电磁感应定律教案

2024-04-21

电磁感应定律教案(共6篇)

篇1:电磁感应定律教案

1、请你就《电磁感应定律》一节的内容用问题教学法或者探究教学法设计一个教案,并与同学一起分析与讨论其亮点与不足。课题

法拉第电磁感应定律

课型

新课

第几课时

课时教学目标(三维)

1.通过实验演示经历探究感应电动势的存在来理解电磁感应现象里感应电动势,并能判断其方向。

2.通过对的区别来体会这三个物理量的本质含义。

3.在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用,培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。

4.经历由推导的过程,让学生再次体会感应电动势的产生条件,从而加深学生对感应电动势物理本质的理解

教学 重点 与 难点

重点:法拉第电磁感应定律的建立和理解 难点:和E=BLvsinθ的区别和联系

教学 方法 与 手段

实验法问题法类比法

使用教材构想

法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。前面几节是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的,这节课以感应电流为引子,在此进一步深入到感应电动势来理解电磁感应现象,所以,在引课时通过一个例题引入,从而让学生认识到有电流就得有电动势,从而引入感应电动势的概念,然后采用让学生自己设计方案,自己动手做实验,思考讨论,教师引导找出规律的方法,使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式,让学生自己根据法拉第电磁感应定律,动手推导,使学生深刻理解。

教师行为

学生行为

课堂变化及处理 主要环节的效果

通过实验观察让学生通过类比得出物理规律。认识电磁感应现象中产生感应电动势的本质 培养学生设计实验的能力 培养学生的合作的能力

进一步让学生理解感应电动势的推导过程及其含义。

导入新课: 多媒体展示:

问:a、b两图中,若电路是闭合的,有无电流? 图b中有电流时,哪一部分相当于电源?

教师:线圈既然是电源,就一定有电动势,同时线圈的电阻即为电源的内阻。问:图b中,若电路不闭合,当条形磁铁插入或拔出时,有无电流?有无电动势?

教师:在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。提出问题:感应电动势的大小跟哪些因素有关呢? 新课教学:

一、探究影响感应电动势大小的因素: 教师引导:

1.请同学们对影响感应电动势大小的因素进行猜想: 2.利用图b装置如何进行实验探究 ①如何比较感应电动势的大小?

②如何控制磁通量变化量的大小和快慢? 3.请同学们利用手中器材进行实验 4.请同学们交流实验结果:

教师:磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述,即单位时间内磁通量的变化量,用公式表示为。可以发现,越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E∝。这就是法拉第电磁感应定律。

二、法拉第电磁感应定律

教师:纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,于1845年和1846年先后指出;1.内容:

2.师生共同推导法拉第电磁感应定律表达式:

设t1时刻穿过回路的磁通量为Φ1,t2时刻穿过回路的磁通量为Φ2,在时间Δt=t2-t1内磁通量的变化量为多少?磁通量的变化率为多少?感应电动势的表达式如何表示? 在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=1,(同学们可以课下自己证明),则上式可写成 设闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为 说明:(1)(2)两式计算时取绝对值。请同学们思考:

磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ、磁通量的变化率有何不同?

练习:有一个1000匝的线圈,在0.4s内通过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb,求 ①线圈的感应电动势

②如果线圈的电阻是10Ω,把一个阻值为990Ω的电热器连接在它两端,通过电热器的电流是多大?

提出问题:导体切割磁感线时,感应电动势如何计算呢?

三、导线切割磁感线时的感应电动势

例题:如图所示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势? 问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ,感应电动势可用上面的公式计算吗? 如图所示电路,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。[强调]在国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角。

请同学们比较:公式E=n与E=BLvsinθ的区别与联系

思考并回答:

a图中有电流,b图中条形磁铁插入或拔出时,有电流。回答:线圈相当于电源.类比a、b两图回答: 无电流,有电动势。猜想:

①与磁通量变化的大小有关 ②与磁通量变化的快慢有关

答:用电流表代替电阻,在闭合电路电阻一定时,由闭合电路欧姆定律可知,感应电动势越大,感应电流就越大,可用电流表示数表示感应电动势的大小。

答:当同一条形磁铁从线圈上某位置开始插入到另一位置,只要初、末位置相同,磁通量的变化量就相同。插入越快,磁通量变化就越快。两同学合作进行实验 交流实验结果:

磁通量的变化量就相同,插入越快,电流表示数越大,感应电动势越大。说明:感应电动势的大小与磁通量的变化量的大小无关,与磁通量变化的快慢有关。结论:磁通量变化越快,感应电动势越大。阅读教材回答:

闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。推导:

在时间Δt=t2-t1内磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1,磁通量的变化率为感应电动势为E,则 E=k E=(1)E=n(2)

(1)磁通量Φ是穿过某一面积的磁感线的条数;磁通量的变化量△Φ=Φ1-Φ2表示磁通量变化的多少,并不涉及这种变化所经历的时间;磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢。(2)当磁通量很大时,磁通量的变化量△Φ可能很小。同理,当磁通量的变化量△Φ很大时,若经历的时间很长,则磁通量的变化率也可能较小。

(3)磁通量Φ和磁通量的变化量△Φ的单位是Wb,磁通量变化率的单位是Wb/s。

(4)磁通量的变化量△Φ与电路中感应电动势大小没有必然关系,穿过电路的△Φ≠0是电路中存在感应电动势的前提;而磁通量的变化率与感应电动势的大小相联系,越大,电路中的感应电动势越大,反之亦然。

(5)磁通量的变化率,是Φ-t图象上某点切线的斜率。分析解答(略)

解析:设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1,这时线框面积的变化量为ΔS=LvΔt 穿过闭合电路磁通量的变化量为 ΔΦ=BΔS=BLvΔt

据法拉第电磁感应定律,得 E==BLv

(3)解析:可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为

E=BLv1=BLvsinθ

(1)研究对象不同:E=n的研究对象是一个回路,而E=BLvsinθ研究对象是磁场中运动的一段导体。

(2)物理意义不同:E=n求得是Δt时间内的平均感应电动势,当Δt→0时,则E为瞬时感应电动势;而E=BLvsinθ,如果v是某时刻的瞬时速度,则E也是该时刻的瞬时感应电动势;若v为平均速度,则E为平均感应电动势。

(3)E=n求得的电动势是整个回路的感应电动势,而不是回路中某部分导体的电动势。整个回路的电动势为零,其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。

(4)E=BLvsinθ和E=n本质上是统一的。前者是后者的一种特殊情况。但是,当导体做切割磁感线运动时,用E=BLvsinθ求E比较方便;当穿过电路的磁通量发生变化,用E=求E比较方便。分析求解:(略)学生讨论后发表见解。

电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流,阻碍线圈的转动。学生讨论,发表见解。

电动机停止转动,这时就没有了反电动势,线圈电阻一般都很小,线圈中电流会很大,电动机可能会烧毁。这时,应立即切断电源,进行检查。归纳总结:

通过本节课的学习,我们知道了: 1.什么叫感应电动势

2.计算感应电动势大小的方法 ①利用法拉第电磁感应定律 ②导线切割磁感线时:

篇2:电磁感应定律教案

【学习目标】

1.了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。2.了解感生电动势和动生电动势产生的原因。

3.能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。

【要点梳理】

知识点

一、感生电动势和动生电动势

由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同,一般分为两种:一种是磁场不变,导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势,这种电动势称作动生电动势,另外一种是导体不动,由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。

1.感应电场

19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出,变化的磁场会在周围空间激发一种电场,我们把这种电场叫做感应电场。

静止的电荷激发的电场叫静电场,静电场的电场线是由正电荷发出,到负电荷终止,电场线不闭合,而感应电场是一种涡旋电场,电场线是封闭的,如图所示,如果空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感应电流,或者说导体中产生感应电动势。

要点诠释:感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。

2.感生电动势

(1)产生:磁场变化时会在空间激发电场,闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动,产生感应电流,即产生了感应电动势。

(2)定义:由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。(3)感生电场方向判断:右手螺旋定则。

3、感生电动势的产生

由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势,感生电动势在电路中的作用就是充当电源,其电路是内电路,当它和外电路连接后就会对外电路供电。

变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场,导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流,或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力,对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为EnSBcos . t

知识点

二、洛伦兹力与动生电动势

导体切割磁感线时会产生感应电动势,该电动势产生的机理是什么呢?导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关?他是如何将其他形式的能转化为电能的?

1、动生电动势

(1)产生:导体切割磁感线运动产生动生电动势(2)大小:EBLv(B的方向与v的方向垂直)(3)动生电动势大小的推导:

ab棒处于匀强磁场中,磁感应强度为B,垂直纸面向里,棒沿光滑导轨以速度v匀速向右滑动,已知导轨宽度为L,经过时间t由M运动导N,如图所示,由法拉第电磁感应定律可得:

EФBSBLvtBLv. ttt故动生电动势大小为 EBLv.

2、动生电动势原因分析

导体在磁场中切割磁感线时,产生动生电动势,它是由于导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。

如图甲所示,一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v向右运动,并且导线CD与B、v的方向垂直,由于导体中的自由电子随导体一起以速度v运动,因此每个电子受到的洛伦兹力为:

F洛Bev

F洛的方向竖直向下,在力F洛的作用下,自由电子沿导体向下运动,使导体下端出现过剩的负电荷,导体上端出现过剩的正电荷,结果使导体上端D的电势高于下端C的电势,出现由D指向C的静电场,此电场对电子的静电力F′的方向向上,与洛伦兹力F洛方向相反,随着导体两端正负电荷的积累,电场不断增强,当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时,DC两端产生一个稳定的电势差。如果用另外的导线把CD两端连接起来,由于D段的电势比C段的电势高,自由电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针流动,形成逆时针方向的电流,如图乙所示。

电荷的流动使CD两端积累的电荷不断减少,洛伦兹力又不断使自由电子从D端运动到C端从而在CD两端维持一个稳定的电动势。

可见运动的导体CD就是一个电源,D端是电源的正极,C端是电源的负极,自由电子受洛伦兹力的用,从D端搬运到C端,也可以看做是正电荷受洛伦兹力作用从C端搬运

到D端,这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力,根据电动势的定义,电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到电源的正极非静电力所做的功,作用在单位电荷上的洛伦兹力为:

FF洛/eBv.

于是动生电动势就是:

EFLBLv.

上式与法拉第电磁感应定律得到的结果一致。

知识点

三、动生电动势和感生电动势具有相对性

动生电动势和感生电动势的划分,在某些情况下只有相对意义,如本章开始的实验中,将条形磁铁插入线圈中,如果在相对于磁铁静止的参考系观察,磁铁不动,空间各点的磁场也没有发生变化,而线圈在运动,线圈中的电动势是动生的;但是,如果在相对于线圈静止的参考系内观察,则看到磁铁在运动,引起空间磁场发生变化,因而,线圈中的电动势是感生的,在这种情况下,究竟把电动势看作动生的还是感生的,决定于观察者所在的参考系,然而,并不是在任何情况下都能通过转换参考系把一种电动势归结为另一种电动势,不管是哪一种电动势,法拉第电磁感应定律、楞次定律都成立。

知识点

四、应用——电子感应加速器

即使没有导体存在,变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场,电子感应器就是应用了这个原理,电子加速器是加速电子的装置,他的主要部分如图所示,画斜线的部分为电磁铁两极,在其间隙安放一个环形真空室,电磁铁用频率为每秒数十周的强大交流电流来励磁,使两极间的磁感应强度B往返变化,从而在环形真空室内感应出很强的感应涡旋电场,用电子枪将电子注入唤醒真空室,他们在涡旋电场的作用下被加速,同时在磁场里受到洛伦兹力的作用,沿圆规道运动。

如何使电子维持在恒定半径为R的圆规道上加速,这对磁场沿径向分布有一定的要求,设电子轨道出的磁场为B,电子做圆周运动时所受的向心力为洛伦兹力,因此:

eBvmv2/R mvReB

也就是说,只要电子动量随磁感应强度成正比例增加,就可以维持电子在一定的轨道上 3

运动。

【典型例题】

类型

一、感生电动势的运算

例1.有一面积为S=100 cm2的金属环,电阻为R=0.1 Ω,环中磁场变化规律如图乙所示,且磁场方向垂直环面向里,在t1到t2时间内,环中感应电流的方向如何?通过金属环的电荷量为多少?

【答案】逆时针方向 0.01 C 【解析】(1)由楞次定律,可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向.(2)由图可知:磁感应强度的变化率为

BB2B① tt2t1金属环中磁通量的变化率

BB1ФBS2S

② ttt2t1环中形成的感应电流

IEФ/tФ

③ RRRt通过金属环的电荷量

QIt

④ 由①②③④解得

(B2B1)S(0.20.1)102QC0.01C. R0.1

举一反三:

【变式】在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是()

【答案】C

例2.在空间出现如图所示的闭合电场,电场线为一簇闭合曲线,这可能是()

A.沿AB方向磁场在迅速减弱 B.沿AB方向磁场在迅速增强 C.沿AB方向磁场在迅速减弱 D.沿AB方向磁场在迅速增强

【答案】AC

【解析】根据电磁感应,闭合回路中的磁通量变化时,使闭合回路中产生感应电流,该电流可用楞次定律来判断,根据麦克斯韦电磁理论,闭合回路中产生感应电流,使因为闭合回路中受到了电场力的作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合回路没有关系,故空间磁场变化产生的电场方向,仍可用楞次定律来判断,四指环绕方向即感应电场的方向,由此可知AC正确。

【总结升华】已知感应电场方向求原磁通量的变化情况的基本思路是:

→右手螺旋定则 →楞次定感应电场的方向 感应磁场的方向 磁通量的变化情况

←右手螺旋定则 ←楞次定

举一反三:

【变式1】如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()

A.不变

B.增加

C.减少

D.以上情况都可能

【答案】B

【高清课堂:电磁感应定律应用 例1】

【变式2】下列各种实验现象,解释正确的是()

【答案】ABC

-22例3.一个面积S410m、匝数n=100匝的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图4-5-6所示,则下列判断正确的是()

A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/s B.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零

【答案】AC 【解析】磁通量的变化率

ФBS,tt其中磁感应强度的变化率以

BB=2 T/s,所即为Bt图象的斜率.由图知前2 s的ttФ=2410-2Wb/s=0.08 Wb/s,tA选项正确.

在开始的2 s内磁感应强度B由2 T减到0,又从0向相反方向的B增加到2 T,所以这2 s内的磁通量的变化量

ФB1SB2S2BS224102Wb0.16Wb,B选项错. 在开始的2 s内

EnФ1000.08V8V,t4 s内的电动势,C选项正确.第3 s末的感应电动势等于2 s~ 6

EnФBnS10024102V8V.ttD选项错.

【总结升华】正确计算磁通量的变化量Ф,是解题的关键。

举一反三:

【变式1】闭合电路中产生的感应电动势大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比()A.磁通量

B.磁感应强度

C.磁通量的变化率

D.磁通量的变化量

【答案】C

【高清课堂:电磁感应定律应用 例2】

【变式2】水平桌面上放一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁,当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时,下列判断正确的是()

A.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力增大 B.铝环有扩张的趋势,对桌面的压力增大 C.铝环有收缩的趋势,对桌面的压力减小 D.铝环有扩张的趋势,对桌面的压力减小

【答案】A

【高清课堂:电磁感应定律应用 例3】

【变式3】带正电的小球在水平桌面上的圆轨道内运动,从上方俯视,沿逆时针方向如图。空间内存在竖直向下的匀强磁场,不计一切摩擦,当磁场均匀增强时,小球的动能将()

A.逐渐增大

B.逐渐减小

C.不变

D.无法判定

【答案】A

类型

二、动生电动势的运算

例4.如图所示,三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB,在外力作用下,使AB保持与OF垂直,以速度v匀速从O点开始右移,设导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成,则下列判断正确的是()

A.电路中的感应电流大小不变 B.电路中的感应电动势大小不变 C.电路中的感应电动势逐渐增大 D.电路中的感应电流逐渐减小

【答案】AC 【解析】导体棒从O开始到如图所示位置所经历时间设为t,EOF=,则导体棒切割磁感线的有效长度

L=OBtan,故

E=BLv=Bvvttan=Bv2tant,即电路中电动势与时间成正比,C选项正确; 电路中电流强度

EBv2tant.IRL/S而L等于△OAB的周长,LOBABOAvtvt·tan+所以

vt1=vt(1+tan),coscosIBvtanS11tancos恒量.

所以A正确.

【总结升华】导体棒切割磁感线的有效长度在变化,同时导轨与金属棒的长度也在变化。

例5.如图所示,bacd为静止于水平面上宽度为L,而长度足够长的U型金属滑轨,ac边接有电阻R,其他部分电阻不计.ef为一可在滑轨平面上滑动,质量为m的均匀导体棒.整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,忽略所有摩擦.

(1)若用恒力F沿水平方向向右拉棒,使其平动,求导体棒的最大速度.

(2)若导体棒从开始运动到获得最大速度发生的位移为s,求这一过程中电阻R上产生的热量Q.FRmF2R2【答案】(1)22(2)Fs- 44BL2BL【解析】(1)方法1:导体棒受到恒力F后的运动情况,可用如下式子表示:

FF安F/mBLvE/RBILF→v↑→E↑→I↑→F安↑→F合↓合→a↓

当a=0时,速度达到最大值,即

FBILB解得 BLvL,RvFR. B2L2方法2:从能量角度看,当棒稳定时P,即 外=P电E2B2L2v2Fv=,RR解得

vFR. B2L2

(2)导体棒受到恒力F后的能量转化情况如下:

系统匀速运动后的动能F做功克服安培力做功电流做功

―→电能――→内能被转化的动能―根据能量转化与守恒定律得:

Fs解得 12mvQ,2mF2R2QFs. 2B4L4 【总结升华】用能量角度来思维,会使问题简化;用能量转化与守恒定律来解题是学习高中物理应该具备的能力之一。

例6.如图所示,小灯泡规格为“2 V,4 W”,接在光滑水平导轨上,导轨间距为0.1 m,电阻不计.金属棒ab垂直搁在导轨上,电阻为1 Ω,整个装置处于B=1 T的匀强磁场中.求:

(1)为使灯泡正常发光,ab的滑行速度为多大?(2)拉动金属棒ab的外力的功率有多大?

【答案】(1)40 m/s(2)8 W

【解析】当金属棒在导轨上滑行时,切割磁感线产生感应电动势,相当于回路的电源,为小灯泡提供电压.金属棒在光滑的导轨上滑行过程中,外力克服安培力做功,能量守恒,所以外力的功率与电路上产生的电功率相等.

(1)灯泡的额定电流和电阻分别为

I=P=2 A,UU2R=1 Ω.

PEBlv,RrRr设金属棒的滑行速度为v,则

I感=式中r为棒的电阻. 由

I感=I,即

Blv=I. R+r得

v=I(R+r)2(1+1)=m/s=40 m/s. Bl10.1(2)根据能量转换,外力的机械功率等于整个电路中的电功率,即

22P)W=8 W.机=P电=I(Rr)2(1+

1【总结升华】用好“灯泡正常发光”、“光滑水平导轨”这些条件是这类题的思路基础。

类型

三、动生电动势和感生电动势的区别与联系

例7.如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20 m.有r0=0.10 Ω,随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0 s时金属杆所受的安培力.

-3【答案】1.4410N

【解析】以a表示金属杆运动的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离

L12at. 2此时杆的速度

v=at,这时,杆与导轨构成的回路的面积

S=Ll,回路中的感应电动势

ESB+Blv. t因B=kt故

Bk. t回路的总电阻

R=2Lr0 回路中的感应电流

IE. R作用于杆的安培力

F=BlI 解得

3k2l2Ft,2r0代入数据为

F=1.4410-3N.

【总结升华】在导体棒向左运动过程中,产生的是动生电动势还是感生电动势?两种电动势是相加还是相减?这是求解电流时应注意的问题。

例8.如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是()

A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关 C.动生电动势的产生与电场力有关

D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的

【答案】AB 【解析】

如图所示,当导体向右运动时,其内部的自由电子因受向下的洛伦兹力作用向下运动,于是在棒的B端出现负电荷,而在棒的A端出现正电荷,所以A端电势比B端高.棒AB就相当于一个电源,正极在A端.

【总结升华】正确判断洛伦磁力的方向,认清电源部分。类型

三、图像问题

例9.如图所示,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i—t关系的图示中,可能正确的是()

【答案】C 【解析】从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐增大,A项错误.从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感应电流不变,B项错.当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,D项错,故正确选项为C.【总结升华】进入过程中哪一部分相当于电源?应该怎样进行分析研究?怎样利用线框的边长和磁场宽度的关系?是本题的关键思路。

举一反三:

【高清课堂:电磁感应定律应用 例8】

【变式】如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路,电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上,且它们的匝数足够多。从开关闭合时开始计时,流经电流计的电流大小i随时间t变化的图象是()

【答案】B

例10.如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触。

用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。下图中正确的是()

【答案】B D

【解析】c导体棒落入磁场之前做自由落体运动,加速度恒为g,有

h12gt,2vgt,c棒进入磁场以速度v做匀速直线运动时,d棒开始做自由落体运动,与c棒做自由落体运动的过程相同,此时c棒在磁场中做匀速直线运动的路程为

h′vtgt22h,d棒进入磁场而c还没有传出磁场的过程,无电磁感应,两导体棒仅受到重力作用,加速度均为g,知道c棒穿出磁场,B正确。

c棒穿出磁场,d棒切割磁感线产生电动势,在回路中产生感应电流,因此时d棒速度大于c进入磁场是切割磁感线的速度,故电动势、电流、安培力都大于c刚进入磁场时的大小,d棒减速,直到穿出磁场仅受重力,做匀加速运动,结合匀变速直线运动

2v2v02gh,可知加速过程动能与路程成正比,D正确。

【总结升华】在分析电磁感应中的图象问题时,解决问题时可从看坐标轴表示什么物理量;看具体的图线,它反映了物理量的状态或变化,要看图象在坐标轴上的截距,它反映的是一个物理量为零时另一物理量的状态等等。在分析这类问题时除了运用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律外还要注意相关集合规律的运用。

举一反三:

【高清课堂:电磁感应定律应用 例9】

【变式】如图(甲)所示,一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。若磁感强度B随时间t按如图(乙)所示的规律变化,设图中磁感强度垂直纸面向里为正方向,环中感生电流沿顺时针方向为正方向。则环中电流随时间变化的图象可能是下图中的()

篇3:电磁感应定律教案

一、求感应电动势的两种类型:磁通变化型和切割型

(一) 磁通变化型

1. 仅由B的变化引起时:

2. 仅由S的变化引起时:

(二) 切割型导体切割磁感线产生的感应电动势.

1. 当L、v、B两两垂直时, E=BLv.

2. 当L⊥B, L⊥v, 而v与B成θ时, E=BLvsinθ.

3. 转动切割: (1) 以中点为轴时, E=0, 不同两段的代数和.如图1 (1) ; (2) 以端点为轴时, 如图1 (2) ; (3) 以任意点为轴时, .如图1 (3) .

二、应用

(一) 电磁感应与电路电场的综合应用

基本方法:1.判定是磁通型还是切割型, 然后用公式表达出感应电动势.2.用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向.3.画等效电路.4.运用闭合电路的欧姆定律, 串、并联电路性质, 电功率等公式联立求解.

例1如图2所示, 面积为0.2 m2的100匝线圈A处在磁场中, 磁场方向垂直于线圈平面, 磁感应强度随时间变化的规律是:B= (6-0.2t) T.已知电路中的R1=4欧姆, R2=6欧姆, 电容C=30μF, 线圈A的电阻不计, 求:

(1) 闭合后, 通过R2的电流强度的大小及方向?

(2) 闭合S一段时间后, 再断开S, S断开后通过R2的电荷量是多少?

解析:此题属磁通变化引起的电磁感应现象问题.由楞次定律知:线圈A中电流方向是顺时针, 则通过R2的电流方向是由上而下.

等效电路如图3所示.

由于磁感应强度随时间均匀变化

由法拉第电磁感应定律得

(2) 闭合一段时间后, 电容器被充上一定的电量, 此时电容两端电压为U=IR2=0.4×6V=2.4 V.

再断开S, 电容器放电, 通过R2的电荷量就是C, 原来所带的电荷量, 即Q=CU=30×10-6×2.4 C=7.2×10-5C.

(二) 电磁感应与导体受力和运动的综合应用

基本方法:

(1) 用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.

(2) 求回路中的电流强度, (用闭合电路的欧姆定律求回路的电流强度) .

(3) 分析研究导体受力情况 (包含安培力, 用左手定则确定其方向) .

(4) 列动力学方程式或平衡方程求解.

例2如图4所示, 两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上, 两导轨间距为L, M、P两点间接有阻值为R的电阻, 一根质量为m的均

匀直金属杆ab放在两导轨上, 并与导轨垂直, 整套装置处于磁感应强度为B的均强磁场中, 磁场方向垂直斜面向下, 导轨和金属杆的电阻可忽略, 让ab杆沿导轨由静止开始下滑, 导轨和金属杆接触良好, 不计它们之间的摩擦.

(1) 由b向a方向看到的装置如图5所示, 请在图5中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.

(2) 在加速下滑过程中, 当ab杆的速度大小为v时, 求此时ab杆中电流及其加速度的大小?

(3) 求在下滑过程中, ab杆可以达到的最大值.

解: (1) 此题属切割磁感线引起的电磁感应现象

(1) 受力分析.重力mg, 竖直向下.

支持力FN, 垂直斜面向上.

安培力F安, 沿斜面向上.受力分析图如图6.

(2) 当ab杆速度为v时, 感应电动势:E=BLv.

本题包含了导体切割磁感线产生感应电动势及安培力的大小与方向、欧姆定律、受力分析、牛顿第三定律、导体棒速度最大的条件是所受合外力为零等知识点.

篇4:电磁感应定律教案

摘 要:在电工学中,磁场与电磁感应理论是电机与变压器的基础。学好磁场与电磁感应的相关知识能够为后面学习电机与变压器提供有力的保障。在磁场与电磁感应课题教学内容中,有关的定律、定则较多,有些定律、定则的使用方法相似,比较容易混淆。正确区分各种定律、定则的用途并准确判断出相对应对象的方向,是学习磁场与电磁感应内容的关键。本文就磁场与电磁感应内容学习中定律、定则的应用进行阐述。

关键词:磁场 电磁感应 定律的应用 定则的应用

磁场与电磁感应内容包括右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律。这些定则、定律均是用来判断对象的方向的。正确地区分各定则、定律的用途以及正确地使用各种定则、定律进行判断,是学习磁场与电磁感应知识的关键。

一、磁场与电磁感应学习中定则、定律的应用

1.右手螺旋定则

(1)用途:用于判断电流所产生的磁场的方向。即电流的方向是已知的,而由电流所产生的磁场的方向是未知的,是要用右手螺旋定则判断出来的。

(2)判断方法。分两种情况,一种是通电长直导线,另一种是通电螺线管。

通电长直导线的所产生的磁场的方向判断方法为:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。判断的要点是:用右手,且大拇指指向已知的电流方向,弯曲的四指指向磁感线的方向(即未知的,所要求的磁场的方向)。只要牢记这两点,即可正确地判断出所需通电长直导线的磁场的方向。

用右手螺旋定则判断通电螺线管的方法为:用右握住通电螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是通电螺线管的所产生的磁场的N极的方向。判断的要点是:用右手,且弯曲的四指指向已知的电流方向,拇指指向磁场N的方向(即未知的,所要求的磁场的方向)。

2.左手定则

(1)用途:判断通电直导体在磁场内所受电磁力的方向。

(2)判断方法:平伸左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,并使四指指向电流的方向,则大拇指所指的方向就是通电导体所受电磁力的方向。判断要点为:用左手,且磁感线垂直穿过掌心,四指指向电流的方向,大拇指指向所求的电磁力的方向。只要牢牢记住这四个判断的要点,即可快速准确地判断出所求的电磁力的方向。

3.右手定则

(1)用途:判断磁场中运动导体产生的感应电动势的方向。

(2)判断方向:平伸右手,大拇指与其余四指垂直,并且和手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。判断的要点为:用右手,且磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体运动的方向,四指指向要所求的感应电动势的方向。只要牢记这四个判断要点即可快速准确地判断出所求的感应电动势的方向。

4.楞次定律

(1)用途:判断处于变化的磁场中螺线管产生的感应电流的方向。

(2)楞次定律的内容:感应电流产生的磁通总要阻碍引起感应电流的磁通的变化。楞次定律的内容简短精湛,粗略一看,理解起来有点生硬晦涩,但细细分析,就不难理解其中的奥妙。

在楞次定律中隐含着两个量,一个是未知量“感应电流产生的磁通”,另一个是已知量“引起感应电流的磁通”,并且这个已知的“引起感应电流的磁通”是变化的,变化的趋势有可能增大,也有可能是减小。分析出这两个量后,再合起来分析,就不难理解,即:未知的“感应电流”产生的磁通总是要“阻碍” 已知的“引起感应电流的磁通”的变化,也就是说当已知的“引起感应电流的磁通”增大时,未知的“感应电流产生的磁通”为了阻碍已知的“引起感应电流的磁通”的增大,未知的“感应电流产生的磁通”与已知的“引起感应电流的磁通”方向相反;而当已知的“引起感应电流的磁通”减小时,未知的“感应电流产生的磁通”为了阻碍已知的“引起感应电流的磁通”的减小,未知的“感应电流产生的磁通”与已知的“引起感应电流的磁通”方向相同,从而得出感应电流产生的磁通的方向,然后利用前面所介绍的右手螺旋定则可判断出所求的未知的感应电流的方向。

二、小结

在磁场与电磁感应内容学习中,要快速、准确地用各定则、定律判断出所求各个量的方向,首先要掌握各定则、定律的用途,然后找出已知的量和要判断的未知量,最后掌握各定则、定律的判断要点,即可快速、准确地判断出所求的量的方向。

参考文献:

[1]邵展图.电工学(第五版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2011.

[2]周国庆.电工与电子技术基础(第二版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2004.

篇5:《电磁感应定律》问题教学法教案

1.通过实验演示经历探究感应电动势的存在来理解电磁感应现象里感应电动势,并能判断其方向。

2.通过对的区别来体会这三个物理量的本质含义。

3.在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用,培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。

4.经历由推导的过程,让学生再次体会感应电动势的产生条件,从而加深学生对感应电动势物理本质的理解

教学 重点 与 难点

重点:法拉第电磁感应定律的建立和理解 难点:和E=BLvsinθ的区别和联系

教学 方法 与 手段

实验法问题法类比法

使用教材构想

法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。前面几节是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的,这节课以感应电流为引子,在此进一步深入到感应电动势来理解电磁感应现象,所以,在引课时通过一个例题引入,从而让学生认识到有电流就得有电动势,从而引入感应电动势的概念,然后采用让学生自己设计方案,自己动手做实验,思考讨论,教师引导找出规律的方法,使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式,让学生自己根据法拉第电磁感应定律,动手推导,使学生深刻理解。

教师行为

学生行为

课堂变化及处理 主要环节的效果

通过实验观察让学生通过类比得出物理规律。 认识电磁感应现象中产生感应电动势的本质 培养学生设计实验的能力 培养学生的合作的能力

进一步让学生理解感应电动势的推导过程及其含义。

导入新课: 多媒体展示:

问:a、b两图中,若电路是闭合的,有无电流? 图b中有电流时,哪一部分相当于电源?

教师:线圈既然是电源,就一定有电动势,同时线圈的电阻即为电源的内阻。 问:图b中,若电路不闭合,当条形磁铁插入或拔出时,有无电流?有无电动势?

教师:在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。 提出问题:感应电动势的大小跟哪些因素有关呢? 新课教学:

一、探究影响感应电动势大小的因素: 教师引导:

1.请同学们对影响感应电动势大小的因素进行猜想: 2.利用图b装置如何进行实验探究 ①如何比较感应电动势的大小?

②如何控制磁通量变化量的大小和快慢? 3.请同学们利用手中器材进行实验 4.请同学们交流实验结果:

教师:磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述,即单位时间内磁通量的变化量,用公式表示为。可以发现,越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。 精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E∝。这就是法拉第电磁感应定律。

二、法拉第电磁感应定律

教师:纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,于1845年和1846年先后指出; 1.内容:

2.师生共同推导法拉第电磁感应定律表达式:

设t1时刻穿过回路的磁通量为Φ1,t2时刻穿过回路的磁通量为Φ2,在时间Δt=t2-t1内磁通量的变化量为多少?磁通量的变化率为多少?感应电动势的表达式如何表示? 在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s),可以证明式中比例系数k=1,(同学们可以课下自己证明),则上式可写成 设闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为 说明: (1)(2)两式计算时取绝对值。 请同学们思考:

磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ、磁通量的变化率有何不同?

练习:有一个1000匝的线圈,在0.4s内通过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb,求 ①线圈的感应电动势

②如果线圈的电阻是10Ω,把一个阻值为990Ω的电热器连接在它两端,通过电热器的电流是多大?

提出问题:导体切割磁感线时,感应电动势如何计算呢?

三、导线切割磁感线时的感应电动势

例题:如图所示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势? 问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ,感应电动势可用上面的公式计算吗? 如图所示电路,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。 [强调]在国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角。

请同学们比较:公式E=n与E=BLvsinθ的区别与联系

思考并回答:

a图中有电流,b图中条形磁铁插入或拔出时,有电流。 回答:线圈相当于电源. 类比a、b两图回答: 无电流,有电动势。 猜想:

①与磁通量变化的大小有关 ②与磁通量变化的快慢有关

答:用电流表代替电阻,在闭合电路电阻一定时,由闭合电路欧姆定律可知,感应电动势越大,感应电流就越大,可用电流表示数表示感应电动势的大小。

答:当同一条形磁铁从线圈上某位置开始插入到另一位置,只要初、末位置相同,磁通量的变化量就相同。插入越快,磁通量变化就越快。 两同学合作进行实验 交流实验结果:

磁通量的变化量就相同,插入越快,电流表示数越大,感应电动势越大。说明:感应电动势的大小与磁通量的变化量的大小无关,与磁通量变化的快慢有关。结论:磁通量变化越快,感应电动势越大。 阅读教材回答:

闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 推导:

在时间Δt=t2-t1内磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1,磁通量的变化率为感应电动势为E,则 E=k E=(1) E=n(2)

(1)磁通量Φ是穿过某一面积的磁感线的条数;磁通量的变化量△Φ=Φ1-Φ2表示磁通量变化的多少,并不涉及这种变化所经历的时间;磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢。 (2)当磁通量很大时,磁通量的变化量△Φ可能很小。同理,当磁通量的变化量△Φ很大时,若经历的时间很长,则磁通量的变化率也可能较小。

(3)磁通量Φ和磁通量的变化量△Φ的单位是Wb,磁通量变化率的单位是Wb/s。

(4)磁通量的变化量△Φ与电路中感应电动势大小没有必然关系,穿过电路的△Φ≠0是电路中存在感应电动势的前提;而磁通量的变化率与感应电动势的大小相联系,越大,电路中的感应电动势越大,反之亦然。

(5)磁通量的变化率,是Φ-t图象上某点切线的斜率。 分析解答(略)

解析:设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1,这时线框面积的变化量为ΔS=LvΔt 穿过闭合电路磁通量的变化量为 ΔΦ=BΔS=BLvΔt

据法拉第电磁感应定律,得 E==BLv

(3) 解析:可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为

E=BLv1=BLvsinθ

(1)研究对象不同:E=n的研究对象是一个回路,而E=BLvsinθ研究对象是磁场中运动的一段导体。

(2)物理意义不同:E=n求得是Δt时间内的平均感应电动势,当Δt→0时,则E为瞬时感应电动势;而E=BLvsinθ,如果v是某时刻的瞬时速度,则E也是该时刻的瞬时感应电动势;若v为平均速度,则E为平均感应电动势。

(3)E=n求得的电动势是整个回路的感应电动势,而不是回路中某部分导体的电动势。整个回路的电动势为零,其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。

(4)E=BLvsinθ和E=n本质上是统一的。前者是后者的一种特殊情况。但是,当导体做切割磁感线运动时,用E=BLvsinθ求E比较方便;当穿过电路的磁通量发生变化,用E=求E比较方便。 分析求解:(略) 学生讨论后发表见解。

电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流,阻碍线圈的转动。 学生讨论,发表见解。

电动机停止转动,这时就没有了反电动势,线圈电阻一般都很小,线圈中电流会很大,电动机可能会烧毁。这时,应立即切断电源,进行检查。 归纳总结:

通过本节课的学习,我们知道了: 1.什么叫感应电动势

篇6:电磁感应定律教案



一、教学目标

1.在物理知识方面的要求.

(1)掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势.

(2)掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势.

(3)了解平均感应电动势和感应电动势的即时值.

2.通过推理论证的过程培养学生的推理能力和分析问题的能力.

3.运用能的转化和守恒定律来研究问题,渗透物理思想的教育.



二、重点、难点分析

1.重点是使学生掌握动生电动势和感生电动势与哪些因素有关.

2.在论证过程中怎样运用能的转化和守恒思想是本节的难点.



三、主要教学过程

(一)引入新课

复习提问:在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?要求学生回答出:切割磁感线时用右手定则;磁通量变化时用楞次定律.

(二)教学过程设计

1.设问.

既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势的大小,根据欧姆定律就可以确定感应电流了.

2.导线切割磁感线的情况.



(1)如图所示,矩形闭合金属线框abcd置于有界的匀强磁场B中,现以速度v匀速拉出磁场,我们来看感应电动势的大小.

在水平方向ab边受到安培力Fm=BIl的作用.因为金属线框是做匀速运动,所以拉线框的外力F的大小等于这个安培力,即F=BIl.

在匀速向外拉金属线框的过程中,拉力做功的功率P=F·v=BIlv.

拉力的功并没有增加线框的动能,而是使线框中产生了感应电流I.根据能的转化和守恒定律可知,拉力F的功率等于线框中的电功率P′.

闭合电路中的电功率等于电源电动势ε(在这里就是感应电动势)与电流I的乘积.

显然 Fv=εI,即 BIv=εI.

得出感应电动势 ε=Blv.(1)

式中的l是垂直切割磁感线的有效长度(ab),v是垂直切割磁感线的有效速度.

(2)当ab边与磁感线成θ角(如图2)做切割磁感线运动时,可以把速度v分解,其有效切割速度v⊥=v·sinθ.那么,公式(1)可改写为:

ε=Blvsinθ.(2)



这就是导体切割磁感线时感应电动势的公式.在国际单位制中,2它们的单位满足:V=Tm/s.

3.穿过闭合电路的磁通量变化时.

(1)参看前图,若导体ab在Δt时间内移动的位移是Δl,那么



式中lΔl是ab边在Δt时间内扫过的面积.lΔlsinθ是ab边在Δt时间内垂直于磁场方向扫过的有效面积.BlΔlsinθ是ab边在Δt时间内扫过的磁通量(磁感线的条数),对于金属线框abcd来说这个值也就是穿过线框磁通量在Δt时间内的变化量ΔФ.这样(3)式可简化为



(2)在一般情况下,线圈多是由很多匝(n匝)线框构成,每匝产生的感应电动势均为(4)式的值,串联起来n匝,则线圈产生的感应电动势可用



表示.这个公式可以用精密的实验验证.这就是法拉第电磁感应定律的表达式.

(3)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.这就是法拉第电磁感应定律.

4.几个应该说明的问题.

(1)在法拉第电磁感应定律中感应电动势ε的大小不是跟磁通量Ф成正比,也不是跟磁通量的变化量ΔФ成正比,而是跟磁通量的变化率成正比.

(2)法拉第电磁感应定律反映的是在Δt一段时间内平均感应电动势.只有当Δt趋近于零时,才是即时值.

(3)公式ε=Blvsinθ中,当v取即时速度则ε是即时值,当v取平均速度时,ε是平均感应电动势.

(4)当磁通量变化时,对于闭合电路一定有感应电流.若电路不闭合,则无感应电流,但仍然有感应电动势.

(5)感应电动势就是电源电动势,是非静电力使电荷移动增加电势能的结果.电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小ε和电路总电阻决定,符合欧姆定律.

(三)课堂小结

1.导体做切割磁感线运动时,感应电动势可由ε=Blvsinθ确定.

2.穿过电路的磁通量发生变化时,感应电动势由法拉第电磁感应定



3.感应电动势就是电源电动势.有关闭合电路相关量的计算在这里都适用.

4.同学们应该会证明单位关系:V =Wb/s.



五、教学说明

1.这一节课是从能的转化和守恒定律入手展开的,其目的在于渗透一点物理思想.

2.这一节课先讲动生电动势再过渡到感生电动势,其目的是隐含地告诉学生在某些情况下两者是一致的、统一的.

3.建议本节课后安排一节习题课来加以巩固.

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