第一篇：法拉第電磁感應(yīng)定律教案

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§ 4.3 法拉第電磁感應(yīng)定律

編寫 薛介忠

【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能

● 知道什么叫感應(yīng)電動勢

● 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Φ、ΔΦ、??

?t● 理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式 ● 知道E=BLvsinθ如何推得 ● 會用E?n???t和E=BLvsinθ解決問題

過程與方法

● 通過推導(dǎo)到線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識探究問題的方法

情感態(tài)度與價(jià)值觀

● 從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問題，培養(yǎng)學(xué)生對不同事物進(jìn)行分析，找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想

● 了解法拉第探索科學(xué)的方法，學(xué)習(xí)他的執(zhí)著的科學(xué)探究精神 【重點(diǎn)難點(diǎn)】

重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律

難點(diǎn)：平均電動勢與瞬時(shí)電動勢區(qū)別 【教學(xué)內(nèi)容】 [導(dǎo)入新課]

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況？ 恒定電流中學(xué)過，電路中產(chǎn)生電流的條件是什么？

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有電動勢。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。下面我們就來探討感應(yīng)電動勢的大小決定因素。[新課教學(xué)] 一．感應(yīng)電動勢

1．在圖a與圖b中，若電路是斷開的，有無電流？有無電動勢？

電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。2．電流大，電動勢一定大嗎？

電流的大小由電動勢和電阻共同決定，電阻一定的情況下，電流越大，表明電動勢越大。

3．圖b中，哪部分相當(dāng)于a中的電源？螺線管相當(dāng)于電源。4．圖b中，哪部分相當(dāng)于a中電源內(nèi)阻？螺線管自身的電阻。

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢。有感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。

分析圖4.2-

1、4.2-

3、4.2-

6、4.2-7中的電源是哪一部分。二．電磁感應(yīng)定律

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感應(yīng)電動勢跟什么因素有關(guān)？結(jié)合第二節(jié)中的幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，提出三個(gè)問題供學(xué)生思考：

問題1：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么? 穿過電路的Φ變化?產(chǎn)生E感?產(chǎn)生I感.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? 由全電路歐姆定律知ER?rI=，當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí)，E感越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。

問題3：在圖4.2-2中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。

教師：磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述，即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，用公式表示為???t???t?？梢园l(fā)現(xiàn)，越大，E

感

越大，即感應(yīng)電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路磁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。

（師生共同活動，推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式）

設(shè)t1時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ1，t2時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ2，在時(shí)間Δt=t2－t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的變化率為

E=k

???t???t，感應(yīng)電動勢為E，則

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(shí)間單位是秒（s），可以證明式中比例系數(shù)k=1，（同學(xué)們可以課下自己證明），則上式可寫成

E=

???t

設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應(yīng)電動勢變?yōu)?/p>

E=n

???t

???t比較：磁通量Φ、磁通量的變化量△Φ、磁通量的變化率的意義

（1）磁通量Φ是穿過某一面積的磁感線的條數(shù)；磁通量的變化量△Φ=Φ1-Φ2表示磁通量變化的多少，并不涉及這種變化所經(jīng)歷的時(shí)間；磁通量的變化率??表示磁通量變化的快

?t慢。

（2）當(dāng)磁通量很大時(shí)，磁通量的變化量△Φ可能很小。同理，當(dāng)磁通量的變化量△Φ很大時(shí)，若經(jīng)歷的時(shí)間很長，則磁通量的變化率也可能較小。（3）磁通量Φ和磁通量的變化量△Φ的單位是Wb，磁通量變化率的單位是Wb／s。（4）磁通量的變化量△Φ與電路中感應(yīng)電動勢大小沒有必然關(guān)系，穿過電路的△Φ≠0是電路中存在感應(yīng)電動勢的前提；而磁通量的變化率與感應(yīng)電動勢的大小相聯(lián)系，大，電路中的感應(yīng)電動勢越大，反之亦然。

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???t越百度空間“稚子居”整理收集——稚言智語志斂于中，中庸為道

（5）磁通量的變化率??，是Φ-t圖象上某點(diǎn)切線的斜率。

?t三．導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢

導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動勢如何計(jì)算呢？如圖所示電路，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)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？

解析：設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運(yùn)動到a1b1，這時(shí)線框面積的變化量為

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=

???t=BLv

問題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角θ，感應(yīng)電動勢可用上面的公式計(jì)算嗎？

如圖所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)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。

解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BLv1=BLvsinθ

［強(qiáng)調(diào)］在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。比較：公式E=n???t與E=BLvsinθ的區(qū)別與聯(lián)系

???t???t（1）研究對象不同：E=n動的一段導(dǎo)體。（2）物理意義不同：E=n的研究對象是一個(gè)回路，而E=BLvsinθ研究對象是磁場中運(yùn)

求得是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，當(dāng)Δt→0時(shí)，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；而E=BLvsinθ，如果v是某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則E也是該時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢。

??（3）E=n求得的電動勢是整個(gè)回路的感應(yīng)電動勢，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動勢。?t整個(gè)回路的電動勢為零，其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不一定為零。

??（4）E=BLvsinθ和E=n本質(zhì)上是統(tǒng)一的。前者是后者的一種特殊情況。但是，當(dāng)導(dǎo)體

?t做切割磁感線運(yùn)動時(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E比較方便。

?t四．反電動勢

引導(dǎo)學(xué)生討論教材圖4.3-3中，電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個(gè)電動勢是加強(qiáng)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？

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學(xué)生討論后發(fā)表見解。

教師總結(jié)點(diǎn)評。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流，這個(gè)電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。

討論：如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？

學(xué)生討論，發(fā)表見解。電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時(shí)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(jī)可能會燒毀。這時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。

若條件許可，盡可能演示p13“做一做”，進(jìn)而得出：I=【典型例題】

【例1】如圖所示，有一夾角為θ的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab，從角頂c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動，求：

(1)t時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；(2)t時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動勢？ 解：（1）E＝BLv＝Bv2tanθ·t(2)???tB?S?tB·?12vt·vt·tanθt?12Bvtanθ·t

2E?E反R?ER

E＝?【例2】有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1Ω，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t1－t2時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)的電荷量為________C．(10－2C)

【當(dāng)堂反饋】

教材p13（1）、（4）【課堂小結(jié)】

1．法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n

???t

2．導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢：E=BLvsinθ，當(dāng)v⊥B時(shí)：E=BLv 3．電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，I=【課后作業(yè)】

教材p13～14（2）（3）（5）（6）（7）

E?E反R?ER

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第二篇：高二物理法拉第電磁感應(yīng)定律教案

課題 4.3 法拉第電磁感應(yīng)定律

第3時(shí)

一、教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識與技能

1．知道什么叫感應(yīng)電動勢。

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Φ、ΔΦ、E?n3．理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。4．知道E=BLvsinθ如何推得。

??5．會用E?n和E=BLvsinθ解決問題。

?t

（二）過程與方法

通過推導(dǎo)到線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識探究問題的方法。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．從不同物理現(xiàn)象中抽象出個(gè)性與共性問題，培養(yǎng)學(xué)生對不同事物進(jìn)行分析，找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想。

2．了解法拉第探索科學(xué)的方法，學(xué)習(xí)他的執(zhí)著的科學(xué)探究精神。

二、教具準(zhǔn)備：

??。?t

多媒體電腦、投影儀、投影片。

三、教學(xué)過程：

① 復(fù)習(xí)提問（課堂導(dǎo)入）：

（一）引入新課

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況？ 恒定電流中學(xué)過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有電動勢。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。下面我們就來探討感應(yīng)電動勢的大小決定因素。

② 出示本堂課教學(xué)目標(biāo)：

1．知道什么叫感應(yīng)電動勢。

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Φ、ΔΦ、E?n3．理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。4．知道E=BLvsinθ如何推得。

??5．會用E?n和E=BLvsinθ解決問題。

?t

③ 重點(diǎn)、難點(diǎn)化解（探求新知、質(zhì)疑導(dǎo)學(xué)、課堂反饋）： 學(xué)生活動內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)甲中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔??出）時(shí)，大，?tI感大，E感大。實(shí)驗(yàn)乙中，導(dǎo)體??棒運(yùn)動越快，越?t大，I感越大，E感越大。

實(shí)驗(yàn)丙中，開關(guān)斷開或閉合，比開關(guān)閉合時(shí)移動滑動變??阻器的滑片時(shí)?t大，I感大，E感大。

從上面的三個(gè)、感應(yīng)電動勢

老師活動內(nèi)容

??。?t

在圖a與圖b中，若電路是斷開的，有無電流？有無電動勢？ 電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。

電動勢大，電流一定大嗎？電流的大小由電動勢和電阻共同決定。圖b中，哪部分相當(dāng)于a中的電源？螺線管相當(dāng)于電源。圖b中，哪部分相當(dāng)于a中電源內(nèi)阻？線圈自身的電阻。

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢.有感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。

2、電磁感應(yīng)定律 實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，感應(yīng)電動勢跟什么因素有關(guān)？現(xiàn)在演示前節(jié)課中三個(gè)成功實(shí)驗(yàn)，用CAI課件展??越大，E感越大，示出這三個(gè)電路圖，同時(shí)提出三個(gè)問題供學(xué)生思考： ?t即感應(yīng)電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，??即E∝。這就是?t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(dá)式）

設(shè)t1時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ1，t2時(shí)刻穿過回路的磁通量為Φ2，在時(shí)間Δt=t2－t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的變化率??為，感應(yīng)電動勢?t為E，則

E=n?? ?t

甲

丙

問題1：在實(shí)

乙

驗(yàn)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3：第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同?

穿過電路的Φ變化?產(chǎn)生E感?產(chǎn)生I感.E由全電路歐姆定律知I=，當(dāng)電路中的總電阻一定時(shí)，E感越大，I越大，R?r指針偏轉(zhuǎn)越大。

磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。

教師：磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述，即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變在國際單位制中，電動勢單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時(shí)間單位是秒（s），可以證明式中比例系數(shù)k=1，（同學(xué)們可以課下自己證明），則上式可寫成

??E=

?t化量，用公式表示為

??。從上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可歸納出什么結(jié)論呢？ ?t設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時(shí)相當(dāng)于n個(gè)單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應(yīng)電動勢變?yōu)?/p>

??E=n

?t

問題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動方向跟磁感線

3、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢

導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動勢如何計(jì)算呢？用CAI課件展示如圖所示電路，方向有一個(gè)夾角θ，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長度為L，以速感應(yīng)電動勢可用上面的公式計(jì)算嗎？ 度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢？

解析：設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒由原來的位置運(yùn)動到a1b1，這時(shí)線框面積的變化量為

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

如圖所示電路，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)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。

解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量

E=

??=BLv ?t問題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角θ，感應(yīng)電動勢可用上面的公式計(jì)算嗎？

［強(qiáng)調(diào)］在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=BLv1=BLvsinθ

討論：如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？

學(xué)生討論，發(fā)表見解。電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時(shí)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(jī)可能會燒毀。這時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。

④ 系統(tǒng)歸納： 感應(yīng)電動勢為E

E=n

?? ?t4、反電動勢

引導(dǎo)學(xué)生討論教材圖4.3-3中，電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個(gè)電動勢是加強(qiáng)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？

學(xué)生討論后發(fā)表見解。

教師總結(jié)點(diǎn)評。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流，這個(gè)電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。

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(shí)間單位是秒（s），E=BLv1=BLvsinθ

［強(qiáng)調(diào)］在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。⑤ 練習(xí)鞏固（課堂作業(yè)）：

【例1】如圖所示，有一彎成θ角的光滑金屬導(dǎo)軌POQ，水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，有一金屬棒MN與導(dǎo)軌的OQ邊垂直放置，當(dāng)金屬棒從O點(diǎn)開始以加速度a向右勻加速運(yùn)動t秒時(shí)，棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動勢是多少? 解：由于導(dǎo)軌的夾角為θ，開始運(yùn)動t秒時(shí)，金屬棒切割磁感線的有效長度為： L=stanθ=12attanθ 2據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，這時(shí)金屬棒切割磁感線的速度為v=at 由題意知B、L、v三者互相垂直，有 E=BLv=B121attanθ·at=Ba2t3tanθ 2212

3Battanθ.2即金屬棒運(yùn)動t秒時(shí)，棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動勢是E= 【例2】（2001年上海）如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動.此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長l的正方形，棒電阻r，其余電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

（1）若以t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流。

（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加垂直于棒水平外力多大?（3）若從t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動，可使棒中不產(chǎn)生I感，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?（寫出B與t的關(guān)系式）

解析：（1）據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

??E==kl2

?t回路中的感應(yīng)電流為

Ekl2I=? rr（2）當(dāng)t=t1時(shí)，B=B0+kt1 金屬桿所受的安培力為

kl2kl3F安=BIl=（B0+kt1）?l?(B0?kt1)rr據(jù)平衡條件，作用于桿上的水平拉力為

kl3F=F安=（B0+kt1）

r（3）要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則通過閉合回路的磁通量不變，即

B0l2=Bl（l+v t）

解得

B=★鞏固練習(xí)

1.法拉第電磁感應(yīng)定律可以這樣表述：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小

（）A.跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比 B.跟穿過這一閉合電路的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比 C.跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比 D.跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比 答案：C 點(diǎn)評：熟記法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容

2.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.消耗的機(jī)械功率

D.磁通量的變化量 E.流過導(dǎo)體橫截面的電荷量

答案：DE 點(diǎn)評：插到同樣位置，磁通量變化量相同，但用時(shí)不同

3.恒定的勻強(qiáng)磁場中有一圓形閉合導(dǎo)線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當(dāng)線圈在磁場中做下列哪種運(yùn)動時(shí)，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

（）

A.線圈沿自身所在平面運(yùn)動 B.沿磁場方向運(yùn)動

C.線圈繞任意一直徑做勻速轉(zhuǎn)動 D.線圈繞任意一直徑做變速轉(zhuǎn)動

答案：CD 點(diǎn)評：判斷磁通量是否變化

4.一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場中繞一個(gè)固定軸做勻速運(yùn)動，當(dāng)線圈處于如圖所示

四、作業(yè)布置：

B0l l?vt① 課后作業(yè)

1、學(xué)習(xí)小組課下做一做教材13頁上“說一說”欄目中的小實(shí)驗(yàn)，思考并回答該欄目中的問題。

2、將“問題與練習(xí)”中的第2、3、6、7題做在作業(yè)本上，思考并完成其他題目。：

② 家庭作業(yè)：

課課練

五、其它資料（除板書設(shè)計(jì)）：

第三篇：選修3-2 法拉第電磁感應(yīng)定律教案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(shí)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(shí)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(yùn)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(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)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(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒思想是本節(jié)的難點(diǎn)．



三、主要教學(xué)過程

(一)引入新課

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(shí)用右手定則；磁通量變化時(shí)用楞次定律．

(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

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(qiáng)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(qiáng)磁場B中，現(xiàn)以速度v勻速拉出磁場，我們來看感應(yīng)電動勢的大?。?/p>

在水平方向ab邊受到安培力Fm=BIl的作用．因?yàn)榻饘倬€框是做勻速運(yùn)動，所以拉線框的外力F的大小等于這個(gè)安培力，即F=BIl．

在勻速向外拉金屬線框的過程中，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ε(在這里就是感應(yīng)電動勢)與電流I的乘積．

顯然 Fv=εI，即 BIv=εI．

得出感應(yīng)電動勢 ε=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θ角(如圖2)做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，可以把速度v分解，其有效切割速度v⊥＝v·sinθ．那么，公式(1)可改寫為：

ε＝Blvsinθ．(2)



這就是導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動勢的公式．在國際單位制中，2它們的單位滿足：V=Tm/s．

3．穿過閉合電路的磁通量變化時(shí)．

(1)參看前圖，若導(dǎo)體ab在Δt時(shí)間內(nèi)移動的位移是Δl，那么



式中l(wèi)Δl是ab邊在Δt時(shí)間內(nèi)掃過的面積．lΔlsinθ是ab邊在Δt時(shí)間內(nèi)垂直于磁場方向掃過的有效面積．BlΔlsinθ是ab邊在Δt時(shí)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(gè)值也就是穿過線框磁通量在Δt時(shí)間內(nèi)的變化量ΔФ．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(gè)公式可以用精密的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．這就是法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)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．這就是法拉第電磁感應(yīng)定律．

4．幾個(gè)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ε的大小不是跟磁通量Ф成正比，也不是跟磁通量的變化量ΔФ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Δt一段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢．只有當(dāng)Δt趨近于零時(shí)，才是即時(shí)值．

(3)公式ε=Blvsinθ中，當(dāng)v取即時(shí)速度則ε是即時(shí)值，當(dāng)v取平均速度時(shí)，ε是平均感應(yīng)電動勢．

(4)當(dāng)磁通量變化時(shí)，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(qiáng)弱由感應(yīng)電動勢的大小ε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(yùn)動時(shí)，感應(yīng)電動勢可由ε=Blvsinθ確定．

2．穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電動勢由法拉第電磁感應(yīng)定



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(jì)算在這里都適用．

4．同學(xué)們應(yīng)該會證明單位關(guān)系：V =Wb/s．



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，其目的在于滲透一點(diǎn)物理思想．

2．這一節(jié)課先講動生電動勢再過渡到感生電動勢，其目的是隱含地告訴學(xué)生在某些情況下兩者是一致的、統(tǒng)一的．

3．建議本節(jié)課后安排一節(jié)習(xí)題課來加以鞏固．



第四篇：《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

課程背景:

“法拉第電磁感應(yīng)定律”是電磁學(xué)的核心內(nèi)容,從知識的發(fā)展來看,它既能與電場、磁場和恒定電流有緊密的聯(lián)系，又是學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的重要基礎(chǔ)。從能力的發(fā)展來看，它既能在與力、熱知識的綜合應(yīng)用中培養(yǎng)綜合分析能力，又能全面體現(xiàn)能量守恒的觀點(diǎn)。因此，它既是教學(xué)的重點(diǎn)，又是教學(xué)的難點(diǎn)。

鑒于此部分知識較抽象，而我的學(xué)生的抽象思維能力較弱。所以在這節(jié)課的教學(xué)中，我注重體現(xiàn)新課程改革的要求，注意新舊知識的聯(lián)系，同時(shí)緊扣教材，通過實(shí)驗(yàn)、類比、等效的手段和方法，來化難為簡，力求通過誘導(dǎo)、啟發(fā)，使同學(xué)們艱利用已掌握的舊知識，來理解所要學(xué)習(xí)的新概念，力求通過明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象誘發(fā)同學(xué)們真正的主動起來，從而活躍大腦，激發(fā)興趣，變被動記憶為主動認(rèn)識。課程詳述： 教學(xué)目標(biāo)：

1、知道感應(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。

2、通過演示實(shí)驗(yàn)，定性分析感應(yīng)電動勢的大小與磁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。

3、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。

4、使學(xué)生明確電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu)，通過對公式E=nΔφ/Δt的理解，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出E=BLv，并學(xué)會初步的應(yīng)用，提高推理能力和綜合分析能力。

5、通過介紹法拉第的生平事跡，使學(xué)生了解法拉第探索科學(xué)的方法和執(zhí)著的科學(xué)研究精神，教育學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)的毅力和恒心。教學(xué)重點(diǎn)：

法拉第電磁感應(yīng)定律的建立。教學(xué)難點(diǎn)：

1、磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。

2、理解E=nΔφ/Δt是普遍意義的公式，計(jì)算結(jié)果是感應(yīng)電動勢相對于Δt時(shí)間內(nèi)的平均值，而E=BLv是特殊情況下的計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果是感應(yīng)電動勢相對于速度v的瞬時(shí)值。教具：

1、演示用的電流表，螺線管，條形磁鐵（磁性強(qiáng)弱各一條），直流電源，滑動變阻器，導(dǎo)線若干。

2、多媒體大屏幕投影儀，自制的幻燈片。課前準(zhǔn)備：

要求學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，通過復(fù)印資料閱讀《教案》中的參考資料《法拉第的劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)》一文。教學(xué)設(shè)計(jì)：

本節(jié)課的教學(xué)過程在于要求學(xué)生掌握法拉第電磁感應(yīng)定律中的各個(gè)物理量內(nèi)涵，要求學(xué)生理解并能運(yùn)用E=nΔφ/Δt和E=BLv這兩個(gè)公式。由于我的學(xué)生的分析能力與抽象思維能力較弱，因此我運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法來進(jìn)行教學(xué)。通過比較實(shí)驗(yàn)裝置的差異，引導(dǎo)學(xué)生得出相同的原因，幫助學(xué)生理解感應(yīng)電動勢的概念（如實(shí)驗(yàn)一）；通過比較實(shí)驗(yàn)中個(gè)別因素的差異而引起的變化，引導(dǎo)學(xué)生定性得出E與Δφ、Δt、Δφ/Δt的關(guān)系，從而為進(jìn)一步學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律打下基礎(chǔ)（如實(shí)驗(yàn)二、三、四）。在教學(xué)過程運(yùn)用觀察、比較與設(shè)計(jì)的手段，充分調(diào)動學(xué)生這個(gè)主體，使他們有強(qiáng)烈的興趣去思考、去推理、去學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。1．感應(yīng)電動勢：

將圖<1>，圖<2>用投影儀展示，并設(shè)問：圖中電鍵S均閉合，電路中是否都有電流？為什么？

演示實(shí)驗(yàn)一：對照圖<1>安培表指針偏轉(zhuǎn)；對照圖<2>電流計(jì)指針不動，但當(dāng)條形磁鐵位置變動時(shí)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，表明回路中有電流。

啟發(fā)學(xué)生回答：圖<1>中產(chǎn)生的電流是由電源提供的，圖<2>中產(chǎn)生的是感應(yīng)電流。教師引導(dǎo)：由恒定電流的知識可知，閉合電路中有電流，電路中必有電源。對比圖<1>，圖<2>提問，圖<2>中的電源在哪里？用投影儀展示圖<3>，啟發(fā)學(xué)生回答：圖<2>中的線圈就相當(dāng)于是電源，在磁鐵插入線圈的過程中產(chǎn)生了電動勢。教師總結(jié)：（用圖把電磁感應(yīng)現(xiàn)象生的電動勢叫感動勢。

2．影響感應(yīng)電動勢大小的因素：

演示實(shí)驗(yàn)二：按圖<2>所示裝置將相同的磁鐵以不同的速度從同一位置插入線圈中，觀察并比較電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。

誘導(dǎo)學(xué)生觀察與思考：兩次插入過程穿過線圈的磁通量變化是否相同？電流計(jì)指針偏角是否相同？偏角大說明什么？原因是什么？

引導(dǎo)學(xué)生歸納：電流計(jì)的指針偏角大，說明產(chǎn)生的電流大，而電流大的原因是電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大。由于兩次穿過磁通量變化相同，穿過越快，時(shí)間越短，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，說明感應(yīng)電動勢大小與發(fā)生磁通量變化所用的時(shí)間有關(guān)，且在磁通量變化相同的情況下，所需時(shí)間越短，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

演示實(shí)驗(yàn)三：按圖<2>所示裝置用兩個(gè)磁性強(qiáng)弱不同的條形磁鐵分別從同一位置以相同的速度插入線圈中，觀察并比較電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。

誘導(dǎo)思維：兩次插入過程中磁通量變化是否相同？所用時(shí)間是否相同？電流計(jì)指針偏角是否相同？偏轉(zhuǎn)角大說明什么？原因是什么？

引導(dǎo)學(xué)生歸納：兩種情況所用時(shí)間相同，但穿過線圈扔磁通量變化不同，電流表的偏轉(zhuǎn)角不同，而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不同。說明感應(yīng)電動勢的大小還與磁通量的變化有關(guān)，即在相同的變化時(shí)間情況下，磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

演示實(shí)驗(yàn)四：按圖<4>所示裝置連接電路，將滑動變阻器的滑動頭以大小不同的速度從一側(cè)滑至另一側(cè)，觀察電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。（教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置）

<1>，圖<2>裝置進(jìn)行演示說明）我們

中產(chǎn)應(yīng)電誘導(dǎo)學(xué)生思維：兩次滑動過程中穿過線圈的磁通量的變化量是否相同？所用時(shí)間是否相同？電流表的指轉(zhuǎn)角是否相同？偏轉(zhuǎn)角大說明什么？其原因是什么？ 引導(dǎo)學(xué)生分析與歸納：

（1）快滑比慢滑在相同的時(shí)間里流過線圈L1的電流變化大，引起穿過線圈L2的磁通量變化大，即ΔΦ大；

（2）快滑比慢滑所用的時(shí)間短，即Δt?。唬?）快滑與慢滑相大而所用時(shí)間短，即變化多；

（4）快滑與慢滑相

比，電流計(jì)指針的偏角不同，即產(chǎn)生的比，磁通量單位時(shí)間磁

變化通量感應(yīng)電動勢不同，即在單位時(shí)間內(nèi)磁通量變化越多，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。

以上現(xiàn)象的分析與歸納都應(yīng)在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生主動的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納出有關(guān)的結(jié)論，切忌由教師講解。教師概括、歸納、總結(jié)學(xué)生的結(jié)論，使學(xué)生清晰思路。

通過以上三組實(shí)驗(yàn)可知：當(dāng)穿過線圈的磁通量變化量與時(shí)間之比越大，即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化越多，或者說磁通量的變化率越大時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大。

3、法拉第電磁感應(yīng)定律

內(nèi)容：電路中產(chǎn)生的感應(yīng)動勢大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。要求學(xué)生寫出表達(dá)式：E=kΔΦ/Δt

啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識來處理比例系數(shù)k，使k=1（1v=1wb/s）這樣上式可寫成： E=ΔΦ/Δt

問題情景一：如圖<5>示。線圈L由導(dǎo)線繞制成n匝，當(dāng)穿過L的磁通量變化率為ΔΦ/Δt時(shí)，則線圈L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？

啟發(fā)學(xué)生得出計(jì)算感應(yīng)電動勢的普遍意義的公式E=nΔΦ/Δt。

問題情景二：如圖<6>示，把矩形單匝線圈abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線框平面和磁感線垂直。設(shè)線圈可動部ab的長度為L，以速度v向右勻速平動，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少？

問題研究：（啟發(fā)學(xué)生推導(dǎo)）導(dǎo)體ab向右運(yùn)動時(shí)，ab棒切割磁感線，同時(shí)穿過abcd面的磁通量增加，線框中必然要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。設(shè)經(jīng)過極短的時(shí)間Δt，導(dǎo)體ab運(yùn)動的距離為vΔt，穿過線框abcd的磁通量的變化量為BLvΔt，線圈匝數(shù)n=1，代入公式：E=nΔΦ/Δt中，得到E=BLv。問題討論：

（a）圖<6>的電路中，哪部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源？與磁感線方向B有何關(guān)系？

（b）若導(dǎo)體運(yùn)動方向與導(dǎo)體本身垂直，但與設(shè)v與B夾角為θ，又如何計(jì)算感應(yīng)電動勢的大引導(dǎo)分析：（啟發(fā)同學(xué)們得出計(jì)算結(jié)論）將速

磁感方向不垂直，小呢？

度v沿垂直于磁ab導(dǎo)體的運(yùn)動v感線方向的速度分量v1=vsinθ---在切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而平行于磁感線方向的分量v2=vcosθ---不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv1=BLvsinθ

以上結(jié)論都應(yīng)當(dāng)是教師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)與演算，可請基礎(chǔ)好的、思維能力強(qiáng)的學(xué)生在黑板上演示推導(dǎo)過程與結(jié)論，切不可教師包辦。

課后補(bǔ)課的作業(yè)，旨在要求學(xué)生能在課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，挖掘課程內(nèi)容的更深刻的意義，同時(shí)又可培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。

探究題：試討論法拉第電磁感應(yīng)定律的計(jì)算公式E=nΔΦ/Δt和推導(dǎo)公式E=BLv各有什么特點(diǎn)？

復(fù)習(xí)題：請?jiān)谔骄款}的基礎(chǔ)上，寫一篇關(guān)于本節(jié)課所學(xué)知識的小結(jié)。課后反思：

1、本課題內(nèi)容應(yīng)安排二課時(shí)，課后應(yīng)視同學(xué)們的作業(yè)情況再安排一課時(shí)的整理與習(xí)題，力求使學(xué)生真正理解與掌握知識的內(nèi)涵。

2、課程教學(xué)過程中，應(yīng)做到通過學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)觀察、探究知識的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，教師應(yīng)起到引導(dǎo)、糾正學(xué)生的思路，同時(shí)創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)環(huán)境、大膽鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思考、分析，從而理解教學(xué)內(nèi)容。

3、實(shí)驗(yàn)過程中，教學(xué)要求應(yīng)清楚明確，應(yīng)做到： 提示學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完整地分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。

提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程思考哪些因素保持不變，哪些因素發(fā)生變化，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果有什么影響。

鼓勵(lì)學(xué)生大膽與分析和總結(jié)。教師實(shí)驗(yàn)以前要考慮到實(shí)驗(yàn)過程中的一些負(fù)面因素，盡可能減少負(fù)面影響。如實(shí)四中滑動變阻器滑動頭滑動時(shí)可能現(xiàn)象不明顯等。所以課前準(zhǔn)備要充分。

4．教學(xué)過程中沒有強(qiáng)調(diào)

與E=BLvcosθ這兩個(gè)關(guān)系式 的適用范圍，而是布置了課后作業(yè)。我想這不但不會影響教學(xué)的完整性，反而能提高課后繼續(xù)探究的興趣。而且憑學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和物理知識，完全能夠得出正確結(jié)論，從而能提高大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5、本課程內(nèi)容多，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)與分析能力和綜合素質(zhì)要求高，可能有一部分同學(xué)不能很好地跟住教學(xué)進(jìn)度。這在課后作業(yè)中也會有所反映。我應(yīng)在課后要更好的關(guān)心這部份同學(xué)，同時(shí)應(yīng)盡可能簡化教學(xué)過程但又不降低教學(xué)要求。

第五篇：法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)模式

第四章電磁感應(yīng)

法拉第電磁感應(yīng)定律

主備教師：李世仙

一、內(nèi)容及其解析：

本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律指的是感應(yīng)電動勢大小的計(jì)算，其核心（或關(guān)鍵）是E?n是要正確理解什么是磁通量的變化率。

二、目標(biāo)及其解析

（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Φ、ΔΦ、???t???t, 理解它關(guān)鍵就。

（3）、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。（5）、會用E?n??解決問題。

?t

三、問題診斷分析的一般模式

在本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的問題是如何運(yùn)用E?n???t解決實(shí)際問題，產(chǎn)生這一問題是學(xué)生沒有正確理解“變化量”與“變化率”。

四、教學(xué)支持條件分析

在本節(jié)課的教學(xué)中，準(zhǔn)備使用多媒體課件。

五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)的一般模式

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

（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Φ、ΔΦ、（3）、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。（5）、會用E?n???t???t。

解決問題。

（6）、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動手能力和探究能力。

（7）、通過推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識探究問題

二、問題與例題

問題一：探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素

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。

例題：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(qiáng)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

問題二：法拉第電磁感應(yīng)定律

1.內(nèi)容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 2.公式 E?n???t

3.定律的理解: ⑴磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt ⑵感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成 ⑶感應(yīng)電動勢的方向由 來判斷 例題一：一個(gè)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。

問題三：導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢

閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)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

E?Blv

需要理解

（1）B,L,V兩兩

（2）導(dǎo)線的長度L應(yīng)為

長度

（3）導(dǎo)線運(yùn)動方向和磁感線平行時(shí)，E=

（4）速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為

（）

問題：當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角θ，感應(yīng)電動勢可用上面的公式計(jì)算嗎？

例題：如圖所示，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)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。

解析：可以把速度v分解為兩個(gè)分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BLv1=BLvsinθ

強(qiáng)調(diào)：在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。

反電動勢：電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是反電動勢。這個(gè)電動勢是削弱了電源電流, 阻礙線圈的轉(zhuǎn)動.正因?yàn)榉措妱觿莸拇嬖?所以對電動機(jī),歐姆定律不成立。

三、目標(biāo)檢測

1、一個(gè)200匝、面積200cm2的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是，磁通量的變化率是，線圈中感應(yīng)電動勢的大小是。

2、一導(dǎo)體棒長為40cm，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運(yùn)動，速度為5m/s，棒在運(yùn)動中能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為。

四、配餐作業(yè)

A組題：

1、關(guān)于某一閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小E，下列說法中正確的是（）

A、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的大小成正比

B、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化大小成正比

C、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化快慢成正比

D、E跟穿過閉合電路所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小成正比

2、關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是（）

A、導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動，一定會產(chǎn)生電流

B、導(dǎo)體切割磁感線，一定會產(chǎn)生電流

C、閉合電路切割磁感線就會產(chǎn)生電流

D、穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

B組題：

1、圖4-4-1中abcd是一個(gè)固定的U形金屬框架，ab和cd邊都很長，bc邊長為L，框架的電阻可不計(jì)，ef是放置在框架上與bc平行導(dǎo)體桿，它可在框架上自由滑動（摩擦可忽略）。它的電阻為R，現(xiàn)沿垂直于框架平面的方向加一恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。已知當(dāng)以恒力F向右拉導(dǎo)體桿ef時(shí)，導(dǎo)體桿最后勻速滑動，求勻速滑動時(shí)的速度。

2、如圖4-4-2所示，邊長為0.1m正方形線圈ABCD在大小為0.5T的勻強(qiáng)磁場中以AD邊為軸勻速轉(zhuǎn)動。初始時(shí)刻線圈平面與磁感線平行，經(jīng)過1s線圈轉(zhuǎn)了90°，求：（1）線圈在1s時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢平均值。（2）線圈在1s末時(shí)的感應(yīng)電動勢大小。

3、矩形線圈abcd，長ab=20cm ,寬bc=10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R= 50Ω，整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場穿過，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖4-4-3所示，求：

（1）線圈回路的感應(yīng)電動勢。

（2）在t=0.3s時(shí)線圈ab邊所受的安培力。

4、如圖4-4-4所示，M為一線圈電阻r=0.4Ω的電動機(jī)，R=24Ω，電源電動勢E=40V。當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)，I1=1.6A，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=4.0A求開關(guān)S閉合時(shí)電動機(jī)發(fā)熱消耗的功率和電動機(jī)線圈的反電動勢E反。

C組題：

1、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸以角速度ω由圖示位置逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。

求:（1）線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程的感應(yīng)電動勢(2)線圈轉(zhuǎn)過1/4周時(shí)的感應(yīng)電動勢（3）轉(zhuǎn)過半周、一周的感應(yīng)電動勢

2、如圖，放置在水平面內(nèi)的平行金屬框架寬為L＝0.4m，金屬棒ab置于框架上，并與兩框架垂直.整個(gè)框架位于豎直向下、磁感強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，電阻R＝0.09Ω，ab電阻為r＝0.01Ω，阻力忽略不計(jì)，當(dāng)ab在水平向右的恒力F作用下以v?2.5m/s的速度向右勻速運(yùn)動時(shí)，求：

(1)畫出等效電路圖，標(biāo)明a、b哪點(diǎn)電勢高.(2)求回路中的感應(yīng)電流.(3)電阻R上消耗的電功率.(4)恒力F做功的功率.六、本課小結(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律

1.內(nèi)容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 2.公式 E?n???t

3.定律的理解: 導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢

閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)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

E?Blv