感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律

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1、教學(xué)比武教案學(xué)科：物理課題：感應(yīng)電動勢與電磁感應(yīng)定律班級：2012級高中理科班授課人：林雄時間：2013年12月16日（星期一）下午第三節(jié)地點(diǎn)：綜合樓四樓多媒體教室教學(xué)目標(biāo)：一．知識與技能1．理解感應(yīng)電動勢的含義，能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率。知道感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的區(qū)別與聯(lián)系。2．理解電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式。3．理解導(dǎo)體垂直切割磁感線時感應(yīng)電動勢的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其與一般表達(dá)式之間的區(qū)別。4．會用電磁感應(yīng)定律解決有關(guān)問題。二．過程與方法1．通過演示實(shí)驗(yàn)，定性分析感應(yīng)電動勢的大小與磁

2、通量變化快慢之間的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)條件的控制能力和對實(shí)驗(yàn)的觀察能力；2．通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，進(jìn)一步定量揭示電與磁的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生類比推理能力和通過觀察、實(shí)驗(yàn)尋找物理規(guī)律的能力；3．使學(xué)生明確電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu)通過公式E=nΔΦ/Δt的理解，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出E=BLVsinθ，并學(xué)會初步的應(yīng)用，提高推理能力和綜合分析能力。三．情感、態(tài)度與價值觀通過介紹法拉第電磁感應(yīng)定律的建立過程培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度，學(xué)會科學(xué)研究方法。教學(xué)重點(diǎn)：1．感應(yīng)電動勢的定義。2．電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式

3、。3．導(dǎo)體垂直切割磁感線時感應(yīng)電動勢的數(shù)學(xué)表達(dá)式。4．用電磁感應(yīng)定律解決有關(guān)問題。教學(xué)難點(diǎn)：1．通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立。2．通過公式E=nΔΦ/Δt的理解，推導(dǎo)出E=BLVsinθ4教學(xué)過程：一．復(fù)習(xí)1．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：①閉合回路②磁通量發(fā)生變化2．電源：能將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置3．電動勢：電源將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小4．閉合電路歐姆定律：，內(nèi)外電阻之和不變時，E越大，I也越大。二．感應(yīng)電動勢1．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢.2．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象也伴隨著能量的轉(zhuǎn)化3

4、．當(dāng)磁通量變化而電路沒有閉合，感應(yīng)電流就沒有，但仍有感應(yīng)電動勢。三．電磁感應(yīng)定律物理量單位物理意義磁通量ΦWb表示某時刻或某位置時穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少磁通量的變化量ΔΦWb表示在某一過程中穿過某一面積磁通量變化的多少磁通量的變化率ΔΦ／ΔtWb/s表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢１．區(qū)別磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ和磁通量的變化率ΔΦ／Δt2．【實(shí)驗(yàn)探究一】如右圖實(shí)驗(yàn)把導(dǎo)體AB和電流計(jì)連接起來組成閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。①導(dǎo)體AB緩慢地切割磁感線②導(dǎo)體AB緩慢地切割磁感線現(xiàn)象

5、：緩慢切割時產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小，快速切割時產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大分析：總電阻一定時，如果I越大，則E越大。猜想與假設(shè)：影響感應(yīng)電動勢的大小的因素可能有哪些？答：速度V、磁通量的變化ΔΦ或匝數(shù)……3．【實(shí)驗(yàn)探究二】如右圖實(shí)驗(yàn)①強(qiáng)磁鐵和弱磁鐵插入后不動②將較強(qiáng)的條形磁鐵和較弱的條形磁鐵以相同速度插入線圈③將同一磁鐵以較快和較慢速度“同程度”插入線圈。4現(xiàn)象：磁鐵不動時沒有電流，磁鐵快速插入時電流越大分析得出結(jié)論：①磁通量不變化時無感應(yīng)電動勢②在磁通量變化量ΔΦ相同時，所用時間Δt越少，感應(yīng)電動勢越大推斷：感應(yīng)電動

6、勢與磁通和磁通量變化無直接關(guān)系。4．[實(shí)驗(yàn)探究三]如右圖實(shí)驗(yàn)：①緩慢改變變阻器的電阻②較快改變變阻器的電阻現(xiàn)象：①緩慢改變變阻器的電阻時幾乎沒有感應(yīng)電流②較快改變變阻器的電阻有較大感應(yīng)電流分析得出結(jié)論：滑動得越快，電流越大，電動勢越大5．對比三個實(shí)驗(yàn)電磁感應(yīng)對象運(yùn)動快慢磁通量Φ感應(yīng)電流I感應(yīng)電動勢現(xiàn)象一導(dǎo)線快（慢）Φ變化快（慢）大（小）大（?。┈F(xiàn)象二磁鐵快（慢）Φ變化快（慢）大（小）大（?。┈F(xiàn)象三滑片快（慢）Φ變化快（慢）大（?。┐螅ㄐ。┓治龅贸鼋Y(jié)論：導(dǎo)線切割的快、磁鐵插入的快、滑動變阻器滑片滑得快的實(shí)質(zhì)

7、是磁通量量變化得快。感應(yīng)電動勢的大小是磁通量變化快慢有關(guān)，即E與ΔΦ／Δt有關(guān)。精確的實(shí)驗(yàn)表明：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，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。即：E=kΔΦ／Δt說明：①．上式中各物理量都用國際制單位時，k=1；E的單位是伏特（V），Φ的單位是韋伯（Wb），t的單位是秒（s）。②．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。③．感應(yīng)電動勢E的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率ΔΦ／Δt，而與磁通量Φ和磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有必然的關(guān)系，與電路的電阻R無關(guān)；但感應(yīng)電流

8、的大小與E和回路的總電阻R有關(guān)。④．若閉合電路是一個n匝線圈，穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，由于n匝線圈可以看作是由n匝線圈串聯(lián)而成，因此整個線圈中的感應(yīng)電動勢是單匝的n倍，即E=nΔΦ／Δt。三．導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)體垂直切割磁感線時4如圖所示，導(dǎo)體棒ab在間距為L的兩導(dǎo)軌上以速度V垂直磁感線運(yùn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。試分析導(dǎo)體棒ab運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大？分析：這屬于閉合電路面積的改變引起磁通量的變