《電磁感應定律》教案

1、請你就《電磁感應定律》一節(jié)的內(nèi)容用問題教學法或者探究教學

法設計一個教案，并與同學一起分析與討論其亮點與不足。

課題法拉第電磁感應定律課型新課第幾課時

1．通過實驗演示經(jīng)歷探究感應電動勢的存在來理解電磁感應現(xiàn)象里感應

電動勢，并能判斷其方向。

課

時2.通過對、、的區(qū)別來體會這三個物理量的本質(zhì)含義。

t

教

3．在實驗的基礎上掌握法拉第電磁感應定律，并使學生體會在發(fā)現(xiàn)和認

學

識物理規(guī)律中物理實驗的重要作用，培養(yǎng)學生在物理實驗中仔細觀察和認真

目

思考的能力。

標

(三維)4.經(jīng)歷由推導BLvsin的過程，讓學生再次體會感應電動勢

t

的產(chǎn)生條件，從而加深學生對感應電動勢物理本質(zhì)的理解

教學

重點：法拉第電磁感應定律的建立和理解

重點

與難點：En和E=BLvsinθ的區(qū)別和聯(lián)系

t

難點

教學

方法

實驗法問題法類比法

與

手段

法拉第電磁感應定律是電磁學的核心內(nèi)容。前面幾節(jié)是從感應電流的角度來

認識電磁感應現(xiàn)象的，這節(jié)課以感應電流為引子，在此進一步深入到感應電

使動勢來理解電磁感應現(xiàn)象，所以，在引課時通過一個例題引入，從而讓學生

用認識到有電流就得有電動勢，從而引入感應電動勢的概念，然后采用讓學生

教

材自己設計方案，自己動手做實驗，思考討論，教師引導找出規(guī)律的方法，使

構學生能夠深刻理解法拉第電磁感應定律的建立過程。對于公式

想

，讓學生自己根據(jù)法拉第電磁感應定律，動手推導，使學生深

刻理解。

課堂變化及處理

教師行為學生行為

主要環(huán)節(jié)的效果

導入新課：

多媒體展示：

思考并回答：

a圖中有電流，b圖中條形磁鐵插入或

問：a、b兩圖中，若電路是閉合的，拔出時，有電流。通過實驗觀察

有無電流？讓學生通過類

圖b中有電流時，哪一部分相當于回答：線圈相當于電源.比得出物理規(guī)

電源？律。

教師：線圈既然是電源，就一定有

電動勢，同時線圈的電阻即為電源

的內(nèi)阻。

問：圖b中，若電路不閉合，當條類比a、b兩圖回答：

形磁鐵插入或拔出時,有無電流？有無電流，有電動勢。認識電磁感應

無電動勢？現(xiàn)象中產(chǎn)生感

教師：在電磁感應現(xiàn)象中，不論電應電動勢的本

路是否閉合，只要穿過電路的磁通質(zhì)

量發(fā)生變化，電路中就有感應電動

勢。有感應電動勢是電磁感應現(xiàn)象

的本質(zhì)。

提出問題：感應電動勢的大小跟哪

些因素有關呢？

新課教學：

一、探究影響感應電動勢大小的因

素：

教師引導：

．請同學們對影響感應電動勢大小

1猜想：

的因素進行猜想：

①與磁通量變化的大小有關

②與磁通量變化的快慢有關

．利用圖裝置如何進行實驗探究

2b

①如何比較感應電動勢的大?。?/p>

答：用電流表代替電阻，在閉合電路

電阻一定時，由閉合電路歐姆定律可培養(yǎng)學生設計實

知，感應電動勢越大，感應電流就越驗的能力

大，可用電流表示數(shù)表示感應電動勢

的大小。

②如何控制磁通量變化量的大小和

答：當同一條形磁鐵從線圈上某位置

快慢？

開始插入到另一位置，只要初、末位

置相同，磁通量的變化量就相同。插

入越快，磁通量變化就越快。

3．請同學們利用手中器材進行實驗兩同學合作進行實驗培養(yǎng)學生的合作

4．請同學們交流實驗結(jié)果：交流實驗結(jié)果：的能力

教師：磁通量變化的快慢用磁通量磁通量的變化量就相同，插入越快，

的變化率來描述，即單位時間內(nèi)磁電流表示數(shù)越大，感應電動勢越大。

說明：感應電動勢的大小與磁通量的

通量的變化量，用公式表示為。

t變化量的大小無關，與磁通量變化的

快慢有關。結(jié)論：磁通量變化越快，

可以發(fā)現(xiàn)，越大，E感越大，即

t感應電動勢越大。

感應電動勢的大小完全由磁通量的閱讀教材回答：

變化率決定。閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿

精確的實驗表明：電路中感應過這一電路的磁通量的變化率成正

電動勢的大小，跟穿過這一電路磁比。

推導：

通量的變化率成正比，即E∝。

t

這就是法拉第電磁感應定律。在時間Δt=t－t內(nèi)磁通量的變化量為

21

二、法拉第電磁感應定律ΔΦ=Φ－Φ，磁通量的變化率為

21

教師：紐曼、韋伯在對理論和實驗

感應電動勢為E，則

資料進行嚴格分析后，于1845年和t

1846年先后指出;

E=k

1．內(nèi)容：t

2．師生共同推導法拉第電磁感應定

E=（1）

律表達式：t

設t時刻穿過回路的磁通量為Φ，

11E=n（2）

t時刻穿過回路的磁通量為Φ，在

22t

時間Δt=t－t內(nèi)磁通量的變化量為

21（1）磁通量Φ是穿過某一面積的磁感

多少？磁通量的變化率為多少？線的條數(shù)；磁通量的變化量△

感應電動勢的表達式如何表示？Φ=Φ-Φ表示磁通量變化的多少，并

12

不涉及這種變化所經(jīng)歷的時間；磁通

在國際單位制中，電動勢單位是伏

（V），磁通量單位是韋伯（Wb），量的變化率t表示磁通量變化的快

時間單位是秒（s），可以證明式中比慢。

例系數(shù)k=1，（同學們可以課下自己（2）當磁通量很大時，磁通量的變化進一步讓學生理

證明），則上式可寫成量△Φ可能很小。同理，當磁通量的解感應電動勢的

推導過程及其含

設閉合電路是一個n匝線圈，且穿變化量△Φ很大時，若經(jīng)歷的時間很

義。

過每匝線圈的磁通量變化率都相長，則磁通量的變化率也可能較小。

同，這時相當于n個單匝線圈串聯(lián)（3）磁通量Φ和磁通量的變化量△Φ

而成，因此感應電動勢變?yōu)榈膯挝皇荳b，磁通量變化率的單位是

說明：Wb／s。

（4）磁通量的變化量△Φ與電路中感

（1）（2）兩式計算時取絕對值。應電動勢大小沒有必然關系，穿過電

請同學們思考：路的△Φ≠0是電路中存在感應電動勢

磁通量Φ、磁通量的變化量△Φ、磁的前提；而磁通量的變化率與感應電

動勢的大小相聯(lián)系，越大，電路

通量的變化率有何不同？

tt

中的感應電動勢越大，反之亦然。

（5）磁通量的變化率，是Φ-t圖

t

象上某點切線的斜率。

分析解答（略）

解析：設在Δt時間內(nèi)導體棒由原來的

位置運動到ab，這時線框面積的變

11

化量為ΔS=LvΔt

穿過閉合電路磁通量的變化量為

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

據(jù)法拉第電磁感應定律，得

E==BLv(3)

t

解析：可以把速

度v分解為兩個

分量：垂直于磁

感線的分量

v=vsinθ和平行

練習：有一個1000匝的線圈，在0.4s1

內(nèi)通過它的磁通量從0.02Wb增加到于磁感線的分

0.09Wb，求量v=vcosθ。后者不切割磁感線，不

2

①線圈的感應電動勢產(chǎn)生感應電動勢。前者切割磁感線，

②如果線圈的電阻是10Ω，把一個產(chǎn)生的感應電動勢為

阻值為990Ω的電熱器連接在它兩E=BLv=BLvsinθ

端，通過電熱器的電流是多大？1

提出問題：導體切割磁感線時，感（1）研究對象不同：E=n的研究

t

應電動勢如何計算呢？

對象是一個回路，而E=BLvsinθ研究

三、導線切割磁感線時的感應電動

對象是磁場中運動的一段導體。

勢

例題：如圖所示電路，閉合電路一（2）物理意義不同：E=n求得是

t

部分導體ab處于勻強磁場中，磁感

Δt時間內(nèi)的平均感應電動勢，當Δt→0

應強度為B，ab的長度為L，以速度

時，則E為瞬時感應電動勢；而

v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電

E=BLvsinθ，如果v是某時刻的瞬時速

動勢？

度，則E也是該時刻的瞬時感應電動

勢；若v為平均速度，則E為平均感

應電動勢。

（3）E=n求得的電動勢是整個回

t

問題：

路的感應電動勢，而不是回路中某部

當導體的運動方向跟磁感線方向有

分導體的電動勢。整個回路的電動勢

一個夾角θ，感應電動勢可用上面

為零，其回路中某段導體的感應電動

的公式計算嗎？勢不一定為零。

如圖所示電路，閉合電路的一部分

（4）E=BLvsinθ和E=n本質(zhì)上是

導體處于勻強磁場中，導體棒以vt

斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電統(tǒng)一的。前者是后者的一種特殊情況。

動勢。但是，當導體做切割磁感線運動時，

用E＝BLvsinθ求E比較方便；當穿過

電路的磁通量發(fā)生變化，用E=求

［強調(diào)］在國際單位制中，上