（7

（8） （10） （11）

或

1．表示同一矩形线框在不同磁场中运动的情况如图所示，能产生感应电流的是哪些？

2．左图，闭合圆导

线环置于长直通电导线周围，当切断长直导线中

的电流时，在圆环中能产

生感应电流的是哪些？ 3．右图所示，一有

限范围的匀强磁场宽度为d ，若将一边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，从前面一边进入磁场到后面一边出磁场期间，求：（1）当d ＞L 时导线框中无感应电流的时间，（2）当d ＜L 时导线框中无感应电流的时间。

§2 导体和磁场的相对运动

一．教学目标：

略

二．复习提问：

1．什么是电磁感应现象？谁首先发现了电磁感应现象？

2．产生感应电流的条件是什么？下列说法是否正确？

（A ）导体所在处没有磁场，导体内就不可能产生感应电流，

（B ）线圈内有磁通量，线圈中必有感应电流，

（C ）穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈内必有感应电流，

（D ）闭合线圈所在处磁场发生变化时，线圈内必有感应电流，

（E ）一段导线在磁场内运动时，导线内必有感应电流，

（F ）一段导线在磁场内做切割磁感线运动时，导线内必有感应电流。

3．判断下列情况中电路内有无感应电流：

三．教学内容： 二 导体和磁场的相对运动

（一）感应电动势：

电路中有电流，必须要有电源，即有电动势，可见切割磁感线运动的这段导体就相当于一个电源，能产生电动势，称之为感应电动势。

2

（3） （

6

v

4

⨯ d ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯B （1） （2） （3（4

电源中必须有一种移送电荷的力，这里就是磁场力，在垂直纸面向里的匀强磁场中导体向右运动时，导体中的自由电荷（电子）定向运动，相当于有向左的电流，磁场对它有向下的磁场力，因而导体下端积聚了多余的电子而带负电，上端缺少电子而带正电，上端相当于电源的正极，下端相当于电源的负极，电动势由下端指向上端。其大小为E ＝BLv 。

说明：

1．开路时只有感应电动势，闭路时有感应电流，且I ＝E ／（R ＋r ），此时U 端＜BLv ， 2．E ＝BLv 即单位时间内导体切割的磁感线数，或导体

单位时间内扫过面积的磁通量，

练习：分析右图中两导体中有无感应电动势，（从扫过面

积的磁通量来理解） 3．B 、L 、v 要互相垂直，（说明公式的记法） 4．v 为瞬时速度，E 为瞬时电动势，

练习：计算右图中各导体中的感应电动势大小（将速度

分解）

（二）右手定则：由上面分析可见：

说明：1 与左手定则相似之处，

2 与左手定则的区别（因果关系，说明记法）

练习:

1．判断下列运动导体中感应电动势的方向。 2．已知下列运动导体中

感应电动势的方向，判断其运动方向（是哪个手？是否唯一） 3．判断下列导体a 、b 、c 中的感应电动势方向，哪端电势较高？ 4．判断下列运动导体中感应电动势情况。 四．作业： 1．左图所示，在匀强磁场中有一个

三角形线框abc ，它的平面与磁感线垂直，

在向左作匀加速运动的过程中，线框中有没有感应电动势，abc 三点的电势高低如何？ 2．右图所示，金属导轨置于水平面内，磁场方向与导 B

L

B

L （1） N

（2

）

N

（3）

B S

S （1） N （ （3 S

（2 a （

3

）

v c

（45 （6）

a

v

2（ a c v

B

b d