线圈中的感应电动势

WORD线圈中的感应电动势

线圈中的感应电动势

一、教学目的：

1.理解且掌握线圈中产生感应电动势的条件；

2.理解掌握楞次定律，且会用其判断电动势的方向；

3.理解掌握法拉第电磁感应定律，且会应用。

二、教学重点：

线圈中产生感应电动势的条件。

三、教学难点：

应用楞次定律判断感应电动势的方向。

四、教具或挂图：

条形磁铁检流计连接导线线圈挂图

五、授课方法：

采用做实验来观察、分析的方法得出结论。

六、课时安排：

两课时

七、教学过程

（一）复习提问：

1.直导线切割磁力线能产生感应电动势？

2.产生感应电动势的大小怎样计算？方向怎样判断？

（二）导语：

直导线切割磁力线运动能产生感应电动势，那么，线圈中磁通变化能否产生感应电动势？咱们通过实验来观察一下。

（三）讲授新课：

线圈中的感应电动势

一、感应电动势产生的条件：

1.让学生8人一组，共分8组做实验。

2.做以下实验观察结果：

1)做当条形磁铁插入线圈的实验。

2)做当条形磁铁从线圈中拔出的实验。

3)做当条形磁铁放在线圈的从中静止不动的实验。

3.各组汇报观察到的结果。

4.提出问题：

1)指针为什么会偏转？

2)产生电流必须具备什么条件？

3)电路中为什么会产生电流？

分析总结：线圈产生感应电动势的条件：穿过线圈中的磁通发生了变化。

二、感应电动势的方向：

1.楞次定律：

由上述实验可知：

1)当条形磁铁插入线圈时指针向左偏转；

2)当条形磁铁拔出线圈时指针向右偏转；

提出问题：为什么指针在条形磁铁插入、拔出时偏转方向不同？

分析原因：

得出结论：线圈中的磁通发生变化时，线圈中感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化－－楞次定律。

2.应用楞次定律判断感应电动势和感应电流的方向：

步骤：

1)判断原磁通的方向及变化趋势。

2)穿过线圈中的原磁通增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反；穿过线圈中的原磁通减

小，感应电流的磁场与原磁场方向相同。

3)根据感应电流产生的磁场方向，用右手螺旋定则确定感应电动势或感应电流的方向。例：判断下图a、b中线圈产生感应电动势的方向。

三、感应电动势的大小：

继续让学生做以下实验：

1.条形磁铁分别较快、较慢插入线圈；

2.条形磁铁分别较快、较慢拔出线圈。

观察结果：较快插入时，指针偏转角度大；

较慢插入时，打针偏转角度小。

分析总结：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化速度（即变化率）成正比－－法拉第电磁感应定律。其数学表达式为：

式中：N－－线圈匝数，匝；

△Φ－－单匝线圈的磁通变化量，Wb；

△t－－磁通变化△Φ所需时间，s；

e－－在△t时间内感应电动势的平均值，v；

负号表示感应电动势的方向与磁通变化趋势相反。

例：如下图所示，矩形线圈平面垂直磁力线其面积为4Cm2，共80匝，若线圈在0.025s内从

B＝1.25T的均匀磁场中移出，问线圈两端的感应电动势为多大？

解：由题可知：

△Φ＝△BS ＝1.25×4×10－4

＝5×10－4Wb

小结：

1.且掌握线圈产生感应电动势的条件；

2.掌握楞次定律且会用其来判别感应电动势的方向；

3.掌握法拉第电磁感应定律且会用其进行计算。

作业：习题册P20 3、4、6题

板书设计

线圈中的感应电动势

一、感应电动势产生的条件

①当条形磁铁插入线圈时检流计指针偏转；

②当条形磁铁拨出线圈时检流计指针偏转；

③当条形磁铁放在线圈中静止不动时检流计指针不动。

条件：穿过线圈中的磁通发生变化。

二、感应电动势的方向：

1、楞次定律

当线圈中的磁通发生变化时，线圈中感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化。

即：φ原增加→φ

感与φ

原

方向相反

φ原减小→φ

感与φ

原

方向相同

2、应用楞次定律判断感应电动势或感应电流方向的具体步骤：

①判断原磁通的方向及变化趋势；

②穿过线圈中的原磁通增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反；穿过线圈中的原磁通减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同；

③根据感应电流产生的磁场方向，用右

手螺旋则确定感应电动势或感应电流的方

向。

例：判断下图a、b中，线圈产生感应电

动势的方向。

三、感应电动势的大小：

感应电动势的大小由法拉第电磁感应定

律来确定。

法拉第电磁感应定律：

线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通

的变化速度（即变化率）成正比。其数学表

达式为：

式中：N—线圈匝数，匝；

△φ—单匝线圈的磁通

变化量，wb；

△t—磁通变化△φ所需时间，s；

e—在△t时间内感应电动势的平均值，

V；

负号表示感应电动势的方向与磁通变化

趋势相反。

例：矩形线圈平面垂直磁力线，其面积

为4cm2，共有80匝，若线圈在0.025s内从

B = 1.25T的均匀磁场中移出，问线圈两端的

感应电动势为多大？

解题过程（略）。

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