高一物理法拉第電磁感應(yīng)定律5

1、 法拉第電磁感應(yīng)定律一、教學(xué)目標(biāo) 1在物理知識方面的要求 （1）掌握導(dǎo)體切割磁感線的情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 （2）掌握穿過閉合電路的磁通量變化時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 （3）了解平均感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電動勢的即時值 2通過推理論證的過程培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和分析問題的能力 3運用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來研究問題，滲透物理思想的教育二、重點、難點分析 1重點是使學(xué)生掌握動生電動勢和感生電動勢與哪些因素有關(guān) 2在論證過程中怎樣運用能的轉(zhuǎn)化和守恒思想是本節(jié)的難點三、主要教學(xué)過程 （一）引人新課 復(fù)習(xí)提問：在發(fā)生電磁感應(yīng)的情況下，用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向？要求學(xué)生回答出：切割磁感線時用右手定則；磁通量變化時

2、用楞次定律 （二）教學(xué)過程設(shè)計 1設(shè)問 既然會判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流的強弱呢？既然有感應(yīng)電流，那么就一定存在感應(yīng)電動勢只要能確定感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了 2導(dǎo)線切割磁感線的情況 （ 1）如圖所示，矩形閉合金屬線框 abcd置于有界的勻強磁場B中，現(xiàn)以速度對勻速拉出磁場，我們來看感應(yīng)電動勢的大小 在水平方向ab邊受到安培力Fm=BIl的作用因為金屬線框是做勻速運動，所以拉線框的外力F的大小等于這個安培力，即F=BIl在勻速向外技金屬線框的過程中，拉力做功的功率P=F·V=BIlv 拉力的功并沒有增加線框的動能，而是使線框中產(chǎn)生了感應(yīng)電流I根

3、據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，拉力F的功率等于線框中的電功率P 閉合電路中的電功率等于電源電動勢（在這里就是感應(yīng)電動勢）與電流I的乘積 顯然FV=I， 即BIlv=I得出感應(yīng)電動勢=Blv （1）式中的l是垂直切割磁感線的有效長度（ab），v是垂直切割磁感線的有效速度（2）當(dāng)ab邊與磁感線成角（如圖2）做切割磁感線運動時，可以把速度v分解，其有效切割速度v=v· sin 那么，公式（1）可改寫為： Blvsin （2） 這就是導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電動勢的公式在國際單位制中，它們的單位滿足：V=Tm2/s 3穿過閉合電路的磁通量變化時（1）參看前圖，若導(dǎo)體ab在t時間內(nèi)移動的位移是l，那么

4、它的速度v即可表示為v=l/t，（2）式=Blvsin 可以改寫為 （3） 式中l(wèi)l是ab邊在t時間內(nèi)掃過的面積llsin 是ab邊在t時間內(nèi)垂直于磁場方向掃過的有效面積 Bllsin 是ab邊在此時間內(nèi)掃過的磁通量（磁感線的條數(shù)），對于金屬線框abcd來說這個值也就是穿過線框磁通量在t時間內(nèi)的變化量這樣（3）式可簡化為 （2）在一般情況下，線圈多是由很多匝（n匝）線框構(gòu)成，每匝產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均為（4）式的值，串聯(lián)起來n匝，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可用 表示這個公式可以用精密的實驗驗證這就是法拉第電磁感應(yīng)定律的表達式 （3）電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比這就是法拉

5、第電磁感應(yīng)定律 4幾個應(yīng)該說明的問題 （1）在法拉第電磁感應(yīng)定律中感應(yīng)電動勢的大小不是跟磁通量成正比，也不是跟磁通量的變化量成正比，而是跟磁通量的變化率成正比 （2）法拉第電磁感應(yīng)定律反映的是在ta一段時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢只有當(dāng)凸t趨近于零時，才是即時值 （3）公式=Blvsln 中，當(dāng)v取即時速度則是即時值，當(dāng)v取平均速度時，是平均感應(yīng)電動勢 （4）當(dāng)磁通量變化時，對于閉合電路一定有感應(yīng)電流若電路不閉合，則無感應(yīng)電流，但仍然有感應(yīng)電動勢 （5）感應(yīng)電動勢就是電源電動勢，是非靜電力使電荷移動增加電勢能的結(jié)果電路中感應(yīng)電流的強弱由感應(yīng)電動勢的大小和電路總電阻決定，符合歐姆定律 （三）課堂小結(jié) 1導(dǎo)體做切割磁感線運動時，感應(yīng)電動勢可由 =Blvsin確定2穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，感應(yīng)電動勢由法拉第電磁感應(yīng)定律確定，即 3感應(yīng)電動勢就是電源電動勢有關(guān)閉合電路相關(guān)量的計算在這里都適用 4同學(xué)們應(yīng)該會證明單位關(guān)系： V= WbS五、教學(xué)說明 1這一節(jié)課是從能的轉(zhuǎn)化和守恒定律入手展開的，其目的在于滲透