2018人教版物理九年級(jí)全冊(cè) 第二十章 電與磁 第5節(jié) 磁生電 導(dǎo)學(xué)案

2018人教版物理九年級(jí)全冊(cè)第二十章電與磁第5節(jié)磁生電導(dǎo)學(xué)案一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)了解磁生電的基本原理。掌握磁感線與線圈和導(dǎo)體之間的關(guān)系。理解電磁感應(yīng)定律。二、課前預(yù)習(xí)查閱教材第二十章的相關(guān)內(nèi)容，了解磁生電的概念和基本原理。復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)所涉及的公式和概念。三、磁生電的基本原理磁生電，即通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生電流。根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者法拉第的實(shí)驗(yàn)，我們得出以下結(jié)論：1.磁場(chǎng)與導(dǎo)體相互作用時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。2.導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度越快、磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，感應(yīng)電流的大小就越大。磁場(chǎng)可以用磁感線來(lái)表示，磁感線的方向從磁南極指向磁北極。當(dāng)磁感線與線圈或?qū)w相交時(shí)，會(huì)在線圈或?qū)w中產(chǎn)生感應(yīng)電流。其中，線圈的感應(yīng)電流方向遵循右手螺旋定則，導(dǎo)體的感應(yīng)電流方向根據(jù)洛倫茲力的方向確定。四、電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律描述了導(dǎo)體中感應(yīng)電流的產(chǎn)生規(guī)律。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)磁感線與導(dǎo)體相交并且導(dǎo)體上存在電流時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)定律的公式表示如下：電磁感應(yīng)定律公式其中，ε表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，單位為伏特(V)；N表示線圈匝數(shù)；Φ表示磁通量，單位為韋伯(Wb)；t表示時(shí)間，單位為秒(s)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律的公式，我們可以得出以下結(jié)論：1.當(dāng)線圈匝數(shù)增加或磁通量變化速率增大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)增大。2.當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電阻相連時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。五、例題解析根據(jù)以上所學(xué)知識(shí)，我們可以來(lái)解析一個(gè)例題，加深對(duì)磁生電的理解。例題：一個(gè)圓形線圈的半徑為0.5m，磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T，線圈的匝數(shù)為1000。求在0.01s內(nèi)通過(guò)線圈的磁通量的變化量。解析：根據(jù)題目給出的信息，我們可以得出以下數(shù)據(jù)：半徑r=0.5m磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T匝數(shù)N=1000時(shí)間t=0.01s根據(jù)磁通量的定義，磁通量Φ等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B乘以被磁場(chǎng)穿過(guò)的垂直于磁感線的面積S。磁通量公式為：Φ=B*S對(duì)于圓形線圈來(lái)說(shuō)，穿過(guò)線圈的磁感線與線圈的法線垂直，所以磁通量的計(jì)算公式可以化簡(jiǎn)為：Φ=B*π*r2將題目給出的數(shù)據(jù)代入公式，可以得到：Φ=0.4T*π*(0.5m)2≈0.4T*0.785m2≈0.314Wb根據(jù)電磁感應(yīng)定律，磁通量的變化率ΔΦ/Δt等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε。所以，我們可以計(jì)算出在0.01s內(nèi)通過(guò)線圈的磁通量的變化量，即：ΔΦ=ε*Δt根據(jù)電磁感應(yīng)定律的公式，我們可以推算出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε的計(jì)算公式：ε=-N*ΔΦ/Δt將已知數(shù)據(jù)代入公式，可以得到：ε=-1000*(0.314Wb-0Wb)/0.01s≈-314V根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以得出在0.01s內(nèi)通過(guò)線圈的磁通量的變化量為0.314Wb，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為-314V。通過(guò)負(fù)號(hào)可以得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電流的方向相反，即電流從外部流入線圈。六、小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了磁生電的基本原理，磁感線與線圈和導(dǎo)體之間的關(guān)系，以及電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。磁生電是電與磁相互作