法拉第电磁感应电律教案-人教版高三物理复习
高考物理一轮复习 第十章 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象教案 新人教版-新人教版高三全册物理教
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象考点1 法拉第电磁感应定律的理解和应用1．法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系．(2)磁通量的变化率ΔΦΔt 对应Φt 图线上某点切线的斜率．2．应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B ·ΔS ，则E ＝n B ΔSΔt ； (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝S ·ΔB ，则E ＝nS ·ΔBΔt； (3)磁通量的变化是由面积和磁场共同变化引起时，则根据定义，ΔΦ＝|Φ末－Φ初|，E ＝n|B 2S 2－B 1S 1|Δt ≠n |ΔB ΔS |Δt.1．(2018·全国卷Ⅲ)(多选)如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R ，R 在PQ 的右侧．导线PQ 中通有正弦交流电i ，i 的变化如图乙所示，规定从Q 到P 为电流正方向．导线框R 中的感应电动势( AC )A ．在t ＝T 4时为零B ．在t ＝T 2时改变方向C ．在t ＝T2时最大，且沿顺时针方向D ．在t ＝T 时最大，且沿顺时针方向解析：本题考查楞次定律的应用及法拉第电磁感应定律．由i t 图象可知，在t ＝T4时，Δi Δt ＝0，此时穿过导线框R 的磁通量的变化率ΔΦΔt＝0，由法拉第电磁感应定律可知，此时导线框R 中的感应电动势为0，选项A 正确；同理在t ＝T 2和t ＝T 时，Δi Δt 为最大值，ΔΦΔt为最大值，导线框R 中的感应电动势为最大值，不改变方向，选项B 错误；根据楞次定律，t ＝T2时，导线框R 中的感应电动势的方向为顺时针方向，而t ＝T 时，导线框R 中的感应电动势的方向为逆时针方向，选项C 正确，选项D 错误．2．如图甲所示，用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的直径．在ab 的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t ＝0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，磁场磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，则0～t 1时间内( D )A ．圆环中产生感应电流的方向为逆时针B ．圆环中产生感应电流的方向先顺时针后是逆时针C ．圆环一直具有扩X 的趋势D ．圆环中感应电流的大小为B 0rS4t 0ρ解析：磁通量先向里减小再向外增大，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向为一直为顺时针，故A 、B 错误；由楞次定律的“来拒去留”可知，0～t 0为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩X 的趋势，t 0～t 1为了阻碍磁通量的增大，线圈有缩小的趋势，故C 错误；由法拉第电磁感应定律，得E ＝ΔBS 2Δt ＝B 0πr 22t 0，感应电流I ＝E R ＝B 0πr 22t 0·Sρ×2πr＝B 0rS4t 0ρ，故D 正确． 3．(2019·某某某某质检)如图甲所示，导体棒MN 置于水平导轨上，P 、Q 之间有阻值为R 的电阻，PQNM 所围的面积为S ，不计导轨和导体棒的电阻．导轨所在区域内存在沿竖直方向的磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在0～2t 0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN 始终处于静止状态．下列说法正确的是( D )A ．在0～t 0和t 0～2t 0内，导体棒受到导轨的摩擦力方向相同B ．在t 0～2t 0内，通过电阻R 的电流方向为P 到QC ．在0～t 0内，通过电阻R 的电流大小为2B 0SRt 0D ．在0～2t 0内，通过电阻R 的电荷量为B 0S R解析：本题考查法拉第电磁感应定律的图象问题，定性分析加定量计算可快速求解．由图乙所示图象可知，0～t 0内磁感应强度减小，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律可知，为阻碍磁通量的减少，导体棒具有向右的运动趋势，导体棒受到向左的摩擦力，在t 0～2t 0内，穿过回路的磁通量增加，为阻碍磁通量的增加，导体棒有向左的运动趋势，导体棒受到向右的摩擦力，在两时间段内摩擦力方向相反，故A 错误；由图乙所示图象可知，在t 0～2t 0内磁感应强度增大，穿过闭合回路的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，通过电阻R 的电流方向为Q 到P ，故B 错误；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在0～t 0内感应电动势E 1＝ΔΦΔt ＝S ·ΔB Δt ＝B 0S t 0，感应电流为I 1＝E 1R ＝B 0S Rt 0，故C 错误；由图乙所示图象，应用法拉第电磁感应定律可得，在0～2t 0内通过电阻R 的电荷量为q 1＝N ΔΦR＝2B 0S －B 0S R ＝B 0SR，故D 正确．应用电磁感应定律需注意的三个问题(1)公式E ＝n ΔΦΔt 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值．(2)利用公式E ＝nS ΔBΔt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场X 围内的有效面积．(3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关，与Φ是否均匀变化无关．推导如下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR.考点2 导体切割磁感线产生的感应电动势考向1 平动切割1．计算公式：E ＝BLv 或E ＝BLv sin θ. 2．E ＝Blv 的三个特性(1)正交性：本公式要求磁场为匀强磁场，而且B 、l 、v 三者互相垂直．(2)有效性：公式中的l 为导体棒切割磁感线的有效长度．下图中，导体棒的有效长度为ab 间的距离．(3)相对性：E ＝Blv 中的速度v 是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系．(2019·某某某某统考)(多选)半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则( )A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3BavC ．θ＝0时，杆受的安培力大小为2B 2av(π＋2)R 0D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2av(5π＋3)R 0[审题指导] (1)导体棒长度指处在磁场中的长度，称为有效长度．θ＝0和θ＝π3时二者不同．(2)先计算感应电动势，再计算感应电流，最后计算安培力．【解析】 当θ＝0时，杆产生的电动势E ＝BLv ＝2Bav ，故A 正确；当θ＝π3时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度为a ，所以杆产生的电动势为E ＝Bav ，故B 错误；当θ＝0时，由于单位长度电阻均为R 0，所以电路中总电阻为(2＋π)aR 0，所以杆受的安培力大小为F ＝BIL ＝B ·2a 2Bav (2＋π)aR 0＝4B 2av (2＋π)R 0，故C 错误；当θ＝π3时，电路中总电阻为⎝⎛⎭⎪⎫1＋5π3aR 0，所以杆受的安培力大小为F ′＝BI ′L ′＝3B 2av (3＋5π)R 0，故D 正确．【答案】 AD1．(2019·某某某某模拟)如图所示，一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L ，左端接有阻值为R 的电阻，一质量为m 、长度为L 的匀质金属棒cd 放置在导轨上，金属棒的电阻为r ，整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B .金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速度大小为a 的匀加速直线运动，经过的位移为s 时，则( C )A ．金属棒中感应电流方向由d 到cB ．金属棒产生的感应电动势为BL asC ．金属棒中感应电流为BL 2asR ＋rD ．水平拉力F 的大小为B 2L 22asR ＋r解析：根据楞次定律可知电流I 的方向从c 到d ，故A 错误；设金属棒cd 的位移为s 时速度为v ，则有v 2＝2as ，金属棒产生的电动势为E ＝BLv ＝BL 2as ，故B 错误；金属棒中感应电流的大小为I ＝ER ＋r，解得I ＝BL 2asR ＋r，故C 正确；金属棒受到的安培力大小为f ＝BIL ，根据牛顿第二定律可得F －f ＝ma ，联立解得F ＝B 2L 22asR ＋r＋ma ，故D 错误．考向2 导体棒转动切割磁感线当导体棒在垂直于磁场的平面内绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图所示．如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A ．U a >U c ，金属框中无电流B ．U b >U c ，金属框中电流方向沿a —b —c —aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a —c —b —a[审题指导] (1)金属框在转动过程中，磁通量不变，无感应电流产生． (2)金属框bc 边和ac 边都在切割磁感线，所以有感应电动势．【解析】 穿过金属框的磁通量始终为零，没有发生变化，故金属框中无电流，B 、D 项错误；bc 边切割磁感线的等效速度为12lω，根据右手定则U b <U c ，故U bc ＝－12Bl 2ω，C 项正确；ac 边切割磁感线，根据右手定则得U a <U c ，A 项错误．【答案】 C2．(2018·全国卷Ⅰ)如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B ′B等于( B )A.54B.32C.74D ．2 解析：本题考查法拉第电磁感应定律及电荷量公式．由公式E ＝ΔΦΔt ，I ＝ER ，q ＝It 得q ＝ΔΦR ，设半圆弧半径为r ，对于过程Ⅰ，q 1＝B ·πr 24·R ，对于过程Ⅱ，q 2＝(B ′－B )·πr22R ，由q 1＝q 2得，B ′B ＝32，故B 项正确．四种求电动势的方法考点3 自感现象涡流考向1 通电自感与断电自感1．自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．2．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题电流突然增大，灯泡立刻变亮，然后逐12开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，然后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立刻变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是( C )A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等解析：本题考查自感现象判断．在图1中断开S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明断开S1前，L1中的电流大于A1中的电流，故L1的阻值小于A1的阻值，A、B选项均错误；在图2中，闭合S2瞬间，由于L2的自感作用，通过L2的电流很小，D错误；闭合S2后，最终A2与A3亮度相同，说明两支路电流相等，故R与L2的阻值相同，C项正确．2．(2019·某某模拟)在如图所示的电路中，S闭合时流过线圈L的电流是2 A，流过灯泡A的电流是1 A．将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的是图中的( D )解析：当电键断开时，由于线圈中自感电动势阻碍电流减小，线圈中的电流逐渐减小，线圈与灯泡A构成回路，所以灯泡中的电流与线圈中电流大小相等，灯泡中电流也逐渐减小，但与断开前方向相反．故D正确，A、B、C错误．分析自感现象的两点注意(1)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”的判断：关键在于对电流大小的分析，只有断电瞬间通过灯泡的电流比原来大，灯泡才先闪亮后慢慢熄灭．(2)断电自感现象中电流方向是否改变的判断：与线圈在同一支路的用电器的电流方向不变，与线圈不在同一支路的用电器中的电流方向改变．考向2 对涡流的考查3．(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( AB )A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：小磁针在圆盘所在处形成的磁场是非匀强磁场，圆盘可以等效为许多环形闭合线圈，圆盘转动过程中，穿过每个环形闭合线圈的磁通量不断地发生变化，在每一环形线圈上产生电动势和涡电流，A正确；环形线圈随圆盘转动，由楞次定律可知，线圈会受到小磁针施加的阻碍相对运动的力，根据牛顿第三定律可知，小磁针会受到与线圈即圆盘转动方向相同的力的作用，此力来源于电磁感应形成的涡电流，而不是自由电子随圆盘转动形成的电流，B正确，D错误．从圆盘的整个盘面上看，圆盘转动过程中穿过整个圆盘的磁通量不变，C 错误．4．扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( A )解析：本题考查电磁阻尼．若要有效衰减紫铜薄板上下及左右的微小振动，则要求施加磁场后，在紫铜薄板发生上下及左右的微小振动时，穿过紫铜薄板横截面的磁通量都能发生变化．由选项图可知只有A满足要求，故选A.对安培力是动力、阻力的理解技巧电磁阻尼是安培力总是阻碍导体运动的现象，电磁驱动是安培力使导体运动起来的现象，但实质上均是感应电流使导体在磁场中受到安培力．学习至此，请完成课时作业34。
物理教案法拉第电磁感应定律
物理教案法拉第电磁感应定律教学目标知识目标一、明白决定感应电动势大小的因素；二、明白磁通量的转变率是表示磁通量转变快慢的物理量，并能对“磁通量的转变量”、“磁通量的转变率”进行区别；3、明白得法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；4、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；能力目标一、通过学生实验，培育学生的动手能力和探讨能力．情感目标一、培育学生对实际问题的分析与推理能力。
培育学生的辨证唯物注意世界观，尤其在分析问题时，注意把握要紧矛盾．教学建议教材分析明白得和应用法拉第电磁感应定律，教学中应该使学生注意以下几个问题：⑴要严格区分磁通量、磁通量的转变、磁通量的转变率这三个概念．⑵求磁通量的转变量一样有三种情形：当回路面积不变的时候，；当磁感应强度不变的时候，；当回路面积和磁感应强度都不变，而他们的相对位置发生转变（如转动）的时候，（是回路面积在与垂直方向上的投影）．⑶E是时刻内的平均电动势，一样不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值，即：⑷注意本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量转变率取绝对值，感应电动势也取绝对值，它表示的是感应电动势的大小，不涉及方向．⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小，是一个重要的公式．要使学生明白它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式，当导体做切割磁感线的运动时，利用比较方便．利用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必需是相互垂直的，碰到不垂直的情形，应取垂直分量．建议在具体教学中，教师帮忙学生形成知识系统，以便加深对已经学过的概念和原理的明白得，有助于明白得和把握新学的概念和原理．在法拉第电磁感应定律的教学中，有以下几个内容与前面的知识有联系，希望教师在教学中加以注意：⑴由“恒定电流”知识明白，闭合电路中要维持持续电流，其中必有电动势的存在；在电磁感应现象中，闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势，由此引出确信感应电动势的大小问题．⑵电磁感应现象中产生的感应电动势，为人们研制新的电源提供了可能，当它作为电源向外供电的时候，咱们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究，这和直流电路没有别离；⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方式．化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领，感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领．教法建议法拉第电磁感应定律的重点是研究决定感应电动势大小的因素是什么，这一知识点无法之前面的知识得出，因此做好实验，从实验中分析归纳出法拉第电磁感应定律的内容，是学好这部份知识的关键；由于上一节学习产生感应电流的条时，就使学生明确了穿过闭合电路的磁通量转变与否，决定了感应电流的有无，因此，本节实验的重点是使学生观看感应电流的大小与什么因素有关．关于程度比较好的学校，建议将实验改成学生分组完成，学生自己进行探讨，教师加以引导分析．关于感应电动势的几点教学建议本节教材讲述了感应电动势的概念，通过对实验的定性分析，得出感应电动势的大小跟哪些因素有关系，最后给出了计算感应电动势大小的公式：，但没有讲述法拉第电磁感应定律．在教学这节教材时，要注意概念、定律的成立进程，使学生知其因此然，避免学生死记几条干巴巴的结论．（1）感应电动势概念的成立：如何弄好物理概念的教学，这是一个很值得研究的题．对此，各人虽有不同主张，但都很注意在抓好概念的引入、明白得和应用这些环节上下功夫．在感应电动势概念的教学中，也应注意这几个环节．①引入感应电动势的概念时，教材利用前面几章学过的电动势、闭合电路欧姆定律等知识来分析产生感应电流的电路，得出既然闭合电路里有感应电流，那么那个电路中必然有电动势．在电磁感应现象中，产生的电动势叫感应电动势．教学实践说明，如此引入学生较易同意．②比较概念之间的内在联系，是一种使学生深刻明白得概念本质的好方式．由感应电流过渡到感应电动势，对学生来讲是从具体到抽象，从现象到本质的熟悉深化进程．为了让学生熟悉感应电流与感应电动势的区别和联系，教师能够用大型电流表和电压演出示电路在接通与断开条下的回路电流与路端电压，让学生看到回路断开时，没有感应电流，但路端电压（即感应电动势）仍存在．而电路中显现感应电流，是要以电路闭合与电动势的同时存在为前提条．从而说明感应电动势的有无，完全决定于穿过回路的磁通量的转变，与回路的通断，回路的组成情形等无关．而电路中的感应电流存在，只是在闭合电路中有感应电动势存在的必然结果．对纯电阻电路，感应电流强度与感应电动势的数量关系知足．教师通过上述演示和分析对照，使学生了解到，电磁感应现象中感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质．③让学生把初学的概念在实际问题中加以应用，对巩固和深化概念很有效．教师能够教材中产生感应电流的二个实验，即图一、图2为例，让学生找一找，电路中哪部份导体产生了感应电动势，起到了电源的作用（在图1中是AB导体、图2中是线圈B）．（3）感应电动势的大小：可利用本图4-1和图4-2的实验装置，演示在闭合电路内磁通量转变快慢不同的情形下，产生的感应电流大小不同，从而分析出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．然后直接指出：理论和实践证明，导体在匀强磁场中作切割磁感线运动时，在B、l、v相互垂直的情形下，产生的感应电动势的大小可用公式来计算，即感应电动势的大小跟磁感应强度、导体长度、导体运动速度成正比．在演示中要注意说明：①磁铁相对线圈运动的快慢不同时或导体切割磁感线的快慢不同时，磁通量转变的快慢不同．②由于产生感应电流的闭合回路情形没有转变，因此感应电流大小的转变反映了感应电动势大小的转变．由于必修中不讲法拉第电磁感应定律，公式不能从理论推导出来，为了便于学生同意和明白得与B、l、v的正比关系，能够采纳下述教法．利用图2来分析与B、l、v的关系．图中abd为放在匀强磁场中的矩形线框，线框平面跟磁感线垂直，让线框中长为l的可滑动导体ab，以速度v向右运动，单位时刻内运动到．由图能够看出，lv是导体在单位时刻内扫过的面积大小，Blv是单位时刻内导体切割磁感线的条数，即单位时刻内磁通量的转变．由此可见，当B、l、v各量越大时，单位时刻内穿过闭合回路的磁通量转变越大，或说磁通量转变得越快，这时产生的感应电动势就越大．公式反映了感应电动势跟B、l、v成正比．讲完决定感应电动势大小的规律以后，可让学生通过练习来把握规律．除做节后的例题之外，还可把本中练习二（1）题和习题（）题在堂上讨论，必要时可再适当补充一些基础练习．此共有2页第12页。
法拉第电磁感应定律-课教案
法拉第电磁感应定律-优质课教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解法拉第电磁感应定律的背景和重要性。
激发学生对电磁感应现象的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容介绍电磁感应现象的发现过程。
引出法拉第电磁感应定律的概念。
1.3 教学方法使用多媒体演示电磁感应现象的实验。
引导学生通过观察和思考，提出问题并寻找答案。
1.4 教学活动播放电磁感应现象的实验视频。
学生观察并描述实验现象。
教师引导学生思考电磁感应的原理和规律。
第二章：法拉第电磁感应定律的表述2.1 教学目标让学生理解法拉第电磁感应定律的表述和含义。
学会使用法拉第电磁感应定律进行简单的计算。
2.2 教学内容给出法拉第电磁感应定律的数学表述。
解释定律中的各个参数和物理意义。
2.3 教学方法使用示例和图示来解释法拉第电磁感应定律的表述。
引导学生通过公式推导和计算来加深理解。
2.4 教学活动教师讲解法拉第电磁感应定律的表述。
学生跟随教师的示例进行公式推导和计算。
学生进行小组讨论，互相解释定律的含义。
第三章：电磁感应实验3.1 教学目标让学生通过实验观察和测量电磁感应现象。
学会使用实验仪器和设备进行电磁感应实验。
3.2 教学内容介绍电磁感应实验的原理和步骤。
讲解实验仪器的使用和测量方法。
3.3 教学方法教师演示电磁感应实验的步骤和操作。
学生亲自动手进行实验，观察和测量电磁感应现象。
3.4 教学活动教师演示电磁感应实验。
学生分组进行实验，记录实验数据和观察结果。
第四章：电磁感应应用4.1 教学目标让学生了解电磁感应现象在生活中的应用。
培养学生的创新意识和解决问题的能力。
4.2 教学内容介绍电磁感应现象在电力、电机、传感器等方面的应用。
分析电磁感应现象在实际问题中的解决方案。
4.3 教学方法使用案例分析和实物展示来介绍电磁感应应用。
引导学生通过小组讨论和创意设计来提出应用方案。
4.4 教学活动教师介绍电磁感应现象在电力和电机等领域的应用。
学生进行小组讨论，提出电磁感应现象在生活中的应用方案。
高中物理《法拉第电磁感应定律》教案
高中物理《法拉第电磁感应定律》教案一、教学目标1.了解法拉第电磁感应定律的基本概念和实验方法。
2.掌握法拉第电磁感应定律的数学表达式及其应用。
3.能够通过实验和练习，加深对法拉第电磁感应定律的理解。
二、教学内容1.法拉第电磁感应定律的基本概念和实验方法。
2.电磁感应现象的原理和实际应用。
3.法拉第电磁感应定律的数学表达式及其简单的应用。
三、教学方法1.讲解法拉第电磁感应定律的基本概念和实验方法。
2.应用课堂讨论的方法，加强学生对法拉第电磁感应定律的理解。
3.实验、辅助图像、多媒体演示等多种形式的综合教学方法。
四、教学步骤1.导入1）对电磁感应现象的普遍性和重要性进行简单介绍。
2）放映一段关于法拉第电磁感应实验者视频。
3）由学生自主观察材料和展示设备等，引出电磁感应定律的基本概念。
2.讲解1）分析和讲解法拉第电磁感应定律的基本概念和实验方法。
2）讲解电磁感应现象的原理，并介绍其广泛的应用。
3）引导学生理性思考，探究法拉第电磁感应定律的数学表达式及其应用。
3.实验1）简单实验。
2）指导学生观察、分析实验结果，并理解法拉第电磁感应定律的实验过程与实际应用。
4.巩固1）请同学就法拉第电磁感应定律及其应用，发表个人看法，跟同学进行排名。
2）有关问题的复习和练习等。
五、教学反思1.让学生从实验和观察中了解和掌握法拉第电磁感应定律的基本概念和实验方法。
2.让学生深入了解法拉第电磁感应定律的原理和重要性，并讲解其广泛的应用领域。
3.通过简单的实验和多种形式的综合教学方法，让学生加深对法拉第电磁感应定律的理解。
物理学案 人教版高考一轮复习第10章电磁感应学案及实验教学
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。
(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2．法拉第电磁感应定律(1)内容：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。
(2)公式：E ＝n ΔΦΔt，其中n 为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I ＝ER ＋r 。
3．导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝Blv 。
(2)v ∥B 时，E ＝0。
二、自感、涡流 1．自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。
(2)自感电动势①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作自感电动势。
②表达式：E ＝L ΔIΔt。
(3)自感系数L①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位：亨利(H)，1 mH ＝10－3H,1 μH＝10－6H 。
2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流。
授课提示：对应学生用书第196页命题点一 对法拉第电磁感应定律的理解及应用 自主探究1．感应电动势的决定因素(1)由E ＝n ΔΦΔt 知，感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt 和线圈匝数n 共同决定，磁通量Φ较大或磁通量的变化量ΔΦ较大时，感应电动势不一定较大。
(2)ΔΦΔt 为单匝线圈产生的感应电动势大小。
2．法拉第电磁感应定律的三个特例(1)回路与磁场垂直的面积S 不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔB·S，E ＝n ΔBΔt S 。
(2)磁感应强度B 不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝B·ΔS，E ＝nB ΔSΔt。
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则ΔΦ＝Φ末－Φ初，E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB·ΔSΔt。
物理选修1-1人教新课件3.2法拉第电磁感应定律同步教案
物理选修1-1人教新课件3.2法拉第电磁感应定律同步教案【教学目标】（一）知识和技能1．理解电磁感应现象中感应电动势旳存在；2．通过对实验现象旳观察，分析、概括与感应电动势旳大小有关旳因素，从而掌握法拉第电磁感应定律·（二）过程和方法1.使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验旳重要作用·2.通过本节课旳学习，使学生领会从一般到特殊、从特殊到一般旳推理方法·（三）情感、态度和价值观培养学生对不同事物进行分析，找出共性和个性旳辨证唯物主义思想·【教学重点】法拉第电磁感应定律【教学难点】法拉第电磁感应定律【教学器材】演示用：大型示教万用电表；原副线圈；学生电源开关；滑动变阻器；学生用：灵敏电流计；线圈；条形磁铁·【教学过程】一、学生思考回答，引入课题1．下图所示两种情况中，线圈中是否有感应电流？2．根据稳恒电路知识──导体中要有电流，导体两端存在电势差，闭合回路中若有电流，必存在电源，思考：（A）图中有电流产生，但看不到明显旳电源存在，你怎样认为？让学生充分地发表看法，可能有旳学生认为一定存在电源，有旳则认为不存在电源，因为看不到电池、学生电源·要引导学生从电源是把其他形式旳能转化为电能旳装置分析（A）图中ab棒在切割磁感线旳过程中即实现了这一转化功能，充当了回路中旳电源·3．（A）图中电路若在某处断开，与（B）图表现相同，但原因一样吗？不同·无论（A）图中电路是否断开，电源总是存在旳·因此，有必要先来研究电源，而电动势是描述电源将其他形式旳能转化为电能旳本领旳物理量·今天，我们就来研究电磁感应现象中产生旳电动势及其满足旳特殊规律，即法拉第电磁感应定律·二、法拉第电磁感应定律（一）感应电动势：在电磁感应现象中产生旳电动势（板书）1．学生体会：感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象旳本质特征·2．进一步提出问题并分析：感应电动势旳大小与哪些因素有关？3．学生实验探究：如果要设计一个实验，你会怎样设计？如果给定条形磁铁、线圈、灵敏电流计三种仪器，你怎样来完成实验？让学生充分活动，活动中遇到困难时，教师应给予以下提示性旳问题：（1）实验中谁充当电源？（2）灵敏电流计旳示数如何反映电动势旳大小？（3）如何做会改变电动势旳大小？（4）你怎样表达电动势旳大小？4．得出结论：插入快慢不同，单位时间磁通量变化量不同，即磁通量变化率不同，电动势旳大小不同·5．演示实验与验证结论：（1）演示实验：如何改变感应电动势旳大小，实验方案由学生分析，每小组两人，一学生分析另一学生演示·（2）验证结论：副线圈插入、拔出旳快慢，滑动头移动快慢不同，都使磁通量变化快慢不同，产生旳电动势大小不同·磁通量变化快慢类比于速度变化快慢，用Δφ/Δt表示，电动势大小与Δφ/Δt 有关·法拉第利用实验，精确得出──（二）法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势旳大小，跟穿过这一电路旳磁通量旳变化率成正比即：E∝Δφ/Δt（板书）E＝KΔφ/Δt（板书）若E、Δφ、Δt均取国际单位，上式中K＝1（板书）由此得出：（板书）E＝Δφ/Δt若闭合电路有n匝线圈，则E＝nΔφ/Δt（板书）学生练习：把矩形线框abcd放在磁感应强度为B旳匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直·线框可动部分ab旳长度是L，以速度v向右运动，求线框中产生旳感应电动势E旳大小·解析：设在Δt时间内可动部分由ab运动至a′b′由法拉第电磁感应定律：E＝Δφ/ΔtΔφ＝BΔSΔS＝L·vΔt由上述方程可以推出：E＝BLv问题：（1）线框中旳哪一部分是电源？（ab棒）（2）若不存在线框旳固定部分，只有棒旳上述运动，电源还存在吗？（存在）由上述分析可以得出孤立导体棒在上述运动中所产生旳感应电动势旳大小·推导1：B、L、v三者相互垂直，导体棒中所产生旳感应电动势E＝BLv（板书）若B、L、v中只有两者相互垂直，v与B有一夹角θ，导体棒中感应电动势旳大小又是多大？学生活动：观察导体棒旳空间运动，画出平面直观图，并做分析──v1为有效切割速度v1＝vsinθ推导2：二垂直（v与B旳夹角为θ），导体棒中所产生旳感应电动势E＝BLvsinθ（板书）·课堂小结：（1）导体做切割磁感线运动时，感应电动势由E＝BLvsinθ确定·（2）穿过电路旳磁通量变化时，感应电动势由法拉第电磁感应定律确定，即E＝nΔφ/Δt·（3）感应电流旳大小由感应电动势旳大小和电路旳总电阻决定，符合欧姆定律·学生练习：课本Ｐ198第（1）、（4）、（5）题·。
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。
2025届高考物理复习第12.2讲法拉第电磁感应定律自感现象
第12.2讲法拉第电磁感应定律自感现象考点一法拉第电磁感应定律的理解与应用【必备知识·自主落实】1．感应电动势(1)概念：在_现象中产生的电动势．(2)产生条件：穿过回路的_发生改变，与电路是否闭合_．(3)“方向”判断：感应电动势的方向用_或_判断．在电源内部由负极指向正极2．法拉第电磁感应定律(1)内容：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_成正比．(2)公式：E＝nΔΦ，其中n 为线圈匝数．Δt与匝数无关感应电动势与匝数有关，ΔΦΔt(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的_定律，即I＝E.R+r【关键能力·思维进阶】1．法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦ共同决定，而与磁Δt通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系．(2)磁通量的变化率ΔΦ对应Φt图线上某点切线的斜率．Δt2．应用法拉第电磁感应定律时应注意的两个问题(1)公式E＝nΔΦ求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势，在磁通量均匀变化Δt时，瞬时值才等于平均值．(2)利用公式E＝nSΔB求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积．Δt例1[2023·湖北卷]近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大．如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm 和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘．若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近()A．0.30VB．0.44VC．0.59VD．4.3V例2[2023·天津卷]如图，有一正方形线框静止悬挂着，其质量为m、电阻为R、边长为l.空间中有一个三角形磁场区域，其磁感应强度大小为B＝kt(k>0)，方向垂直于线框所在平面向里，且线框中磁场区域的面积为线框面积的一半，已知重力加速度为g，求：(1)感应电动势E；(2)线框开始向上运动的时刻t0.考点二导体棒切割磁感线产生感应电动势【必备知识·自主落实】导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝Bl v．v是导体相对磁场的速度(2)v∥B时，E＝0.(3)公式中l为有效长度，示例图：【关键能力·思维进阶】1．感应电动势大小计算E＝1Bl2ω22.感应电动势“方向”判断(1)把产生感应电动势的那部分电路或导体当作电源的内电路，那部分导体相当于电源．(2)若电路是不闭合的，则先假设有电流通过，然后应用楞次定律或右手定则判断出电流的方向．(3)电源内部电流的方向是由负极(低电势)流向正极(高电势)，外电路顺着电流方向每经过一个电阻电势都要降低．考向1导体棒平动切割磁感线例3如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为L，左端接电阻R，导轨上静止放有一金属棒．正方形虚线框内有竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，该磁场正以速度v匀速向右移动，则()A．电阻R两端的电压恒为BL vB ．电阻R 中有从a 向b 的电流C ．导体棒以速度v 向左运动D ．导体棒也向右运动，只是速度比v 小 考向2导体棒转动切割磁感线例4[2023·江苏卷]如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC 导体棒的O 端位于圆心，棒的中点A 位于磁场区域的边缘．现使导体棒绕O 点在纸面内逆时针转动．O 、A 、C 点电势分别为φO 、φA 、φC ，则()A ．φO >φCB ．φC >φAC ．φO ＝φAD ．φO －φA ＝φA －φC例5(多选)[2024·广东汕头统考三模]如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机．利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙．已知铜盘的半径为L ，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为B 1，盘匀速转动的角速度为ω，每块平行板长度为d ，板间距离也为d ，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B 2的匀强磁场．下列选项正确的是()A ．若圆盘按照图示方向转动，那么平行板电容器D 板电势高B ．铜盘产生的感应电动势为E 感＝12B 1ωL 2C ．若一电子从电容器两板中间水平向右射入，恰能匀速直线运动从右侧水平射出，则电子射入时速度为v ＝B 1ωL 22B 2dD ．若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动又恰好从极板右侧射出，则小球的圆周运动半径为5d4考点三自感和涡流电磁阻尼与电磁驱动【必备知识·自主落实】1．自感现象(1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的_的磁场在线圈本身激发出_，这种现象称为自感．(2)自感电动势满足法拉第电磁感应定律①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作_．②表达式：E＝_．(3)自感系数L①相关因素：与线圈的_、形状、匝数以及是否有铁芯有关．②单位：亨利(H)，1mH＝_H，1μH＝10－6H．2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流，看起来就像水中的漩涡，所以叫涡流．3．电磁阻尼与电磁驱动的比较【关键能力·思维进阶】1．自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通电线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．2．自感现象中灯泡“闪亮”与“不闪亮”的原因考向1自感现象例6[2023·北京卷]如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关()A．P与Q同时熄灭B．P比Q先熄灭C．Q闪亮后再熄灭D．P闪亮后再熄灭例7(多选)[2024·湖南校联考模拟预测]相同的电灯A1、A2和自感系数较大的电感线圈L 接入如图甲的电路中，电源电动势为E，内阻不计．闭合开关S待电路稳定后开始计时，t1时刻断开开关S，t2时刻整个电路的电流均为零．t1前后通过电灯A2的电流时间(i A2t)图像如图乙，用I1和I2分别表示开关S断开瞬间通过电灯A2的电流大小．下列说法正确的是()A．电感线圈的直流电阻不可忽略B．断开开关S后，电灯A1、A2电流大小始终相等C．断开开关S后，流过电灯A2的电流方向向左D．线圈的自感系数是由线圈本身决定，与是否有铁芯无关考向2涡流现象例8[2023·全国乙卷]一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验．用图(a)所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通．两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端．实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示，分析可知()A.图(c)是用玻璃管获得的图像B．在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C．在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短考向3电磁阻尼和电磁驱动例9[2023·浙江1月]如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO ′，接入电阻R 构成回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度θ静止释放，导体杆开始下摆．当R ＝R 0时，导体杆振动图像如图乙所示．若横纵坐标皆采用图乙标度，则当R ＝2R 0时，导体杆振动图像是()第2讲法拉第电磁感应定律自感现象 考点一必备知识·自主落实1．(1)电磁感应(2)磁通量无关(3)楞次定律右手定则 2．(1)变化率(3)欧姆关键能力·思维进阶例1解析：根据法拉第电磁感应定律可知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBSΔt ＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4V ＝0.44V 故选B. 答案：B例2解析：(1)根据法拉第电磁感应定律有 E ＝nΔΦΔt又n ＝1，ΔΦΔt＝ΔBΔt·S ＝kS ，S ＝l 22解得E ＝kl 22(2)根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为 I ＝ER结合安培力的公式和题图可知线框受到的安培力为 F A ＝BIl 又B ＝kt (k ＞0)联立可得线框受到的安培力为 F A ＝k 2l 3t 2R当线框开始向上运动时，有k 2l 3t 02R＝mg解得t 0＝2mgRk 2l 3 答案：见解析考点二关键能力·思维进阶例3解析：根据楞次定律，磁场正以速度v 匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比v 小，C 错误，D 正确；由此可认为磁场不动棒向左切割，感应电流方向从b 向a 流过R ，B 错误；产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻R 两端的电压小于BL v ，A 错误．故选D.答案：D例4解析：由题图可看出OA 导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知φO >φA ，其中导体棒AC 段不在磁场中，不切割磁感线，电动势为零，该段为等势体，则φC ＝φA ，A 正确，B 、C 错误；根据以上分析可知φO －φA >0，φA －φC ＝0，则φO －φA >φA －φC ，D 错误．故选A.答案：A例5解析：根据右手定则可得，C 极板带正电，电势高，故A 错误．根据电磁感应方程得E 感＝B 1L0+ωL 2＝12B 1ωL 2，故B 正确．由于电子匀速运动，受力平衡，由e v B 2＝e E 感d ，得v ＝B 1ωL 22B2d，故C 正确．带电小球恰能从右板边缘射出，如图所示，由几何关系可得R 2＝d 2＋(R －d 2)2，解得R ＝5d4，故D 正确．故选BCD.答案：BCD考点三必备知识·自主落实1．(1)变化感应电动势(2)自感电动势L ΔIΔt (3)大小10－3关键能力·思维进阶例6解析：由题知，开始时，开关S 闭合时，由于L 的电阻很小，Q 灯正常发光，P 灯微亮，断开开关前通过Q 灯的电流远大于通过P 灯的电流，断开开关时，Q 所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L 中产生感应电动势，与P 组成闭合回路，故P 灯闪亮后再熄灭．故选D.答案：D例7解析：因为相同的电灯A 1、A 2，电路稳定，由图像可知通过电感线圈L 支路的电流小于通过电灯A 2支路的电流，所以电感线圈的直流电阻不可忽略，A 正确；稳定后当开关S 断开瞬间，由于线圈的自感现象，线圈中的电流只能逐渐减小，线圈L 、电灯A 1、A 2构成闭合回路，两灯都过一会儿再熄灭，电灯A 1、A 2电流大小始终相等，且流过灯A 2的电流方向向右，故B 正确，C 错误；有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多，D 错误．故选AB.答案：AB例8解析：强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，玻璃是绝缘体，故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形成涡流．强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态，做匀速直线运动，而玻璃管中的磁体则一直做加速运动，故由图像可知图(c)的脉冲电流峰值不断增大，说明强磁体的速度在增大，与玻璃管中磁体的运动情况相符，A 正确；在铝管中下落，脉冲电流的峰值一样，磁通量的变化率相同，故小磁体做匀速运动，B 错误；在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体，线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到的电磁阻力在不断变化，C 错误；强磁体分别从管的上端由静止释放，在铝管中，磁体在线圈间做匀速运动，玻璃管中磁体在线圈间做加速运动，故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误．故选A.答案：A例9解析：导体杆摆动时切割磁感线，产生感应电流，受安培力，安培力起阻碍作用，故导体杆的振动为阻尼振动．由垂直于磁感线方向的速度大小相同时电阻变大→电流变小→安培力(阻力)变小可知，当R从R0变为2R0时，导体杆振幅的衰减速度变慢，B正确，A、C、D错误．答案：B。
高三物理一轮复习 法拉第电磁感应定律 自感 涡流教案1
1．感应电动势1．自感现象审核人签字：年月日中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
一、教材分析：本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握，让学生开始对书法的入门学习有一定了解。
书法作为中国特有的一门线条艺术，在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰，是中国人民勤劳智慧的结晶，是举世公认的艺术奇葩。
早在5000年以前的甲骨文就初露端倪，书法从文字产生到形成文字的书写体系，几经变革创造了多种体式的书写艺术。
1、教学目标：使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况，通过分析代表作品，获得如何欣赏书法作品的知识，并能作简单的书法练习。
2、教学重点与难点：（一）教学重点了解中国书法的基础知识，掌握其基本特点，进行大量的书法练习。
（二）教学难点：如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。
3、教具准备：粉笔，钢笔，书写纸等。
4、课时：一课时二、教学方法：要让学生在教学过程中有所收获，并达到一定的教学目标，在本节课的教学中，我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。
（1）欣赏法：通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。
（2）讲授法：讲解书法文字的发展简史，和形式特征，让学生对书法作进一步的了解和认识，通过对书法理论的了解，更深刻的认识书法，从而为以后的书法练习作重要铺垫！（3）练习法：为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧，请学生进行局部临摹练习。
三、教学过程：（一）组织教学让学生准备好上课用的工具，如钢笔，书与纸等;做好上课准备，以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。
（二）引入新课，通过对上节课所学知识的总结，让学生认识到学习书法的意义和重要性！（三）讲授新课1、在讲授新课之前，通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。
高中物理电磁感应教学教案：法拉第电磁感应定律
高中物理电磁感应教学教案：法拉第电磁感应定律一、引言法拉第电磁感应定律是高中物理电磁感应内容中的重要部分。
掌握和理解该定律对于学生深入了解电磁学原理具有重要意义。
本教案旨在通过设计合理的实验和讲解，帮助学生全面理解法拉第电磁感应定律的原理和应用。
二、教学目标1. 知识目标：- 理解法拉第电磁感应定律的基本概念；- 掌握法拉第电磁感应定律的公式及其在实际问题中的应用；- 理解互感和自感现象，并能运用相关公式进行计算。
2. 能力培养：- 培养学生分析问题、提出假设并进行实验验证的能力；- 培养学生观察与总结、归纳与演绎的科学思维能力；- 培养学生运用数学方法分析物理问题的能力。
3. 情感态度价值观培养：- 培养学生对创新精神和科技进步的认识；- 提高学生对物理实践探究、科技发展的兴趣和热情。
三、教学过程1. 导入引导学生通过实际观察和思考，回归物理现象的本质，提出与电磁感应相关的问题。
例如：“当我们用一个磁铁靠近线圈时，为什么会在线圈中产生电流？”引发学生对法拉第电磁感应定律的思考。
2. 概念讲解通过简明扼要地介绍法拉第电磁感应定律的基本原理和公式：当闭合回路内的磁通量发生变化时，在回路中产生感应电动势，并且这个感应电动势的方向遵循右手螺旋定则。
同时，结合示意图和具体实例进行讲解，帮助学生更好地理解。
3. 实验设计与操作将学生分成小组进行实验，每个小组使用相同材料和器材。
将一个线圈连接到示波器或万用表上，并固定在一块水平木板上。
然后，在线圈附近移动磁铁并记录读数。
通过改变磁铁与线圈之间的距离、磁铁位置以及移动速度等条件来探究影响电流大小的因素，并记录实验数据。
4. 数据分析与讨论小组讨论和总结实验数据，进行数据分析并根据法拉第电磁感应定律进行计算。
比较不同条件下的实验结果，归纳出影响感应电流大小的因素。
教师引导学生思考相关问题，如“当磁铁靠近线圈时，为什么会有电流？”“当磁铁离开线圈时，为什么会产生电流？”等。
《法拉第电磁感应定律》教案
《法拉第电磁感应定律》教案一、教材分析本节内容选自人教版物理选修3-2第四章第4节。
本节是电磁学的核心内容。
从知识发展来看，它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系，又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础。
它既是教学重点，也是教学难点。
知道了教材特点，我们再来了解一下学生特点。
也就是我说课的第二部分：学情分析。
二、学情分析学生已经掌握了恒定电流、电磁感应现象和磁通量的相关知识，并且也知道了变化量和变化率的概念。
已经具备了基本的实验操作能力，具有一定的自主学习、合作研究方面的能力。
基于以上的教材特点和学生特点，我制定了如下的教学目标，力图把传授知识、渗透学习方法以及培养兴趣和能力有机的融合在一起，达到最好的教学效果。
三、教学目标【知识与技能】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;理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。
【过程与方法】通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。
培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力;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，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。
【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，培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。
基于这样的教学目标，要上好一堂课，还要明确分析教学的重难点。
四、教学重难点【重点】法拉第电磁感应定律的建立和理解。
【难点】磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别;理解是普遍意义的公式，而E=BLν是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。
说完了教学重难点，下面我将着重谈谈本堂课的教学过程。
五、教学过程首先是导入环节：在这个环节中，我将向学生展示图、图，并设问：图中电键S均闭合，电路中是否都有电流?为什么?接下来，我会演示实验一：对照图安培表指针偏转;对照图电流计指针不动，但当条形磁铁位置变动时，电流计指针偏转，表明回路中有电流。
第三章第2节《法拉第电磁感应定律》-人教版高中物理选修1-1
分别给门的四角钉上大钉子，用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，如图，线圈的两端连在一个电流表上，开门、关门时能不能发出电来？试试看！如果发电效果不明显，想一想，应该怎样改进？
小结
一.感应电动势
电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
△φ=（Φ2-Φ1）
结论：感应电动势的大小跟磁通量变化△φ和所用时间△t都有关，即与磁通量的变化快慢有关.
二、法拉第电磁感应定律
我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢。
大量实验表明：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。这就是法拉第电磁感应定律。
表达式式中物理量都取国际单位时K=1
P47图3.1-3实验中(短片2与动画3）
向线圈插入条形磁铁，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大
综合：产生感应电流产生的条件：
闭合电路中的磁通量发生变化。
1、当时间△t相同时,磁通量变化△φ越大,感应电流就越大,表明感应电动势越大。
2、当磁通量变化△φ相同时,所用时间△t越短感应电流就越大,表明感应电动势越大
课题：法拉第电磁感应定律类型：新授课
目的要求：知道什么是感应电动势。了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单的问题。培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。
重点难点：
教具：
过程及内容：复习：
1.要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？
1、感应电动势：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.
(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。
法拉第电磁感应定律 教案
法拉第电磁感应定律教学目标1．知识与技能(1)知道感应电动势及决定感应电动势大小的因素。
(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、ΔΦΔt。
(3)理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式。
(4)知道E＝BLvsinθ如何推得。
(5)会用E＝n ΔΦΔt解决问题。
2．过程与方法(1)让学生经历实验探究的过程，提高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。
3．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关系。
(2)通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。
教学重点难点重点是法拉第电磁感应定律，难点是感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
教学方法实验法、归纳法、类比法。
教学过程：复习引入：1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。
2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？答：电路闭合，且这个电路中一定有电源。
3．在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？答：由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。
引入新课1．问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？答：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势．只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流的强弱。
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，该电路中是否有电流？为什么？答：有，因磁通量有变化。
(2)有感应电流，是谁充当电源？答：由恒定电流中学习对比可知，左图中的虚线框部分相当于电源。
(3)上图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？答：电路断开，肯定无电流，但有电动势。
3．产生感应电动势的条件是什么？答：回路中的磁通量发生变化。
法拉第电磁感应定律(教案)
二 法拉第电磁感应定律〔教案〕教学目标：1．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。
2．知道自感现象及其应用，日光灯教学重点：法拉第电磁感应定律教学难点：法拉第电磁感应定律的应用教学内容：一、法拉第电磁感应定律1．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t k E ∆∆Φ=，在国际单位制中可以证明其中的k =1，所以有t E ∆∆Φ=。
对于n 匝线圈有tn E ∆∆Φ=。
在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：E=BLv sin θ〔θ是B 与v 之间的夹角〕。
[例1]如下图，长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。
求：将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F 大小； ⑵拉力的功率P ；⑶拉力做的功W ；⑷线圈中产生的电热Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。
解：这是一道基本练习题，要注意所用的边长究竟是L 1还是L 2 ，还应该思考一下所求的各物理量与速度v 之间有什么关系。
⑴v R v L B F BIL F R E I v BL E ∝=∴===22222,,, ⑵22222v R v L B Fv P ∝== ⑶v Rv L L B FL W ∝==12221 ⑷v W Q ∝= ⑸Rt R E t I q ∆Φ==⋅=与v 无关 特别要注意电热Q 和电荷q 的区别，其中Rq ∆Φ=与速度无关！〔这个结论以后经常会遇到〕。
[例2]如下图，竖直放置的U 形导轨宽为L ，上端串有电阻R 〔其余导体部分的电阻都忽略不计〕。
磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。
金属棒ab 的质量为m ，与导轨接触良好，不计摩擦。
从静止释放后ab 保持水平而下滑。
试求ab 下滑的最大速度v m解：释放瞬间ab 只受重力，开始向下加速运动。
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。
《第二章 2 法拉第电磁感应定律》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择
《法拉第电磁感应定律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解法拉第电磁感应定律的基本观点和原理。
2. 掌握法拉第电磁感应定律的应用，能够解决相关问题。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解法拉第电磁感应定律的基本观点，掌握其应用。
2. 教学难点：如何将法拉第电磁感应定律与实际应用相结合，解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、投影仪、示波器等。
2. 准备教学材料：设计相关问题、案例和练习题。
3. 安排学生进行实验，观察电磁感应现象，加深理解。
4. 准备视频或图片，展示电磁感应在实际生活中的应用。
四、教学过程：1. 引入法拉第电磁感应定律(1)回顾电磁感应现象的定义和分类。
(2)介绍法拉第电磁感应定律的内容和意义。
(3)通过实验演示，让学生观察电磁感应现象中的感应电动势大小和磁通量变化之间的干系。
(4)引导学生思考：如何用数学公式表达法拉第电磁感应定律？2. 探究法拉第电磁感应定律的应用(1)通过具体案例，让学生了解法拉第电磁感应定律在生产和生活中的实际应用。
(2)设计实验，让学生亲自操作，体验法拉第电磁感应定律在实际中的应用。
(3)组织学生进行小组讨论，分享各自的实验体会和收获。
3. 拓展深化法拉第电磁感应定律(1)通过进一步的实验探究，让学生深入理解法拉第电磁感应定律的本质。
(2)引导学生思考：法拉第电磁感应定律能否推广到其他物理现象中？(3)鼓励学生提出自己的问题和猜想，并展开讨论和探究。
4. 教室小结与作业安置(1)总结本节课的主要内容，强调法拉第电磁感应定律的应用和意义。
(2)安置与法拉第电磁感应定律相关的思考题和实验题，以供学生进一步探究和学习。
通过学习和应用法拉第电磁感应定律来解决实际问题是非常有益的。
底下是一些相关的思考题和实验题，供学生们参考和探究：思考题：1. 如果磁场发生变化，能否引起感应电动势？请用实验验证。
2. 如何理解感应电动势的大小与磁通量变化的干系？请通过实验来探究。
名师导学2025版高考物理总复习第十章第2节法拉第电磁感应定律教学案新人教版
第2节 法拉第电磁感应定律 考点1► 对法拉第电磁感应定律的理解【p 183】 夯实基础1．感应电动势：在__电磁感应现象__中产生的电动势，依产生的方式不同，它可分为感生电动势和动生电动势两类．产生感应电动势的那部分导体就相当于__电源__，导体的电阻相当于__电源内阻__．2．感应电流与感应电动势的关系：遵守__闭合电路欧姆__定律，即对纯电阻电路有：__I ＝E R ＋r__． 3．法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的__磁通量的变更率__成正比．(2)感生电动势的计算公式：E ＝__n ΔΦΔt__其中n 为线圈匝数．依此式得到的是感生电动势的平均值．考点突破例1如图所示，闭合软导线摆成边长为L 的正方形置于光滑水平面上，软导线所在空间存在垂直纸面对里的匀强磁场，软导线的电阻率为ρ，横截面积为S.从t ＝0时刻起磁感应强度随时间起先变更，变更规律是B ＝B 0－kt ，当软导线达到稳定形态时，磁场方向仍旧垂直纸面对里，则( )A ．软导线稳定时成圆形B ．稳定时软导线中的电流为kLS πρC ．从t ＝0时刻起到磁感应强度减为零的过程，通过软导线某个横截的电荷量为B 0LS （4－π）4πρD ．若磁感应强度减为零后依据B ＝kt 的规律反向增加，软导线围成的面积有扩大的趋势【解析】周长相等时，圆形面积最大，原磁场在匀称减小，依据楞次定律“增缩减扩”的原理，软导线稳定时成圆形，A 正确；依据4L ＝2πr 可得，r ＝2L π，圆的面积S 0＝πr 2＝4L 2π，感应电动势大小为E ＝S 0ΔB Δt ＝4kL 2π，稳定时软导线中的电流为I ＝E R ，其中R ＝ρ4L S，联立可得电流I ＝E R ＝kLS πρ，B 正确；假如磁感应强度保持B 0不变，仅变更线圈形态，q ＝ΔΦR＝B 0LS （4－π）4πρ，C 错误；磁感应强度减为零后依据B ＝kt 规律反向增加，软导线围成的面积有变小趋势，D 错误．【答案】AB【小结】对法拉第电磁感应定律的理解(对于某一线圈)针对训练1．如图所示，矩形线圈的面积为S ，共有N 匝，总电阻为R.垂直于线圈平面的磁场在匀称变更．线圈与水平放置相距为d 的两平行金属板M 、N 相连，M 、N 间有匀强磁场B.一电子以速度v 射入两板间，要使电子能匀速向右运动，则线圈内的磁场将如何变更？【解析】电子向右匀速运动，依据左手定则推断电子受洛伦兹力方向向上，那么电场力的方向应向下．电场方向向上，N 板应带正电，M 板带负电．只有矩形线圈中的磁场匀称增加时，依据楞次定律，才可能产生的感应电动势使M 板带负电，N 板带正电．因为电子匀速通过电磁场区域，则Bev ＝E de 即E ＝Bvd ①而E ＝N ΔΦΔt ＝NS ΔB Δt② 将①②式联立，得Bvd ＝NS ΔB Δt ，则ΔB Δt ＝Bvd NS只有矩形线圈中的磁场以ΔB Δt ＝Bvd NS的变更率匀称增加，才能使电子向右匀速运动． 2．如图甲，A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．若A 线圈中通有如图乙所示的变更电流i ，则下列说法正确的是(B)A．t1到t2时间内B线圈电流方向与A线圈内电流方向相反B．t1到t3时间内B线圈电流方向始终没有发生变更C．t1时刻两线圈间作用力最大D．t2时刻两线圈间作用力最大【解析】在t1到t2时间内，若设逆时针(从左向右看)方向为正，则线圈A电流方向逆时针且大小减小，所以依据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相同，出现相互吸引现象，故A错误；由上可知在t1到t2时间内，线圈B的电流方向逆时针方向，在t2到t3时间内，线圈A电流方向顺时针且大小增大，所以依据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，所以在t1到t3时间内B线圈电流方向始终没有发生变更，故B正确；由题意可知，在t1时刻，线圈A中的电流最大，而磁通量的变更率为零，所以线圈B感应电流为零，因此两线圈间作用力为零，故C错误；在t2时刻，线圈A中的电流为零，而磁通量的变更率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但A、B间的相互作用力为零，故D错误．考点2►切割类感应电动势的计算【p184】夯实基础动生电动势的计算1．一般公式：如图所示，运动速度v和磁感线方向夹角为θ，则E＝__Blvsin__θ__.动生电动势的一般计算公式E＝Blvsin θ可以由法拉第电磁感应定律公式E＝ΔΦΔt推导出来，所以法拉第电磁感应定律是普遍适用的规律，对一切电磁感应现象都适用，动生电动势的计算公式E＝Blvsin θ只是一个特例．2．常用公式：导体与磁感线垂直，运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝__Blv__．(1)在E＝Blv中(要求B⊥l、B⊥v、l⊥v，即B、l、v三者两两垂直)，式中的l应当取与B、v均垂直的有效长度(所谓导体的有效切割长度，指的是切割导体两端点的连线在同时垂直于v和B的方向上的投影的长度，下图中的有效长度均为ab的长度)．(2)公式E＝Blv中，v是相对磁场的速度．若v为平均速度，则E为平均电动势；若v为瞬时速度，则E为瞬时电动势．3．导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生的感应电动势E ＝Blv ＝__12Bl 2ω__(平均速度等于中点位置线速度12lω)． 考点突破例2如图所示，空间有一匀强磁场，始终金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E ，将此棒弯成两段长度相等且相互成1200角的折弯，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为E′，E′E等于( )A.12B.32 C ．1 D.22【解析】设金属棒的长度为L ，左侧的金属棒有效的切割长度为L ，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为E ＝BLv ，右侧的金属棒有效的切割长度为32L ，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为E′＝B32Lv ，则E ′E ＝32，故选项B 正确． 【答案】B 针对训练3．如图，匀称磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止起先绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变更．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变更率ΔB Δt 的大小应为(A) A.ωB 0π B.2ωB 0π C.4ωB 0π D. ωB 02π【解析】若要电流相等，则产生的电动势相等．设半圆半径为L ，从静止起先绕过圆心O以角速度ω匀速转动时，线框中产生的感应电动势大小为E ＝12B 0L 2ω；依据法拉第定律得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝ΔB Δt ·12πL 2；联立得ΔB Δt ＝B 0ωπ，故A 正确．4．(多选)把一块金属板折成U 形的金属槽，截面MNPQ(正视图)如图所示，放置在方向垂直纸面对外、大小为B 的匀强磁场中，并以速率v 1水平向左匀速运动．一带电微粒从槽口左侧以速度v 2射入，恰能做匀速圆周运动，下列说法正确的是(ABD)A ．微粒肯定带负电B ．微粒的比荷q m ＝g Bv 1C ．微粒做圆周运动的周期为T ＝2πv 2gD ．微粒做圆周运动的半径为r ＝v 1v 2g【解析】金属槽在匀强磁场中向左匀速运动时，将切割磁感线，上、下两板间产生电势差，由右手定则可推断出上板为正，下板为负，板间电场方向向下．微粒进入槽后做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，电场力方向向上，与电场方向相反，所以微粒带负电，故A 正确．板间场强E ＝U d ＝BLv 1L＝Bv 1；因为微粒做匀速圆周运动，则重力等于电场力，方向相反，故有mg ＝qE ，得比荷q m ＝g Bv 1，故B 正确．向心力由洛伦兹力供应，得到qv 2B ＝m v 22r ，得r ＝v 1v 2g，周期T ＝2πv 2＝2πv 1g，故C 错误，D 正确． 5．用相同导线绕制的边长为l 或2l 的四个闭合导体线框a 、b 、c 、d ，以相同的水平速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d .下列推断正确的是(B)A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c【解析】在线框进入磁场的过程中，MN 两端的电压等于线框回路中的路端电压，依据线框长度和电阻的关系依据闭合电路欧姆定律，可知U a ＝34Blv ，U b ＝56Blv ，U c ＝34B·2lv＝32Blv ，U d ＝46B·2lv＝43Blv ，所以U a <U b <U d <U c ，故B 对． 考点3► 自感与涡流 【p 185】 夯实基础1．自感(1)由于导体本身的__电流__变更而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做__自感电动势__．(2)表达式：E ＝L ΔI Δt. (3)自感系数L①相关因素：与线圈的__大小__、形态、__匝数__以及是否有铁芯有关．②单位：亨利(H ，1 mH ＝__10－3__H ，1 μH ＝__10－6__H)．(4)自感电动势的方向：由楞次定律可知，自感电动势总是__阻碍__原来导体中电流的变更．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向__相反__；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向__相同__．自感对电路中的电流变更有__阻碍__作用，使电流不能突变．2．涡流把金属块放入变更的磁场中，或金属块进、出磁场的过程中，由于电磁感应，在金属块内部也要产生感应电流，这种电流在金属块内组成闭合回路，像水的旋涡，叫做涡流．3．电磁阻尼当导体在磁场中运动时，产生的感应电流会使导体受到安培力、安培力总是阻碍导体的运动，这种现象叫做电磁阻尼．电磁阻尼的应用：磁电式电流表的线圈用铝框做骨架，运输磁电式仪表时，要用导线把“＋”“－”接线柱连接起来．4．电磁驱动磁场相对于导体运动时，在导体中产生感应电流，导体受到安培力作用，会随着磁场运动，这种现象叫电磁驱动．考点突破例3如图所示的电路中，三个灯泡A 、B 、C 完全相同，电感L 自感系数很大，其直流电阻与定值电阻R 相等，D 为志向二极管，下列推断中正确的是( )A ．闭合开关S 的瞬间，灯泡A 和C 同时亮B ．闭合开关S 的瞬间，只有灯泡C 亮C ．闭合开关S 稳定后，灯泡A 、C 一样亮，B 不亮D ．在电路稳定后，断开开关S 的瞬间，灯泡B 、C 均要闪亮一下再熄灭【解析】闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过B ，由于线圈中自感电动势的阻碍，A 灯渐渐变亮，所以闭合开关S 的瞬间，只有灯泡C 亮，A 错误，B 正确；由于二极管具有单向导电性，电路稳定后也无电流通过B ，B 不亮，电感L 的直流电阻与定值电阻R 相等，因此电路稳定后A 、C 一样亮，C 正确；电感L 的自感系数很大，其直流电阻与定值电阻R 相等，所以A 、C 两个支路的电流是相等的，在电路稳定后，断开开关S 的瞬间，L 由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡B 、C 并联，所以B 要亮一下再熄灭，同时由于B与C并联，流过C的电流肯定比电路稳定时的电流小，所以C不能闪亮一下，而是渐渐熄灭，D错误．【答案】BC【小结】1.自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变更．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变更．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于一般导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．2．断电自感中，灯泡是否闪亮问题(1)通过灯炮的自感电流大于原电流时，灯泡闪亮．(2)通过灯泡的自感电流小于或等于原电流时，灯泡不会闪亮．3．解决自感问题的关键(1)正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原电流的变更”的阻碍作用，即延缓原电流的变更．(2)弄清电路的串、并联关系．(3)电感线圈在通电瞬间相当于一个阻值由很大渐渐变小的电阻，在断电瞬间相当于一个电源．在电流稳定时纯电感线圈相当于一根导线，非纯电感线圈相当于肯定值电阻．针对训练6．(多选)如图所示的电路中，开关S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1和I2，在开关S断开的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后渐渐熄灭，下列说法正确的是(AD)A．必需使I2>I1B．与I1、I2大小无关，但必需使线圈自感系数L足够大C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大D．不论自感系数L多大，开关S断开后I2只能减小，不会增大【解析】当断开开关，因为线圈阻碍作用，A这一支路电流马上消逝，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过L的电流不会马上消逝，会从原来的大小渐渐减小，而且A和L构成回路，通过L的电流也流过A，且为使小灯泡能比原来更亮一些，必需使I1<I2，B、C错误，A、D正确．7．焊接无缝钢管须要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热．如图所示，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热，则下列说法中正确的是(B)A．感应线圈电阻越大，加热效果越好B．感应线圈中电流应当采纳高频沟通电C．塑料管道用这种感应加热焊接的方式更简单实现D．感应线圈加热管道产生热量不符合焦耳定律【解析】当增大感应线圈电阻，相当于减小了沟通电的电流，电流的峰值变小，在频率不变的状况下，单位时间电流的变更量变小，即电流的变更率变小，则磁场的变更率变小，磁通量的变更率变小，加热效果减弱，故A错误；高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，依据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变更的频率越高，磁通量变更频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度上升的越快，故B正确；采纳塑料管不行能在焊缝中产生电流，故C错误；感应加热是利用电磁感应现象，产生涡流而发热，不是利用线圈电阻产生的焦耳热干脆焊接的，仍旧符合焦耳定律，故D错误．考点集训【p334】A组1．(多选)如图所示电路中，电源电动势为E(内阻不行忽视)，线圈L的电阻不计．以下推断正确的是(BC)A．闭合S稳定后，电容器两端电压为EB．闭合S稳定后，电容器的a极板带负电C．断开S的瞬间，通过R1的电流方向向右D．断开S的瞬间，通过R2的电流方向向右【解析】闭合S稳定后，L相当于一段导线，R1被短路，所以C两端的电压等于R2两端的电压，故A错误；由图知b板带正电，故B正确；断开S的瞬间，L相当于电源，与R1组成回路，R1中电流方向自左向右，故C正确；断开S的瞬间，电容器放电，R2中电流向左；故D错误．2．(多选)将一铜圆盘置入如图所示的不同磁场中，磁感线和盘面垂直，若给盘一初始角速度使其绕过圆心垂直于纸面的轴转动，不计摩擦和空气阻力，圆盘能停下来的是(ABD)【解析】将圆盘看成过圆心的若干个导体棒，当圆盘转动时，等效成切割磁感应线，从而产生感应电流，受到安培力作用．因磁场的不匀称，导致等效棒产生的感应电动势不能相互抵消，从而出现感应电流，受到安培力作用，则圆盘最终会停止，故A正确；因磁场的不匀称，且只有一半，从而出现感应电流，受到安培力作用，则圆盘最终会停止，故B 正确；因磁场匀称，那么圆盘中没有感应电流，不会受到安培力的作用，则圆盘不会停止，故C 错误；虽磁场匀称，但只有一半，因此圆盘中出现感应电流，受到安培力作用，则圆盘最终会停止，故D 正确．3．(多选)如图甲所示，水平面上的平行导轨MN 、PQ 上放着两根光滑的导体棒ab 、cd ，两棒间用绝缘丝线系住．已知平行导轨MN 、PQ 间距为L 1，导体棒ab 、cd 间距为L 2，导轨电阻可忽视，每根导体棒在导轨之间的电阻为R.起先时匀强磁场垂直纸面对里，磁感强度B 随时间t 的变更如图乙所示．则以下说法正确的是(CD)A ．在0～t 0时间内回路电流方向是abdcaB ．在t 0时刻回路中产生的感应电动势E ＝B 0L 1t 0C ．在0～t 0时间内导体棒中电流为B 0L 1L 22Rt 0D ．在t 02时刻绝缘丝线所受拉力为B 20L 21L 24Rt 0【解析】0～t 0时间内磁感应强度减小，依据楞次定律，回路内产生的感应电流方向为顺时针方向，即电流方向是acdba ，故A 错误；由图乙可知，磁感应强度的变更率：⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔB Δt ＝B 0t 0，回路面积S ＝L 1L 2，在t 0时刻回路中产生的感应电动势：E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔB Δt S ＝B 0t 0L 1L 2，故B 错误；0～t 0时间内回路中产生的感应电流大小：I ＝E 2R ＝B 0L 1L 22Rt 0，故C 正确；在t 02时刻绝缘丝线所受拉力为B 02IL 1＝B 20L 21L 24Rt 0，故D 正确． 4．(多选)图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有磁铁与飞轮不接触，人用力蹬车带动飞轮旋转时，须要克服磁铁对飞轮产生的阻碍，通过调整旋钮拉线可以实现不同强度的健身需求(当拉紧旋钮拉线时可以减小磁铁与飞轮间的距离)，下列说法正确的是(AD)A ．飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力B ．人蹬车频率肯定时，拉紧旋钮拉线，飞轮受到的阻力越小C ．限制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，受到的阻力越小D ．限制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，内部的涡流越强【解析】飞轮在磁场中做切割磁感线的运动，会产生感应电动势和感应电流，依据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，故A正确；拉紧旋钮拉线，磁铁越靠近飞轮，飞轮所在处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速肯定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大；飞轮受到的阻力越大，故B错误；限制旋钮拉线不动时，则有磁铁和飞轮间的距离肯定，飞轮转速越大，依据法拉第电磁感应定律可知，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，内部的涡流越强，故D正确，C错误．5．图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、开关和电池E可构成闭合回路．线圈上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时电流为正．开关S1和S2都处于断开状态．设在t＝0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t＝t1时刻，再接通开关S2，则能较正确地表示L中的电流I随时间t的变更的图线是(A)【解析】在t＝0时刻，接通开关S1，通过线圈的电流从无到有增大，线圈中产生自感电动势，阻碍电流增大，使得线圈中电流只能渐渐增大，而方向不变，仍为正方向．当电流稳定后，线圈中不产生自感电动势，电流肯定．在t＝t1时刻，再接通开关S2，线圈和R被短路，线圈中电流将要减小，由于自感电动势的阻碍，使得线圈中电流只能渐渐减小到零，依据楞次定律，电流方向与原来方向相同，仍为正方向．故选A.6．(多选)如图所示，在垂直纸面对里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个匀称导线制成的单匝直角三角形线框．现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行．已知AB＝BC＝l，线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中(AB)A．线框中的电动势随时间匀称增大B．通过线框截面的电荷量为Bl2 2RC．线框所受外力的最大值为2B2l2v RD ．线框中的热功率与时间成正比【解析】三角形线框向外匀速运动的过程中，由于有效切割磁感线的长度l′＝vt ，所以线框中感应电动势的大小E ＝Bl′v＝Bv 2t ，故选项A 正确；线框离开磁场的运动过程中，通过线圈的电荷量Q ＝It ＝ΔΦΔtR ×Δt ＝Bl 22R，选项B 正确；当线框恰好刚要完全离开磁场时，线框有效切割磁感线的长度最大，则F ＝BIl ＝B 2l 2v R，选项C 错误；线框的热功率为P ＝Fv ＝BIvt×v＝B 2v 4t 2R，选项D 错误． 7．如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变更的图线．利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象．两次试验中分别得到了如图甲、乙所示的电流－时间图线．条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽视不计．则下列说法中正确的是(C)A ．若两次试验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他试验条件均相同，则甲图条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图条形磁铁距铜线圈上端的高度B ．若两次试验条形磁铁的磁性强弱不同，其他试验条件均相同，则甲图条形磁铁的磁性比乙图条形磁铁的磁性强C ．甲图条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能D ．两次试验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下【解析】对比图甲和图乙可知，甲中的感应电流小于乙中的，则可知甲图中条形磁铁到达线圈的速度比乙图中的小，则下落的高度比乙中的小，故A 错；假如高度相同，故到达的速度相同，则甲中的磁性较弱，故B 错；由于两个过程中都有感应电流，要产生焦耳热，则必定有机械能的损耗，感应电流大些，则损耗的机械能相应就大，故C 正确；由楞次定律可得，两个过程中所受的安培力均是向上的，则D 错．B 组8．(多选)如图所示，在半径为R 的半圆形区域内，有磁感应强度为B 的垂直纸面对里的有界匀强磁场，PQM 为圆内接三角形，且PM 为圆的直径，三角形的各边由材料相同的细软弹性导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用)．设线圈的总电阻为r 且不随形态变更，此时∠PMQ＝37°(取sin 37°＝0.6)，下列说法正确的是(AD)A ．穿过线圈PQM 中的磁通量大小为Φ＝0.96BR 2B ．若磁场方向不变，只变更磁感应强度B 的大小，且B ＝B 0＋kt ，则此时线圈中产生的感应电流大小为I ＝0.48kR 2rC ．保持P 、M 两点位置不变，将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中，线圈中有感应电流且电流方向不变D ．保持P 、M 两点位置不变，将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中，线圈中会产生焦耳热【解析】穿过线圈PQM 中的磁通量大小为Φ＝B·S＝B×12×2Rcos 37°×2Rsin 37°＝0.96BR 2，故A 正确．由B ＝B 0＋kt 得，ΔB Δt＝k ，依据法拉第电磁感应定律得：感应电动势E ＝ΔB Δt S ＝0.96kR 2，线圈中产生的感应电流大小为I ＝E r ＝0.96kR 2r，故B 错误．保持P 、M 两点位置不变，将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中，△PQM 的面积先增大后减小，将产生感应电流，依据楞次定律可知，感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向，而且产生焦耳热，故C 错误，D 正确．9．(多选)在如下甲、乙、丙三图中，除导体棒ab 可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C 原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E ，除电阻R 外，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽视，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长．今给导体棒ab 一个向右相同的初速度v 0，以下说法正确的是(CD)A ．在导体棒刚起先运动时，甲、乙、丙三种状况中通过电阻R 的电流相同B ．三种情形下导体棒ab 最终都将静止C ．最终只有乙中导体棒ab 静止，甲、丙中导体棒ab 都将做匀速直线运动D ．在导体棒ab 运动的全部过程中，三个电阻R 产生的热量大小是Q 甲＜Q 乙＜Q 丙【解析】导体棒刚起先运动时，导体棒产生的感应电动势为E′＝BLv 0，乙中，感应电流为I ＝E′R ＝BLv 0R ；丙图中，感应电动势与电池的电动势方向相同，感应电流为I ＝E ＋E′R ＝E ＋BLv 0R，故A 错误．图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C 极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab 棒不受安培力，向右做匀速运动；图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R 转化为内能，ab 棒速度减小，当ab 棒的动能全部转化为内能时，ab 棒静止；图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab 棒向左做匀速运动，故B 错误，C 正确．甲中棒的部分动能转化为内能，乙图过程中，棒的动能全部转化为内能；丙图中，从起先到ab 棒速度为0的过程中电源的电能和棒的动能转化为内能之后，向左加速的过程中还要产生一部分内能，故有Q 甲＜Q 乙＜Q 丙，故选C 、D.。
法拉第电磁感应定律教案
法拉第电磁感应定律教案导言：法拉第电磁感应定律（简称法拉第定律）是描述电磁感应现象的一条基本规律，由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出。
该定律表明，当磁通量通过一个线圈发生变化时，线圈内会产生感应电动势，从而引发感应电流的产生。
法拉第定律在电磁学和电动力学中具有重要的应用价值，为我们理解电磁现象和应用于实际生活中的电器提供了基本原理。
本教案将通过介绍法拉第定律的基本原理、公式和实际应用，帮助学生深入理解和掌握该定律。
一、法拉第定律的基本原理1.1 磁通量的概念和表示方法磁通量Φ是描述磁场穿过一个闭合曲面的总磁场线的数量的物理量。
用数学表达式表示为Φ=∫B·dA，其中B为磁感应强度，dA为面积微元。
磁通量的单位是韦伯（Wb）。
1.2 感应电动势的定义和产生原理感应电动势ε是指当磁通量Φ通过一个线圈发生变化时，线圈两端产生的电势差。
根据法拉第定律，感应电动势的大小等于磁通量的变化率对时间的导数，即ε=dΦ/dt。
1.3 法拉第定律的表述法拉第定律可以简要表述为：当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈两端将会产生感应电动势，并且感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
二、法拉第定律的数学表达和应用2.1 数学表达式根据法拉第定律的基本原理，可以得出数学表达式为ε=-dΦ/dt，其中ε为感应电动势，dΦ/dt为磁通量的变化率。
根据这个公式，可以计算出感应电动势的大小。
2.2 应用实例：电磁感应现象电磁感应现象是法拉第定律的重要应用之一，主要表现为当一个磁场相对于一个线圈发生变化时，线圈内会产生感应电流。
这个现象在电磁铁、变压器、发电机等许多电器设备中得到了广泛应用。
2.3 应用实例：感应加热法拉第定律的另一个重要应用是感应加热。
当通过交变磁场的线圈中有导体材料时，导体内会产生感应电流，进而产生焦耳热效应，使导体发热。
感应加热广泛应用于炉具、电炉、感应炉等领域。
三、实验教学设计3.1 实验目的通过本实验，使学生通过实际操作和测量，观察和验证法拉第定律的实验现象，加深对法拉第定律的理解。
法拉第电磁感应定律--优质获奖教案
1.2法拉第电磁感应定律教学目标：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．教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用．教学难点：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：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．教学方法：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．进行新课：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Δφ＝ΔBS或Δφ＝BΔS,或Δφ＝(B+ΔB)(S+ΔS)-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Δφ＝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．师：电动势大，电流强度是否一定大？生：电流的大小由电动势和阻值Ｒ共同决定，遵从I=ε/R．（教学方法：复习，类比．）师：闭合电路中要产生持续电流的条件是什么？生：必有电源电动势．师：在电磁感应中，有感应电流，说明有感应电势存在．现在我们来类比图１中（ａ）、（ｂ）两图．（ａ）图中，哪部分相当于（ｂ）图中的电源？生：ab两点右部的线圈.师:（ａ）图中，哪部分电阻相当于（ｂ）图中内阻？生：线圈自身的电阻．师：比较两图中的电流方向，判断（ａ）图中电源的正负，以及ab两端电势的高低.生：a点电势较高，见图中箭头方向．２．法拉第电磁感应定律．［实验一］装置如图２．（方法：教师演示，学生观察并回答．）师：将磁铁迅速插入与慢慢插入螺线管时，观察电流计指针偏转角度有何不同？反映电流大小有何不同？电动势大小如何？生：迅速插入时，指针偏转大，反映电流大，感应电动势大；慢慢插入时，电流小，感应电动势小．师：迅速插入与慢慢插入，穿过螺线管磁通量的变化是否相同？生：磁通量变化(Δφ)相同.师：换用强磁铁，迅速插入，观察到指针的偏转如何？说明什么？生：指针偏转更大，反映电流更大，电动势更大．师：以上现象说明感应电动势的大小由什么因素决定？生：由磁通量变化量Δφ的大小和变化的时间φT决定,即由磁通量变化的快慢决定．［教师小结］（１）磁通量变化越快，感应电动势越大，在同一电路中，感应电流越大；反之，越小．（２）磁通量变化快慢的意义：(1)在磁通量变化Δφ相同时，所用的时间Δt越少，即变化越快；反之，则变化越慢．(2)在变化时间Δt一样时，变化量Δφ越大，表明磁通量变化越快；反之，则变化越慢．(3)磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变化,即磁通量的变化率来表示．可见，感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定．［实验二］装置见图３．磁通量的变化率也可以用导体切割磁力线的快慢（速度）来反映．（即速度大，单位时间扫过的面积大．）图中，导体ＡＢ与电流计形成一闭合电路．ＡＢ迅速切割时，指针偏转角大，反映感应电流大，电动势大；导体ＡＢ慢慢切割时，指针偏角小，反映电流小，感应电动势小．［讲述］由实验一和实验二得知：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，电路中的感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率在正比，即εΔφ／Δt．这就是法拉第电磁感应定律．其函数表达式为：ε=kΔφ／Δt在国际单位制中，Δφ=φ2-φ1，单位为韦伯；Δt=t2-t1，单位为秒时，K=1．这时，ε的单位为伏特．讨论：(1)１伏＝１韦／秒；(2)若线圈为ｎ匝连绕，则ε=nΔφ／Δt（即相当于ｎ个单匝电源相串联）；(3)公式ε=Δφ／Δt所计算的是时间Δt内的平均电动势Δφ（若均匀变化，平均感应电动势等于即时感应电动势）．那么，导体切割磁力线时，感应电动势如何计算呢？如图４，把矩形线框ａｂｃｄ放在匀强磁场里，线圈平面与磁力线垂直．设ａｂ长度为l，且以速度v相对于磁场向右运动，在Δt时间内，由ab移动到a'b'.应用法拉第电磁感应定律公式ε=Δφ／Δt和Δφ=BΔS=BlvΔt，不难得出：ε=Blv（注意：B,l,v三者是互相垂直的）．假若导线运动的方向与导线本身垂直，但与磁力线方向不垂直，如图５所示，设B与的夹角为θ，则vsi nθ=v⊥____对切割有贡献vcosθ=v‖____对切割无贡献这时ε＝Blv⊥=Blvsinθ．这就是导体切割磁力线运动时，感应电动势的计算公式．公式ε＝Blv⊥=Blvsinθ的特点是：(1)v为导体与磁场相对运动（即切割）速度．(2)v当为某时刻的即时速度时,ε＝Blv⊥可计算出某时刻的瞬时感应电动势．因此,必须充分认识公式ε=Δφ／Δt和ε＝Blv⊥在计算感应电动势的一致性，以及应用条件上的区别．从而正确灵活地选择某一公式，解决不同情况中的物理问题．下面，让我们通过练习，来巩固和应用所学的定律和公式．３．课堂练习（课前，教师应将题目写在小黑板或制作在投影片上，课堂上教师分析启发，学生动手练习．）［题１］如图６，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.02秒，第二次用0.1秒．设插入的方式相同．试求：(1)两次线圈中平均感应电动势之比？(ε1/ε2=Δφ／Δt1.Δt2/Δφ=Δt2/Δt1=5/1)(2)两次通过线圈中电流之比？(I1/I2=ε1/R*R/ε2=ε1/ε2=5/1)(3)两次通过线圈的电量之比？(q1/q2=I1Δt1/I2Δt2=1/1)(4)两次在中产生热量之比？(Q1/Q2=I12RΔt1/I22RΔt2)=5/1［题２］如图７，有一均匀磁场，B=2.0*10-3特斯拉，在垂直磁场的平面内，有一金属棒，AO绕平行于磁场的O轴逆时针转动．已知棒长L=0.10米，转速n=50转／秒，求：(1)O,A哪一点电势高?(O点电势高.)(2)棒产生的感应电动势为多大?[棒转过一周后，所用时间Δt=1/n秒，OA扫过的面积S=πl2，切割的磁通量Δφ=BS,故ε=Δφ/Δt=BS/(1/n)=πnBL2=3.14*103（伏）．此题也可以选用ε＝Blv进行计算．因为，从O→A，各点的线速度是均匀变化的，故可取棒中点的速度代表棒的平均速度．由ε＝Blv中=bωl2/2，仍可得到上面的结果．学生在练习中，可让他们用不同的公式计算，再加以对比，以了解在某些特定的条件下，平均感应电动势与瞬时感应电动势是一致的．故两种公式可以通用．］［题３］如图８，矩形线圈由50匝组成，ａｂ边长L1=0.4米，ｂｃ边长L2=0.2米，在B=0.1特斯拉的匀强磁场中，以两短边中点的连线为轴转动，ω=50弧度／秒．求：(1)线圈从图８(a)的位置起，转过1800的平均感应电动势为多大？试定性地画出这一过程中瞬时感应电动势随时刻t变化的示意图；(2)线圈从图８(b)的位置起，转过1800的平均感应电动势为多大？试定性地画出这一过程中瞬时感应电动势随时刻t 变化的示意图． ［解］(1) ε=nΔφ/Δt ＝n(φ2-φ1)/π／ω＝12.7(伏特)；瞬时感应电动势如图9.(2) ε=nΔφ/Δt ＝n(φ2-φ1)/π／ω=50*(0-0)/(π/50)＝0(伏特)瞬时感应电动势如图１０．（学生在解答第一问时，很可能会忽视磁通量的正负，把平均感应电动势计算为零．需要提醒学生注意这一点．学生常会发生疑问：为什么第一种情况下ε0，而第二种情况下ε＝０呢？这是因为在第一种情况下，从0→π／ω这段时间，感应电动势只是大小发生变化，而方向没有发生变化，故平均感应电动势不为零．而第二种情况下，从0→π／ω这段时间，感应电动势的大小和方向均发生了变化，故平均感应电动势为零．这两种不同的特点，也可以从瞬时感应电动势的示意图中发现．画瞬时感应电动势随t 变化的示意图，应当是正弦或余弦图线．但在此题不必如此严格要求，只要能画出电动势大小和方向变化的趋势即可．详细分析和定量的计算，放在“交流电”中去研究．）四、课外作业1.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( )答案 B 解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，A 、C 、D中a 、b 两点间电势差为外电路中一个电阻两端的电压为：U ＝14E ＝Bl v 4，B 图中a 、b两点间电势差为路端电压为：U ′＝34E ＝3Bl v 4，所以a 、b 两点间电势差绝对值最大的是B 图，故A 、C 、D 错误，B 正确.2.如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点用铰链连接长度为2a 、电阻为R 2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Ba v 3B.Ba v 6C.2Ba v 3D.Ba v答案 A 解析 摆到竖直位置时，导体棒AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ＝B ·2a ·12v ＝Ba v .由闭合电路欧姆定律有U AB ＝－ER 2＋R 4·R 4＝－13Ba v ，故选A. 3.如图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy 平面(纸面)向里，具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xOy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合，令线框从t ＝0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I (取逆时针方向的电流为正)随时间t 的变化图线正确的是( )图6答案 D 解析 因为导体棒做匀加速直线运动，所以感应电动势为E ＝BL v ＝BLat ，因此感应电流大小与时间成正比，方向为顺时针.4.如图所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设磁场方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向，线圈及线圈中感应电流I 随时间变化的图线如图乙所示，则磁感应强度B 随时间变化的图线可能是( )图7答案 CD5.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m ，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示.当磁场以10T/s 的变化率增强时，线框中a 、b 两点间的电势差是( )A.U ab ＝0.1VB.U ab ＝－0.1VC.U ab ＝0.2VD.U ab ＝－0.2V答案 B 解析 题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为E ，内阻为r 2，画出等效电路如图所示，则a 、b 两点间的电势差即为电源的路端电压，设l 是边长，且依题意知ΔB Δt＝10T/s.由E ＝ΔΦΔt 得E ＝ΔBS Δt ＝ΔB Δt ·l 22＝10×0.222V ＝0.2V ，所以U ＝IR ＝E r 2＋r 2·r 2＝0.1V ，由于a 点电势低于b 点电势，故U ab ＝－0.1V ，故B 选项正确.6.如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为I a 、I b ，则I a ∶I b 为( )A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.不能确定 答案 C 解析 产生的感应电动势为E ＝Bl v ，由闭合电路欧姆定律得I ＝Bl v R ，又L b ＝2L a ，由电阻定律知R b ＝2R a ，故I a ∶I b ＝1∶1.7.如图所示，是两个相连的金属圆环，小金属圆环的电阻是大金属圆环电阻的二分之一，磁场垂直穿过金属圆环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在大金属圆环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( )A.12EB.13EC.23ED.E 答案 B解析 ab 两点间的电势差等于路端电压，而小金属圆环电阻占电路总电阻的13，故U ab＝13E ，B 正确.。
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资料南方凤凰台
教 学 小 结
学生活动：把左边的基础知识填好。
教学过程设计
教
学
二次备课
(2)导体棒在磁场中转动
导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Bl ＝(平均速度等于中点位置线速度，即 ＝)．
二、典型例题
基本概念
例1
对法拉第电磁感应定律的理解
例2
三、小结
阅读问题，理清思路，阐述自己的观点。
利用所学知识完成巩固练习。
4．与感应电流的关系：遵守欧姆定律，即I＝.
二、法拉第电感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比．
(2)公式：E＝.其中n为线圈的．
2．导体切割磁感线的情形
(1)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝.
学生活动：注意探索事物的本质，思考规律的特点。
教
学
二次备课
基础知识
一、感应电动势
1、概念：在中产生的电动势．
(1)感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势．
(2)动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势．
2．条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的发生变化，电路中就一定有感应电动势．
3．方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于，导体的电阻相当于，其中电流方向由低电势指向高电势．
备课时间
年月日
编审
上课时间
第周周月日
班级节次
课题
法拉第电磁感应电律
总课时数
第节
教学目标
1．知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式，并会进行有关的计算．
2．会用公式 进行计算
教学重难点
知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式，并会进行有关的计算
教学参考
考纲
授课方法
讲授
教学辅助手段
多 媒 体
专用教室
教学过程设计