感应电动势

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。

二、重点、难点、疑点及解决办法

1．重点

①感应电动势的概念

②公式ε＝Blv

2．难点

对感应电动势概念的理解

3．疑点

感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质

4．解决办法

①通过对比教学，如稳恒电路中的电源电动势和电流的关系，与感应电动势和感应电流关系的对比，使学生比较自然地接受感应电动势的概念。再利用演示实验，使学生直观地了解感应电动势和感应电流的区别和联系，加深学生对感应电动势概念本质的理解，从而克服教学过程中的重难点及疑点。

②通过演示实验，启发引导学生找出决定感应电动势大小的因素，从磁通量的概念入手，直接找出公式ε＝Blv，并在实际问题的运用中进一步巩固理解。

三、课时安排

1课时

四、教具准备

大型电压表和电流表、演示仪各一只，条形磁铁、电键、线圈、导线若干、幻灯片

五、学生活动设计

1．主要活动为观察演示实验，在教师的启发引导下，加深对感应电动势的理解及寻找感应电动势大小的规律。

2．做适当的练习，一方面巩固和深化感应电动势的概念，一方面培养学生熟练掌握本课中所学的物理规律。

3．看阅读材料《动圈式话筒》，提高学生学习物理的积极性，同时培养学生的阅读能力。

六、教学步骤

(一)明确目标

略

(二)整体感知

略

(三)重点，难点的学习与目标完成过程

1．引入新课

在《稳恒电路》一章的学习中，我们知道了导体中有持续电流通过的原因是在导体两端存在电动势，这个电动势是由电源来提供的，而在电磁感应现象中，我们了解到闭合电路中也出现了电流——感应电流，这说明了什么问题呢？

引导学生回答前后两个知识点的对比，使我们很容易想到问题的结果是，在这个闭合电路中也出现了电动势。

2．新课教学

(1)感应电动势

①概念——在电磁感应现象中产生的电动势就叫感应电动势，仍然用符号ε表

示，国际单位为伏特。

那么，感应电动势是怎么产生的呢？它与感应电流间又有什么关系？上一节课，我们曾经用实验找出了感应电流的产生，是因为闭合回路中的磁通量发生变化的缘故，现在，我们仍然用物理学研究的老方法——实验来解决刚才的问题。

如图所示，用大型的电流表和电压表

演示电路在接通与断开条件下，回路中的电流和路端电压的情况。

请学生观察实验现象，在磁铁插入或拔出的过程中，回路断开时，电流计指针不偏转。但电压表的指针有偏转，回路闭合时，两表的指针都发生了偏转；当磁铁插在线圈中不动时，无论断开或闭合回路，两表指针都不偏转。

引导学生分析，上述现象说明只要穿过回路中的磁通量发生了变化，不管回路是不是闭合，由什么组成，回路中都会产生感应电动势，而感应电流的出现却以回路闭合与感应电动势的同时存在为前提条件。这也就是感应电流与感应电动势最根本的区别。

②产生感应电动势的条件。只要回路中的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。

从这里，我们可以得到启示，判断某个回路中是否出现电磁感应现象，关键是寻找有无感应电动势产生，而不是感应电流。也就是说，感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质。

③电磁感应现象的本质：感应电动势的产生。

如果对上述实验作进一步研究，我们还会发现，只要回路是由纯电阻组成，闭合电路欧姆定律仍然适用，即感应电流与感应电动势的关系满足I感=ε感/(R＋r)，在前面我们提出电路中电动势是由电源提供的，那么在电磁感应现象中，是谁充当电源的作用产生感应电动势呢？

幻灯显示

请学生比较分析甲、乙两图，判断出甲图中的哪部分相当于乙中的电源？(答，线圈部分)甲中哪部分电阻相当于乙中的内阻？(答，线圈部分自身的电阻)甲中的哪一端为电源的正极？(答，b为正极)甲中ab两点的电势哪一个较高？(答，b点电势较高)

在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体或线圈，就起到了电路中电源的作用，请学生看书前一节内容中图4-1、图4-2、图4-3并指出充当电源的那部分电路，从而进一步加深对感应电动势的理解。

电源的电动势都有大小，如干电池为1.5V，蓄电池为2.0V，那么，电磁感应现象中的感应电动势的大小又如何呢？与什么因素有关？

(2)感应电动势的大小

如右图所示

请学生观察实验现象，当磁铁快速插入或拔出线圈时，电流计的指针偏转较大，当磁铁缓慢插入或拔出线圈时，电流计的指针偏转较小。

说明：我们知道磁铁相对线圈运动的目的是为了改变电路中的磁通量，从而产生感应电流，故磁铁相对线圈运动得快慢，实质上是指磁通量改变得快慢，从刚才的实验中，我们看到相对运动越快感应电流就越大，而由闭合电路欧姆定律可知，

在电路的组成不变的情况下，感应电流越大，感应电动势也就越大，所以，我们可以得出结论如下

①感应电动势的大小取决于回路中磁通量改变的快慢

同样，可以通过实验——导体在磁场中切割磁感线时，也可得出上述结论，导体运动越快，回路中磁通量变化也越快，故产生的感应电动势也越大。最后，经过大量的实践研究和理论证明，人们还找出导体在匀强磁场中，切割磁感线运动时，所产生的感应电动势大小的定量关系。

幻灯显示

导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时，在B、l、v互相垂直的情况下，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。

②匀强磁场中，B、l、v互相垂直，有ε＝Blv

指出利用此公式进行计算时，式中的各物理量均须采用国际单位，即ε、B、l、v分别为伏、特、米及米/秒。

3．课堂小结

①在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势

②感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质

③感应电动势的大小决定于回路中磁通量变化的快慢

④在身强磁场中，B、l、v互相垂直时，有公式ε＝Blv