《電磁感應(yīng)定律》教案

1、請(qǐng)你就《電磁感應(yīng)定律》一節(jié)的內(nèi)容用問題教學(xué)法或者探究教學(xué)

法設(shè)計(jì)一個(gè)教案，并與同學(xué)一起分析與討論其亮點(diǎn)與不足。

課題法拉第電磁感應(yīng)定律課型新課第幾課時(shí)

1．通過實(shí)驗(yàn)演示經(jīng)歷探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的存在來理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象里感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)，并能判斷其方向。

課

時(shí)2.通過對(duì)、、的區(qū)別來體會(huì)這三個(gè)物理量的本質(zhì)含義。

t

教

3．在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，并使學(xué)生體會(huì)在發(fā)現(xiàn)和認(rèn)

學(xué)

識(shí)物理規(guī)律中物理實(shí)驗(yàn)的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中仔細(xì)觀察和認(rèn)真

目

思考的能力。

標(biāo)

(三維)4.經(jīng)歷由推導(dǎo)BLvsin的過程，讓學(xué)生再次體會(huì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

t

的產(chǎn)生條件，從而加深學(xué)生對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)物理本質(zhì)的理解

教學(xué)

重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解

重點(diǎn)

與難點(diǎn)：En和E=BLvsinθ的區(qū)別和聯(lián)系

t

難點(diǎn)

教學(xué)

方法

實(shí)驗(yàn)法問題法類比法

與

手段

法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。前面幾節(jié)是從感應(yīng)電流的角度來

認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的，這節(jié)課以感應(yīng)電流為引子，在此進(jìn)一步深入到感應(yīng)電

使動(dòng)勢(shì)來理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以，在引課時(shí)通過一個(gè)例題引入，從而讓學(xué)生

用認(rèn)識(shí)到有電流就得有電動(dòng)勢(shì)，從而引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念，然后采用讓學(xué)生

教

材自己設(shè)計(jì)方案，自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，思考討論，教師引導(dǎo)找出規(guī)律的方法，使

構(gòu)學(xué)生能夠深刻理解法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程。對(duì)于公式

想

，讓學(xué)生自己根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，動(dòng)手推導(dǎo)，使學(xué)生深

刻理解。

課堂變化及處理

教師行為學(xué)生行為

主要環(huán)節(jié)的效果

導(dǎo)入新課：

多媒體展示：

思考并回答：

a圖中有電流，b圖中條形磁鐵插入或

問：a、b兩圖中，若電路是閉合的，拔出時(shí)，有電流。通過實(shí)驗(yàn)觀察

有無電流？讓學(xué)生通過類

圖b中有電流時(shí)，哪一部分相當(dāng)于回答：線圈相當(dāng)于電源.比得出物理規(guī)

電源？律。

教師：線圈既然是電源，就一定有

電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)線圈的電阻即為電源

的內(nèi)阻。

問：圖b中，若電路不閉合，當(dāng)條類比a、b兩圖回答：

形磁鐵插入或拔出時(shí),有無電流？有無電流，有電動(dòng)勢(shì)。認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)

無電動(dòng)勢(shì)？現(xiàn)象中產(chǎn)生感

教師：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的本

路是否閉合，只要穿過電路的磁通質(zhì)

量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)。有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象

的本質(zhì)。

提出問題：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪

些因素有關(guān)呢？

新課教學(xué)：

一、探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因

素：

教師引導(dǎo)：

．請(qǐng)同學(xué)們對(duì)影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小

1猜想：

的因素進(jìn)行猜想：

①與磁通量變化的大小有關(guān)

②與磁通量變化的快慢有關(guān)

．利用圖裝置如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究

2b

①如何比較感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?/p>

答：用電流表代替電阻，在閉合電路

電阻一定時(shí)，由閉合電路歐姆定律可培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)

知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流就越驗(yàn)的能力

大，可用電流表示數(shù)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

的大小。

②如何控制磁通量變化量的大小和

答：當(dāng)同一條形磁鐵從線圈上某位置

快慢？

開始插入到另一位置，只要初、末位

置相同，磁通量的變化量就相同。插

入越快，磁通量變化就越快。

3．請(qǐng)同學(xué)們利用手中器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)兩同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的合作

4．請(qǐng)同學(xué)們交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果：交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果：的能力

教師：磁通量變化的快慢用磁通量磁通量的變化量就相同，插入越快，

的變化率來描述，即單位時(shí)間內(nèi)磁電流表示數(shù)越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。

說明：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的

通量的變化量，用公式表示為。

t變化量的大小無關(guān)，與磁通量變化的

快慢有關(guān)。結(jié)論：磁通量變化越快，

可以發(fā)現(xiàn)，越大，E感越大，即

t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小完全由磁通量的閱讀教材回答：

變化率決定。閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿

精確的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)過這一電路的磁通量的變化率成正

電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路磁比。

推導(dǎo)：

通量的變化率成正比，即E∝。

t

這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。在時(shí)間Δt=t－t內(nèi)磁通量的變化量為

21

二、法拉第電磁感應(yīng)定律ΔΦ=Φ－Φ，磁通量的變化率為

21

教師：紐曼、韋伯在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則

資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，于1845年和t

1846年先后指出;

E=k

1．內(nèi)容：t

2．師生共同推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定

E=（1）

律表達(dá)式：t

設(shè)t時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ，

11E=n（2）

t時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ，在

22t

時(shí)間Δt=t－t內(nèi)磁通量的變化量為

21（1）磁通量Φ是穿過某一面積的磁感

多少？磁通量的變化率為多少？線的條數(shù)；磁通量的變化量△

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式如何表示？Φ=Φ-Φ表示磁通量變化的多少，并

12

不涉及這種變化所經(jīng)歷的時(shí)間；磁通

在國(guó)際單位制中，電動(dòng)勢(shì)單位是伏

（V），磁通量單位是韋伯（Wb），量的變化率t表示磁通量變化的快

時(shí)間單位是秒（s），可以證明式中比慢。

例系數(shù)k=1，（同學(xué)們可以課下自己（2）當(dāng)磁通量很大時(shí)，磁通量的變化進(jìn)一步讓學(xué)生理

證明），則上式可寫成量△Φ可能很小。同理，當(dāng)磁通量的解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的

推導(dǎo)過程及其含

設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿變化量△Φ很大時(shí)，若經(jīng)歷的時(shí)間很

義。

過每匝線圈的磁通量變化率都相長(zhǎng)，則磁通量的變化率也可能較小。

同，這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)（3）磁通量Φ和磁通量的變化量△Φ

而成，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)榈膯挝皇荳b，磁通量變化率的單位是

說明：Wb／s。

（4）磁通量的變化量△Φ與電路中感

（1）（2）兩式計(jì)算時(shí)取絕對(duì)值。應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小沒有必然關(guān)系，穿過電

請(qǐng)同學(xué)們思考：路的△Φ≠0是電路中存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

磁通量Φ、磁通量的變化量△Φ、磁的前提；而磁通量的變化率與感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)的大小相聯(lián)系，越大，電路

通量的變化率有何不同？

tt

中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，反之亦然。

（5）磁通量的變化率，是Φ-t圖

t

象上某點(diǎn)切線的斜率。

分析解答（略）

解析：設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的

位置運(yùn)動(dòng)到ab，這時(shí)線框面積的變

11

化量為ΔS=LvΔt

穿過閉合電路磁通量的變化量為

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得

E==BLv(3)

t

解析：可以把速

度v分解為兩個(gè)

分量：垂直于磁

感線的分量

v=vsinθ和平行

練習(xí)：有一個(gè)1000匝的線圈，在0.4s1

內(nèi)通過它的磁通量從0.02Wb增加到于磁感線的分

0.09Wb，求量v=vcosθ。后者不切割磁感線，不

2

①線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。前者切割磁感線，

②如果線圈的電阻是10Ω，把一個(gè)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

阻值為990Ω的電熱器連接在它兩E=BLv=BLvsinθ

端，通過電熱器的電流是多大？1

提出問題：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，感（1）研究對(duì)象不同：E=n的研究

t

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何計(jì)算呢？

對(duì)象是一個(gè)回路，而E=BLvsinθ研究

三、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)

對(duì)象是磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)體。

勢(shì)

例題：如圖所示電路，閉合電路一（2）物理意義不同：E=n求得是

t

部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感

Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)Δt→0

應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，以速度

時(shí)，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而

v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電

E=BLvsinθ，如果v是某時(shí)刻的瞬時(shí)速

動(dòng)勢(shì)？

度，則E也是該時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)；若v為平均速度，則E為平均感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

（3）E=n求得的電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回

t

問題：

路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部

當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線方向有

分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)

一個(gè)夾角θ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用上面

為零，其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)

的公式計(jì)算嗎？勢(shì)不一定為零。

如圖所示電路，閉合電路的一部分

（4）E=BLvsinθ和E=n本質(zhì)上是

導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒以vt

斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電統(tǒng)一的。前者是后者的一種特殊情況。

動(dòng)勢(shì)。但是，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，

用E＝BLvsinθ求E比較方便；當(dāng)穿過

電路的磁通量發(fā)生變化，用E=求

［強(qiáng)調(diào)］在國(guó)際單位制中，上