新课标鲁科版3-2 选修三1.2《感应电动势与电磁感应定律》 word教案1

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1、1.2感应电动势与电磁感应定律[课时安排]2课时[教学目标]:(一)知识与技能1.理解感应电动势的概念,明确感应电动势的作用。2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能与磁通量的变化相区别。3.理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系,掌握法拉第电磁感应定律及应用。4.知道公式E=BLvsinθ是如何推导出的,知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况。会用它解答有关的问题。(二)过程与方法通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系。(三)情感、态度与价值观培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。[教学重点]理解感应电动势的大小与磁通

2、变化率的关系,掌握法拉第电磁感应定律及应用[教学难点]:培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力。[教学器材]:[来源:Zxxk.Com]投影仪、投影片、演示电流计、线圈、磁铁、导线等。[教学方法]:实验+启发式[教学过程](一)引入新课(复习):1、产生感应电流的条件是什么?(学生思考并回答)2、闭合电路中产生持续电流的条件是什么?(学生思考并回答)在电磁感应中,有感应电流说明有感应电动势存在,让我们一起来研究感应电动势的产生。(二)进行新课1.感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于电源。实验一:将磁铁迅速插入和慢慢插入时,学生观察。①电流计偏转的

3、角度有何不同?反映电流大小有何不同?感应电动势大小如何?(学生思考并回答)②将磁铁迅速插入和慢慢插入时,磁通量的变化是否相同?(学生思考并回答)③换用强磁铁,迅速插入,电流表的指针偏转如何?说明什么以上现象说明什么问题?小结:(1)磁通量变化越快,感应电动势越大,在同一电路中,感应电流越大,反之,越小。(2)磁通量变化快慢的意义:①在磁通量变化△Φ相同时,所用的时间△t越少,即变化越快;反之,则变化越慢。②在变化时间△t一样时,变化量△Φ越大,表示磁通量变化越快;反之,则变化越慢。③磁通量变化的快慢,可用单位时间内的磁通量的变化,即磁通量的变化率来表示。a1b2cdv

4、ab实验二:磁通量的变化率也可以用导体切割磁感线的快慢(速度)来表示。(即速度大,单位时间内扫过的面积大)导体ab迅速切割时,指针偏转角度大,反映感应电流大,感应电动势大;导体慢慢切割时,指针偏转角小,反映电流小,感应电动势小。由两实验得:感应电动势的大小,完全由磁通量的变化率决定。2.法拉第电磁感应定律:(1)磁通量的变化率即磁通量的变化快慢,用△Φ/△t表示,其中△Φ=Φ2-Φ1,△t=t2-t1,(2)法拉第电磁感应定律的内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。(3)公式(感应电动势的大小)E=k△Φ/△t,其中k为比例常数当式中各量都取国际

5、单位制时,k为1若闭合线圈是一个n匝线圈,相当于n个电动势为△Φ/△t的电源串联,此时E=n△Φ/△t注意:A、电动势的单位是V,讨论1V=1Wb/s。B、磁通量的变化率△Φ/△t与Φ、△Φ无直接的决定关系。[来源:学科网ZXXK]C、引起△Φ的变化的原因有两:△Φ=△B·S,△Φ=B·△S所以E=△Φ/△t也有两种:即E=△B·S/△t、E=B·△S/△t3.推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式(学生自已推导)如图,矩形线圈abcd处于匀强磁场中,磁感应强度为B,线框平面跟磁感线垂直,线框可动部分ab的长度是,运动速度的大小是v,速度方向跟ab垂直,同

6、时也跟磁场方向垂直。a1b2cdvab这个问题中,穿过闭合回路中的磁通量发生变化是由矩形的面积变化引起的,因此我们先计算Δt时间内的面积变化量ΔS。在Δt时间内,可动部分由位置ab运动到a1b1,闭合电路所包围的面积增量为图中阴影部分,而aa1的长度正好是Δt时间内导体ab运动的距离vΔt,因此ΔS=vΔtΔφ=BΔS=BvΔt所以:  ③这个公式表示,在匀强磁场中,当磁感应强度、导线、导线的运动方向三者垂直时,感应电动势等于磁感应强度B、导线长度、导线运动速度v的乘积。式中的速度v如果瞬时速度,则求得电动势就是瞬时电动势,如果是平均速度,则求得的E就是平均电动势。注

7、意:此式适用于B、L、v两两垂直时,若不是呢,此式应怎样修正?E=BLvsinθ【例题】如图所示,L是用绝缘导线绕制的线圈,匝数为100,由于截面积不大,可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相等的,设在0.5秒内把磁铁的一极插入螺线管,这段时间里穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10-5Wb。这时螺线管产生的感应电动势有多大?如果线圈和电流表总电阻是3欧,感应电流有多大?[来源:Zxxk.Com]注意:向线圈插入磁铁的过程中,磁通量的增加不会是完全均匀的,可能有时快些,有时慢些,因此我们这里算出的磁通量变化率实际上是平均变化率,感应电动势和感应电流也都是

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