2019_2020学年高中物理第4章第2节电磁感应定律及其应用教案（含解析）鲁科版

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1、第2节　电磁感应定律及其应用学习目标知识脉络1．知道电源是一种把其他形式的能转化为电能的装置，电动势是一个描述电源的这种本领强弱的物理量．2．知道法拉第电磁感应定律E＝n.会用电磁感应定律计算感应电动势的大小．会用公式E＝Blv计算导体在匀强磁场中垂直切割磁感线时感应电动势的大小，知道该公式与法拉第电磁感应定律的区别与联系．(重点、难点)3．会用右手定则判断导体垂直切割磁感线时产生的感应电流的方向，能区分左手定则、右手定则与安培定则．(重点)4．知道直流电与交流电之间的区别．知道发电机的工作原理．5．了解变压器的结构和工作原理，知道理想变压器的原、副线圈两端的电

2、压与它们匝数之间的关系.一、法拉第电磁感应定律1．电动势：电源是一种把其他形式的能量转化为电能的装置，电源本领的强弱用电动势描述．电动势用符号E表示．单位：伏特(V)．一节干电池的电动势是1.5V，蓄电池的电动势是2.0V.2．感应电动势：如果导体在磁场中做切割磁感线运动，其两端就会产生电动势，这种由于电磁感应现象而产生的电动势叫感应电动势．3．磁通量的变化率：单位时间内穿过回路的磁通量的变化量．4．法拉第电磁感应定律(1)内容：回路中感应电动势的大小，跟穿过该回路的磁通量的变化率成正比．(2)公式：E＝.E＝n，n为线圈的匝数，E、ΔΦ、Δt的单位分别为V、W

3、b、s.5．导体切割磁感线产生的感应电动势(1)大小：E＝Blv.(2)感应电流方向：用右手定则判断，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体的运动方向，那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向．二、发电机、变压器的工作原理1．发电机的工作原理(1)发电机：把机械能转化成电能的装置，和电动机的原理正好相反．(2)直流电：干电池和蓄电池等电源提供的电流，方向恒定不变，称为直流电．简称DC.(3)交流电：让矩形线圈在磁场中转动，产生的大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交流电，简称AC.(4)交流发电机的工

4、作原理：如图所示，线圈平面从垂直于磁感线开始转动，当线圈的一个边向上运动，另一个边向下运动，切割磁感线，线圈中产生了感应电流．电流从线圈的一个边流出，从另一个边流进．当线圈转过半周后，线圈的左右两个边在磁场中发生了变化，原来向上运动的改为向下运动，原来向下运动的改为向上运动，结果使得线圈中的电流方向发生了改变．这就产生了大小和方向都随时间作周期性变化的电流．2．变压器的工作原理(1)用途：变压器是把交流电的电压升高或者降低的装置．可分为升压变压器和降压变压器．(2)构造：原线圈、副线圈和闭合铁芯．如图所示．(3)原理：利用电磁感应来改变交流电压．如图所示，原线圈

5、n1接交变电流，由于电流的变化在闭合铁芯中产生变化的磁通量，根据法拉第电磁感应定律，从而在副线圈n2中产生感应电动势，输出不同于原线圈的电压，对于理想变压器，原副线圈两端的电压之比等于它们的匝数之比，即＝.1．思考判断(1)对于公式E＝Blv中的B、l、v三者必须相互垂直．(√)(2)线圈中磁通量的变化越快，产生的感应电动势越大．(√)(3)导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大．(×)(4)交流发电机可以将机械能转化为电能．(√)(5)恒定电流接入变压器后也可发生电磁感应现象，也可起到变压作用．(×)(6)不计电能损耗的变压器为理想变压器．(√)

6、2．合作探究(1)电磁感应现象中产生了电能，是否遵守能量守恒定律？【提示】　电磁感应现象中产生了电流，一定有其他能向电能转化，在转化过程中遵守能量守恒定律．(2)在课外，某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时，发现缺少电源，于是就用一种摩托车的蓄电池代替，按图进行实验．则闭合开关后，灯泡是否发光？并解释出现这种现象的原因？【提示】　因蓄电池是直流电源，向外输出恒定电压，故连接到副线圈上的小灯泡不会发光．原因是：恒定电压加在原线圈上后，线圈内的磁通量不发生变化，因而副线圈中的磁通量也不发生变化，所以E＝n＝0.故副线圈中无感应电动势.法拉第电磁感应定律1．磁通

7、量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较物理量单位物理意义磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少磁通量的变化量ΔΦWb表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢(1)磁通量大，磁通量的变化量不一定大，磁通量的变化率不一定大．(2)磁通量变化量大，磁通量的变化率也不一定大，磁通量的变化率与磁通量的变化量和磁通量大小没有直接关系．(3)在Φt图象上，切线的斜率表示磁通量的变化率．2．决定电动势大小的因素感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率，与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系，

8、与电路的构成也无关，而感