《法拉第電磁感應(yīng)定律》導(dǎo)學(xué)案

1、第四節(jié)：法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標】（1）、知道感應(yīng)電動勢,及決定感應(yīng)電動勢大小的因素。（2）、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別、。（3）、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達式。（4）、通過推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢公式E=BLv（E=BLvsin）（5）、會用及E=BLv解決問題?！緦W(xué)習(xí)重點】法拉第電磁感應(yīng)定律探究過程?！緦W(xué)習(xí)方法】實驗分析、歸納法、類比法、練習(xí)鞏固 【教學(xué)用具】多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計、螺線管、磁鐵?！緦W(xué)習(xí)過程】溫故知新1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？2、恒定電流中學(xué)過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？3

2、、在恒定電路中，電動勢的方向怎樣？在電磁感應(yīng)中是否也存在電動勢？課前預(yù)習(xí)案1感應(yīng)電動勢：在中產(chǎn)生的電動勢在叫做感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生電動勢的那部分導(dǎo)體相當于。2產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件與產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有什么不同？3法拉第電磁感應(yīng)定律：（1）內(nèi)容：。（2）表達式：對單匝線圈：對多匝線圈：。4導(dǎo)體棒切割磁感線時感應(yīng)電動勢：（1）B、L、V兩兩垂直時：E；V與B有夾角時：E。5反電動勢：NS甲乙課堂探究案（一） 感應(yīng)電動勢合作探究1：感應(yīng)電動勢的概念及產(chǎn)生的條件 1、問題1：如圖所示，在螺線管中插入一個條形磁鐵，問、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,兩電路中是否都有電流?為什么?、甲有感應(yīng)電流,是誰充當電

3、源?、上圖中若電路是斷開的，有無感應(yīng)電流？有無感應(yīng)電動勢？2、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件是什么？3、比較產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件你有什么發(fā)現(xiàn)？（二）、法拉第電磁感應(yīng)定律合作探究2：探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素（1）探究目的：感應(yīng)電動勢大小跟什么因素有關(guān)？（猜測）（2）探究要求：、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。 、迅速和緩慢移動導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。、迅速和緩慢移動滑動變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管，分別記錄表針的最大擺幅；（3）、探究問題：問題1、在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系？問題

4、3：在實驗中，快速和慢速效果有什么不同？ （4）、探究過程課件展示演示實驗。實驗現(xiàn)象：實驗中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）時，大，I感 ，E感 。實驗結(jié)論:電動勢的大小與磁通量的變化 有關(guān)，磁通量的變化越 電動勢越大,磁通量的變化越 電動勢越小。合作探究3：法拉第電磁感應(yīng)定律精確的實驗表明：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即E。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。（師生共同活動，推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達式）（課件展示）E=k在國際單位制中，電動勢單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時間單位是秒（s），可以證明式中比例系數(shù)k=1，（同學(xué)們可以課下自己證

5、明），則上式可寫成E= 設(shè)閉合電路是一個N匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時相當于N個單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應(yīng)電動勢變?yōu)镋= 1.內(nèi)容:2.公式:E=N3.定律的理解:磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別、t感應(yīng)電動勢的方向由 來判斷定律的兩種變形式： 例1、一個100匝的線圈，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。/Wbt/s0.150.100.1 變式1、匝數(shù)為n200的線圈回路總電阻R50，整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，求：線圈中的感應(yīng)電流的大小。 （三）導(dǎo)線切割磁感線

6、時的感應(yīng)電動勢用課件展示如圖所示，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢？（課件展示） 注：這是導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢計算更簡捷公式，需要理解（1）B,L,V兩兩 （2）導(dǎo)線運動方向和磁感線平行時，E= （3）速度V為平均值（瞬時值），E就為 （ ）問題：當導(dǎo)體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角，感應(yīng)電動勢可用上面的公式計算嗎？用課件展示如圖所示，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強磁場中，導(dǎo)體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。解：（4）公式比較公式比較：（1）E=/t：一 般用來求平均電動勢（2）E=BLV ： v

7、為瞬時值時求瞬時電動勢，v為平均值時求平均電動勢RBrPMNaQbv例2：如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和 P之間接有阻值為R 3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長0.5m，其電阻為r 1.0 ，與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，B0.4T?，F(xiàn)使ab以v10ms的速度向右做勻速運動。（1）a b中的電流大? a b兩點間的電壓多大？（2）維持a b做勻速運動的外力多大？（3）a b向右運動1m的過程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？ 變式2如圖所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電

8、阻都忽略不計）。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求ab下滑的最大速度vm （四）、反電動勢 引導(dǎo)學(xué)生討論教材圖4.4-3中，電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？ 討論：如果電動機因機械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？ 電動機停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機可能會燒毀。這時，應(yīng)立即切斷電源，進行檢查。 課堂檢測：1、穿過一個單匝數(shù)線圈的磁通量，始終

9、為每秒鐘均勻地增加2 Wb，則（ ）A、線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增大2 VB、線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減小2 VC、線圈中的感應(yīng)電動勢始終為2 VD、線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢2、在南極上空離地面較近處，有一根與地面平行的直導(dǎo)線，現(xiàn)讓直導(dǎo)線由靜止自由下落，在下落過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（ ）A、增大 B、減小 C、不變 D、無法判斷3、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。4、如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成一個正方形線框，每邊長為0.2cm，正方形的一半放在和線框垂直的向里的勻強磁場中，當磁場的變化為每0.1s增加1T時，

10、線框中感應(yīng)動勢是多大？5、有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，電阻為R0.1，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在t1t2時間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？課后拓展：1、下列說法正確的是（ ）A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B、線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C、線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D、線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大2、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。3將一磁鐵緩慢地或迅速地插到閉合線圈中同樣位置處，不發(fā)生變化的物理量有 （ ） A.磁通量的變化率 B.感應(yīng)電流的大小 C. 流過導(dǎo)體橫截面的電荷量 D.磁通量的變化量4.如圖，金屬桿ab在勻強磁場中在垂直磁場平面上做 繞o點勻速轉(zhuǎn)動，則Uab 。 5、金屬桿ab放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉合矩形電路