高中物理《第四节法拉第电磁感应定律》导学案 新人教版选修3-2.doc

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1、内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修《第四节法拉第电磁感应定律》导学案【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固【教学用具】检流计、螺线管、磁铁。【学习过程】一、温故知新：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？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？二、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？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,此电路中是否有电流?为

2、什么?②、有感应电流,是谁充当电源?③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？在电磁感应现象中，无论电路是否闭合，只要穿过电路的，电路中就有产生，产生感应电动势的那部分导体相当于。电磁感应现象的实质是产生，如果电路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则无感应电流。本节课我们就来一起探究感应电动势三、进行新课（一）、探究影响感应电动势大小的因素（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测）（2）探究要求：①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大

3、摆幅。②、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅；（3）、探究问题：问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？（4）、探究过程安排学生实验。（能力培养）上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释：实验中，将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）时，大，I感，E感。实验结论:电动势的大小与磁通量的变化有关，磁通量的变化越电动势越大,磁通量的变化越电动势越小。（二）、法拉第电磁感应

4、定律1.从上面的实验我们可以发现，越大，E感越大，即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E∝。这就是法拉第电磁感应定律。，2.推导法拉第电磁感应定律的表达式：穿过电路的磁通量在t1时刻为Φ1，在t2时刻为Φ1，则在Δt=t2－t1时间内磁通量的变化量为ΔΦ=，磁通量的变化率为。用E表示闭合电路中的感应电动势，则E=k在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s），可以证明式中比例系数k=1，则上式可写成E=设闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通

5、量变化率都相同，这时相当于n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即E=3.法拉第电磁感应定律1.内容:2.公式:　3.适用条件：4.定律的理解:⑴磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦ／Δt的区别。⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成⑶感应电动势的方向由来判断（4）适用于各种电磁感应现象，求出的电动势为Δt时间内的感应电动势的平均值。4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线向右运动，在Δt时间内，由原来的位置ab运动

6、到a1b1,求产生的感应电动势？这是导线切割磁感线时的感应电动势计算的更简捷公式，需要理解（1）B,L,V三者两两（2）导线的长度L应为长度（3）导线运动方向和磁感线平行时，E=（4）速度V为平均值（瞬时值），E就为（）问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？如图所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。强调：在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v与B的夹角。比较：公式E=n与E=BLvsinθ的区别与联系比较项目研究对象物理意义

7、范围联系E=nE=Blvsinθ三．反电动势1.思考与讨论：如右图所示，电动机线圈中的电流方向以及ab、cd两个边受力的方向都标明。既然线圈在磁场中运动，电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源电动势，还是削弱了电源电动势？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？2.反电动势：在含有电动机的电路中，电动机转动时，线圈中的磁通量发生变化也产生感应电动势，这个感应电动势总要起的作用，我们把这个电动势称为反电动势。讨论：如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？课堂练习：1、一个200匝、面