高中物理電磁感應(yīng)教案

課題：《3.2法拉第電磁感應(yīng)定律》導(dǎo)學(xué)案。

課題：《3.2法拉第電磁感應(yīng)定律》導(dǎo)學(xué)案

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]：
1、感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流之間存在什么關(guān)系？
2、感應(yīng)電動(dòng)勢大?。ㄓ绊懜袘?yīng)電動(dòng)勢大小的因素）：實(shí)驗(yàn)探究
3、法拉第電磁感應(yīng)定律
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合電路中出現(xiàn)了感應(yīng)電流，那么有電動(dòng)勢存在么？
【課堂點(diǎn)撥與交流】
一、感應(yīng)電動(dòng)勢：
1、感應(yīng)電動(dòng)勢：產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感應(yīng)電動(dòng)勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體就是電源。(如圖中的導(dǎo)線ab)
問題1：感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流之間存在什么關(guān)系？
2、感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流關(guān)系：感應(yīng)電動(dòng)勢是感應(yīng)電流存在的必要條件，有感應(yīng)電動(dòng)勢不一定有感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定有感應(yīng)電動(dòng)勢。

幾點(diǎn)說明：
⑴不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。
⑵磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，再若電路又是閉合的，電路中將會有感應(yīng)電流。
⑶產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過是一個(gè)現(xiàn)象，它表示電路中在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時(shí)輸出電能的能力。
二、感應(yīng)電動(dòng)勢大?。ㄓ绊懜袘?yīng)電動(dòng)勢大小的因素）
⒈在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做感應(yīng)電動(dòng)勢。
說明：①電路閉合時(shí)有感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電流。
②電路斷開時(shí)有感應(yīng)電動(dòng)勢，但無感應(yīng)電流。

觀察實(shí)驗(yàn)一：
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小是不同的。說明感應(yīng)電動(dòng)勢有大小的不同。
感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟那些因素有關(guān)呢？
觀察實(shí)驗(yàn)二：
導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大；導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度小時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢小。
觀察實(shí)驗(yàn)三：
螺線管和電流表組成閉合電路，當(dāng)磁鐵穿進(jìn)（或抽出）的速度大時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)大；當(dāng)磁鐵穿進(jìn)（或抽出）的速度小時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)小。
三、法拉第電磁感應(yīng)定律
定量實(shí)驗(yàn)表明：

問題2：影響感應(yīng)電動(dòng)勢大小的因素？
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

問題3：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？
磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？
磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。

二、法拉第電磁感應(yīng)定律：
1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比．
2、數(shù)學(xué)表達(dá)式

注意：公式中Δφ應(yīng)取絕對值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。
說明：（1）所求E為t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢
（2）Δt→0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢

【課堂練習(xí)】：
1、有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢。
2、一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。
3、關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法正確的是（）
A、穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢越大；
B、某時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零；
C、穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢越大；
D、穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢越大。

4.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，下列說法正確的是
A、穿過閉合回路的磁通量最大時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢一定最大；
B、穿過閉合回路的磁通量為零時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零；
C、穿過閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零；
D、穿過閉合回路的磁通量由不為零變?yōu)榱銜r(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢一定不為零；

5.下列幾種說法中正確的是（）
A、閉合線圈中磁通量的變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
B、閉合線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
C、閉合線圈放在磁場越強(qiáng)的地方，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
D、閉合線圈中磁通量的變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大

【課堂小結(jié)】

【課后演練】

6、關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，下列說法正確的是
A、跟穿過閉合電路的磁通量有關(guān)
B、跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)
C、跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)
D、跟電路中電阻大小有關(guān)
7、把一條形磁鐵插入同一個(gè)閉合線圈中，第一次快插，第二次慢插，兩次的初末位置相同，則兩次中（）
A、磁通量的變化率相同
B、磁通量的變化量相同
C、產(chǎn)生的感應(yīng)電流相同
D、產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相同
8、穿過一個(gè)閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻減小0.2韋伯，則下列說法中正確的是（）
A、線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢一定是每秒鐘減小0.2伏特
B、線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢一定是0.2伏特
C、線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢可能是0.2伏特
D、條件不足，無法判斷。
9、一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10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(dòng)勢。

【新課堂】本節(jié)習(xí)題自己選做

【課后反思】
1、感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流之間存在什么關(guān)系？

2、感應(yīng)電動(dòng)勢大?。ㄓ绊懜袘?yīng)電動(dòng)勢大小的因素）：實(shí)驗(yàn)探究

3、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容公式等

延伸閱讀

§4.2法拉第電磁感應(yīng)定律

§4.2法拉第電磁感應(yīng)定律
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1、知道法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及表達(dá)式
2、會用法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算
3、會用公式進(jìn)行計(jì)算
[自主學(xué)習(xí)]
1．穿過一個(gè)電阻為R=1的單匝閉合線圈的磁通量始終每秒鐘均勻的減少2Wb，則：
（A）線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢每秒鐘減少2V(B)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢是2V
(C)線圈中的感應(yīng)電流每秒鐘減少2A（D）線圈中的電流是2A
2．下列幾種說法中正確的是：
(B)線圈中的磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
(C)穿過線圈的磁通量越大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢越大
(D)線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢越大
(E)線圈中的磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大
3．有一個(gè)n匝線圈面積為S，在時(shí)間內(nèi)垂直線圈平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化了，則這段時(shí)間內(nèi)穿過n匝線圈的磁通量的變化量為，磁通量的變化率為，穿過一匝線圈的磁通量的變化量為，磁通量的變化率為。

4．如圖1所示，前后兩次將磁鐵插入閉合線圈的相同位置，第一次用時(shí)0.2S，第二次用時(shí)1S；則前后兩次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢之比。

5．如圖2所示，用外力將單匝矩形線框從勻強(qiáng)磁場的邊緣勻速拉出．設(shè)線框的面積為S，磁感強(qiáng)度為B，線框電阻為R，那么在拉出過程中，通過導(dǎo)線截面的電量是______．

[典型例題]
例1如圖3所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000，線圈面積S=200cm2,線圈的電阻r=1,線圈外接一個(gè)阻值R=4的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示；求：
（1）前4S內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢
（2）前5S內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢
例2.如圖4所示，金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=0.2m,導(dǎo)軌左端所接的電阻R=1,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T,ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，求金屬棒所受安培力的大小。
分析：導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線
[針對訓(xùn)練]
1．長度和粗細(xì)均相同、材料不同的兩根導(dǎo)線，分別先后放在U形導(dǎo)軌上以同樣的速度在同一勻強(qiáng)磁場中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則兩導(dǎo)線：
(A)產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動(dòng)勢（B）產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比等于兩者電阻率之比
(C)產(chǎn)生的電流功率之比等于兩者電阻率之比(D)兩者受到相同的磁場力
2．在圖5中，閉合矩形線框abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，ad邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab、ad邊長分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場所用時(shí)間為△t，則通過線框?qū)Ь€截面的電量是:
3．在理解法拉第電磁感應(yīng)定律及改寫形勢,的基礎(chǔ)上（線圈平面與磁感線不平行），下面敘述正確的為：
(B)對給定線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟磁通量的變化率成正比
(C)對給定的線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化成正比
(D)對給定匝數(shù)的線圈和磁場，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟面積的平均變化率成正比
（E）題目給的三種計(jì)算電動(dòng)勢的形式，所計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢的大小都是時(shí)間內(nèi)的平均值
4．如圖6所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的，磁場方向垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，則a、b兩點(diǎn)的電勢差為。
5.根椐法拉第電磁感應(yīng)定律E=Δф/Δt推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線,即在B⊥L，V⊥L，V⊥B條件下，如圖7所示，導(dǎo)線ab沿平行導(dǎo)軌以速度V勻速滑動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢大小的表達(dá)式E=BLV。

6．如圖8所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L=0.5m,左端接一電阻R=0.20,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑動(dòng)時(shí)，求：
（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小
（2）回路中感應(yīng)電流的大小

[能力訓(xùn)練]
3如圖9所示，把金屬圓環(huán)勻速拉出磁場，下列敘述正確的是：
(A)向左拉出和向右拉出所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
(B)不管向什么方向拉出，只要產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向都是順時(shí)針
(C)向右勻速拉出時(shí)，感應(yīng)電流方向不變
(D)要將金屬環(huán)勻速拉出，拉力大小要改變
2．如圖10所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，金屬棒可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì)；現(xiàn)用恒力將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，經(jīng)過時(shí)間速度為V，加速度為，最終以2V做勻速運(yùn)動(dòng)。若保持拉力的功率恒定，經(jīng)過時(shí)間，速度也為V，但加速度為，最終同樣以2V的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，則：
3．如圖11所示，金屬桿ab以恒定速率V在光滑平行導(dǎo)軌上
向右滑行，設(shè)整個(gè)電路中總電阻為R（恒定不變）,整個(gè)裝置置于
垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，下列敘述正確的是：
(A)ab桿中的電流與速率成正比；
(B)磁場作用于ab桿的安培力與速率V成正比；
(C)電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率V的平方成正比；
(D)外力對ab桿做的功的功率與速率V的平方成正比。
4．如圖12中，長為L的金屬桿在外力作用下，在勻強(qiáng)磁場中沿水平光滑導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)，如果速度v不變，而將磁感強(qiáng)度由B增為2B。
除電阻R外，其它電阻不計(jì)。那么：
（A）作用力將增為4倍（B）作用力將增為2倍
（C）感應(yīng)電動(dòng)勢將增為2倍（D）感應(yīng)電流的熱功率將增為4倍
5．如圖13所示，固定于水平絕緣平面上的粗糙平行金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m的金屬棒cd垂直放在導(dǎo)軌上，除電阻R和金屬棒cd的電阻r外，其余電阻不計(jì)；現(xiàn)用水平恒力F作用于金屬棒cd上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是：
（A）水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
（B）只有在cd棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能
（C）無論cd棒做何種運(yùn)動(dòng)，它克服安培力所做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能
(D)R兩端的電壓始終等于cd棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢的值
6．如圖14所示，在連有電阻R=3r的裸銅線框ABCD上，以AD為對稱軸放置另一個(gè)正方形的小裸銅線框abcd，整個(gè)小線框處于垂直框面向里、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．已知小線框每邊長L，每邊電阻為r,其它電阻不計(jì)。現(xiàn)使小線框以速度v向右平移，求通過電阻R的電流及R兩端的電壓．

7.在磁感強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中，放置兩根間距d=0.1m的平行光滑直導(dǎo)軌，一端接有電阻R=9Ω，以及電鍵S和電壓表．垂直導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1Ω的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌良好接觸．現(xiàn)使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動(dòng)，如圖15所示，試求：
（1）電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)；
（2）閉合電鍵S，外力移動(dòng)棒的機(jī)械功率．
8．如圖16所示，電阻為R的矩形線圈abcd，邊長ab=L,bc=h，質(zhì)量為m。該線圈自某一高度自由落下，通過一水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域的寬度為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。若線圈恰好以恒定速度通過磁場，則線圈全部通過磁場所用的時(shí)間為多少？
9．如圖17所示，長為L的金屬棒ab與豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌接觸良好（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），勻強(qiáng)磁場中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒無初速度釋放，釋放后一小段時(shí)間內(nèi)，金屬棒下滑的速度逐漸，加速度逐漸。
10．豎直放置的光滑U形導(dǎo)軌寬0.5m，電阻不計(jì)，置于很大的磁感應(yīng)強(qiáng)度是1T的勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直于導(dǎo)軌平面，如圖18所示，質(zhì)量為10g，電阻為1Ω的金屬桿PQ無初速度釋放后，緊貼導(dǎo)軌下滑（始終能處于水平位置）。問：
(1)到通過PQ的電量達(dá)到0.2c時(shí)，PQ下落了多大高度？(2)若此時(shí)PQ正好到達(dá)最大速度，此速度多大？(3)以上過程產(chǎn)生了多少熱量？
[學(xué)后反思]
__________________________________________________。
參考答案
自主學(xué)習(xí)1.BD2.D3.4.5:15.
針對訓(xùn)練1.A2.B3.ACD4.
5.證明：設(shè)導(dǎo)體棒以速度V勻速向右滑動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所圍面積的變化
6．（1）0.8V（2）4A
能力訓(xùn)練1.BCD2.AD3.ABCD4.ACD5.BC6.
7.(1)5V,4.5V(2)2.5W8.9.增大，減小
10．（1）0.4米（2）0.4米/秒0.0392J

《法拉第電磁感應(yīng)定律》教案

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。怎么才能讓教案寫的更加全面呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“《法拉第電磁感應(yīng)定律》教案”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

《法拉第電磁感應(yīng)定律》教案

一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容選自人教版物理選修3-2第四章第4節(jié)。本節(jié)是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。從知識發(fā)展來看，它既與電場、磁場和穩(wěn)恒電流有緊密聯(lián)系，又是后面學(xué)習(xí)交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。它既是教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。
知道了教材特點(diǎn)，我們再來了解一下學(xué)生特點(diǎn)。也就是我說課的第二部分：學(xué)情分析。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了恒定電流、電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量的相關(guān)知識，并且也知道了變化量和變化率的概念。已經(jīng)具備了基本的實(shí)驗(yàn)操作能力，具有一定的自主學(xué)習(xí)、合作研究方面的能力。
基于以上的教材特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn)，我制定了如下的教學(xué)目標(biāo)，力圖把傳授知識、滲透學(xué)習(xí)方法以及培養(yǎng)興趣和能力有機(jī)的融合在一起，達(dá)到最好的教學(xué)效果。
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識與技能】
知道感應(yīng)電動(dòng)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;理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式，會用法拉第電磁感應(yīng)定律解答有關(guān)問題。
【過程與方法】
通過演示實(shí)驗(yàn)，定性分析感應(yīng)電動(dòng)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;
通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，進(jìn)一步揭示電與磁的關(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。
【情感態(tài)度與價(jià)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、養(yǎng)成科學(xué)的研究方法。
基于這樣的教學(xué)目標(biāo)，要上好一堂課，還要明確分析教學(xué)的重難點(diǎn)。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解。
【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.理解是普遍意義的公式，而E=BLν是特殊情況下導(dǎo)線在切割磁感線情況下的計(jì)算公式。
說完了教學(xué)重難點(diǎn)，下面我將著重談?wù)劚咎谜n的教學(xué)過程。
五、教學(xué)過程
首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié)：
在這個(gè)環(huán)節(jié)中，我將向?qū)W生展示圖1、圖2，并設(shè)問：圖中電鍵S均閉合，電路中是否都有電流?為什么?

接下來，我會演示實(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(dòng)，但當(dāng)條形磁鐵位置變動(dòng)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。
【意圖：這個(gè)問題我采用設(shè)問的方法，一方面讓學(xué)生回顧前面學(xué)過的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另一方面讓學(xué)生帶著問題去思考，提高學(xué)生的課堂代入感。】
學(xué)習(xí)影響感應(yīng)電動(dòng)勢大小的因素時(shí)，我會采取讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的方法。首先拋出問題：剛才的實(shí)驗(yàn)中，磁鐵插入過程中，除了觀察到電流的有無以外，你還觀察到了電流大小有什么特點(diǎn)嗎?電流大小能說明感應(yīng)電動(dòng)勢大小嗎?是什么因素在起影響作用呢?做幾次試試看!
然后讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)(一)：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同一個(gè)線圈中，觀察并比較電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。實(shí)驗(yàn)完成后我將引導(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(dòng)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(dòng)勢越大，說明感應(yīng)電動(dòng)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(dòng)勢越大。
接著繼續(xù)讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)三，按圖2所示裝置用磁性強(qiáng)弱不同的條形磁鐵分別從同一位置以相同的速度插入同一個(gè)線圈中，觀察并比較電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況。完成后繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生歸納：本次實(shí)驗(yàn)兩種情況所用時(shí)間相同，但穿過線圈的磁通量變化不同，電流表的偏轉(zhuǎn)角不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小不同。說明感應(yīng)電動(dòng)勢的大小還與磁通量的變化量有關(guān)，即在Δt相同的情況下，ΔΦ越大，產(chǎn)生的E越大。
最后第三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)我將直接給出結(jié)果，實(shí)驗(yàn)的步驟、裝置以及需要觀察的現(xiàn)象將由學(xué)生自己課后獨(dú)立完成并驗(yàn)證我所給出的結(jié)論：當(dāng)穿過線圈的磁通量變化量與時(shí)間之比越大，即磁通量的變化率越快時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢就越大。
【意圖：這是本堂課重點(diǎn)。我通過探究實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中建立對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解，有助于加深學(xué)生的理解記憶，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳顟B(tài)度。同時(shí)也能夠更好的將本節(jié)課的主要內(nèi)容傳授給學(xué)生，便于課堂的順利開展?！?br> 接下來搬出完整的法拉第電磁感應(yīng)定律后，我將著重分析解釋該定律表達(dá)式中各字母所代表的物理意義，強(qiáng)調(diào)磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別。明確了三者的區(qū)別之后，本堂課的一大難點(diǎn)就解決了，接著我將用一道題目來推導(dǎo)出特殊情況下導(dǎo)線在切割磁感線情況下的計(jì)算公式E=BLν.
接下來在鞏固提升環(huán)節(jié)，我將讓學(xué)生完成以下練習(xí)：一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm的線圈垂直放置在磁場中，在1s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T.求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。
【意圖：這是對本節(jié)課內(nèi)容的一個(gè)綜合性練習(xí)，學(xué)生如果可以獨(dú)立完成本題，說明本節(jié)課的課堂效果還是十分不錯(cuò)的，反之則需要在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)加深對本節(jié)課的學(xué)習(xí)理解。】
最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié)，我將讓學(xué)生討論法拉第電磁感應(yīng)定律的計(jì)算公式和推導(dǎo)公式E=BLν各有什么特點(diǎn)?

法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案課件練習(xí)

第四節(jié)：法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
（1）、知道感應(yīng)電動(dòng)勢,及決定感應(yīng)電動(dòng)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）、會用解決問題。
（6）、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)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(dòng)勢公式E=BLv，掌握運(yùn)用理論知識探究問題的方法。
（8）、通過比較感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢的特點(diǎn)，把握主要矛盾。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律探究過程。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢的產(chǎn)生條件的區(qū)別。
【學(xué)習(xí)方法】實(shí)驗(yàn)分析、歸納法、類比法、練習(xí)鞏固
【教學(xué)用具】
多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計(jì)、螺線管、磁鐵。
【學(xué)習(xí)過程】
一、溫故知新：
1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

2、恒定電流中學(xué)過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？

3、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？

二、引入新課
1、問題1：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？

2、問題2：如圖所示，在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵，問
①、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,兩電路中是否都有電流?為什么?

②、有感應(yīng)電流,是誰充當(dāng)電源?

③、上圖中若電路是斷開的，有無感應(yīng)電流電流？有無感應(yīng)電動(dòng)勢？

3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件是什么？

4、比較產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件你有什么發(fā)現(xiàn)？

本節(jié)課我們就來一起探究感應(yīng)電動(dòng)勢
三、進(jìn)行新課
（一）、探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢大小的因素
（1）探究目的：感應(yīng)電動(dòng)勢大小跟什么因素有關(guān)？（猜測）
（2）探究要求：
①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。
②、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。
③、迅速和緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管，分別記錄表針的最大擺幅；
（3）、探究問題：
問題1、在實(shí)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(dòng)勢的大小有什么關(guān)系？
問題3：在實(shí)驗(yàn)中，快速和慢速效果有什么相同和不同？
（4）、探究過程
安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。（能力培養(yǎng)）

（課件展示）回答以上問題
上面的實(shí)驗(yàn)，我們可用磁通量的變化率來解釋：
實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）時(shí)，大，I感，E感。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化有關(guān)，磁通量的變化越電動(dòng)勢越大,磁通量的變化越電動(dòng)勢越小。
（二）、法拉第電磁感應(yīng)定律
從上面的實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，越大，E感越大，即感應(yīng)電動(dòng)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(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即E∝。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。
（師生共同活動(dòng)，推導(dǎo)法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式）（課件展示）
E=k
在國際單位制中，電動(dòng)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=
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(dòng)勢變?yōu)?br> E=
1.內(nèi)容:電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化率成正比
2.公式:ε=N
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(dòng)勢的大小與磁通量的變化率成
??⑶感應(yīng)電動(dòng)勢的方向由來判斷
??⑷感應(yīng)電動(dòng)勢的不同表達(dá)式由磁通量的的因素決定：
??當(dāng)ΔΦ＝ΔＢＳcosθ則ε＝ΔＢ／ΔtＳcosθ
??當(dāng)ΔΦ＝ＢΔＳcosθ則ε＝ＢΔＳ／Δtcosθ
??當(dāng)ΔΦ＝ＢＳΔ(cosθ)則ε＝ＢＳΔ（cosθ）／Δt
4、特例——導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢
用課件展示如圖所示電路，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(dòng)勢？（課件展示）

這是導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算更簡捷公式，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(dòng)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(dòng)方向跟磁感線方向有一個(gè)夾角θ，感應(yīng)電動(dòng)勢可用上面的公式計(jì)算嗎？
用課件展示如圖所示電路，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(dòng)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(dòng)勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)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。
5、公式比較
與功率的兩個(gè)公式比較得出E=ΔΦ/Δt：求平均電動(dòng)勢
E=BLV：v為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢，v為平均值時(shí)求平均電動(dòng)勢
課堂練習(xí)：
例題1：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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)勢越大
例題2：一個(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(dòng)勢。

例題3、如圖所示，在磁感強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)與之垂直的金屬框ABCD，框電阻不計(jì)，上面接一個(gè)長0.1m的可滑動(dòng)的金屬絲ab，已知金屬絲質(zhì)量為0.2g，電阻R＝0.2Ω，不計(jì)阻力，求金屬絲ab勻速下落時(shí)的速度。(4m／s)
??問1：將上題的框架豎直倒放，使框平面放成與水平成30°角，不計(jì)阻力，B垂直于框平面，求v？
??問2：上題中若ab框間有摩擦阻力，且μ＝0.2，求v？
??問3：若不計(jì)摩擦，而將B方向改為豎直向上，求v？
??問4：若此時(shí)再加摩擦μ＝0.2，求v？
??問5：如圖所示在問2中的BC中間加ε＝0.3v、r＝0.8Ω的電池，求v？
??問6：上題中若有摩擦，μ＝0.2，求v？
??問7：B改為豎直向上，求v？
??問8：將電池ε反接時(shí)的各種情況下，求v？
【學(xué)習(xí)小結(jié)】
1、認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。
2、自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。

法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用

法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用
1、法拉第電磁感應(yīng)定律
感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比，即E＝n．
2、理解、應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)注意
(1)、正確區(qū)分φ，△φ，三者之間的區(qū)別．
φ是狀態(tài)量，某一時(shí)刻，某一位置的磁通量為φ＝BS．
△φ是過程量，是表示回路從某一時(shí)刻到另一時(shí)刻磁通量的變化量，即△φ＝φ2-φ1
表示磁通量的變化率．
φ，△φ，它們之間無直接決定性關(guān)系，即φ大或△φ大都不能確定就大，反之大，φ或△φ也不一定大．
(2)、用E＝n計(jì)算出的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是△t時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值．由E＝BLvsinθ，可求得瞬時(shí)值．
由于這些規(guī)律也是能量守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)，因此，在研究電磁感應(yīng)的問題時(shí)，從能量的觀點(diǎn)去認(rèn)識，往往更能觸及問題的本質(zhì)，也往往是處理此類問題的一個(gè)捷徑．
電磁感應(yīng)是中學(xué)物理的一個(gè)重要“節(jié)點(diǎn)”，不少問題中涉及到：力和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量和能量、電路和安培力等多方面的知識，綜合性很強(qiáng)，因此，通過對該部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)，可以帶動(dòng)對前面各章知識的回顧和應(yīng)用，有利于提高綜合運(yùn)用知識分析解決問題的能力。
例1：半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)．LL的電阻均為2.0Ω
(1)、若棒以V0＝5m／s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間(如圖所示)，MN中的電動(dòng)勢和流過燈L1的電流；
(2)、撤去中間的金屬棒MN，將右面的半環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°，若此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，其變化率為，求L1的功率．

例2：如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的兩根平行導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌的左端連接一個(gè)耐壓足夠大的電容器，電容器的電容為C，放在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體桿cd與導(dǎo)軌接觸良好，cd桿在平行導(dǎo)軌平面的水平力作用下從靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面豎直向下，導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)導(dǎo)軌、導(dǎo)體桿和連接電容器的導(dǎo)線的電阻，導(dǎo)體桿的摩擦也可忽略不計(jì)．求從導(dǎo)體桿開始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過時(shí)間t,電容器吸收的能量E．

例3：如圖所示，在相距L的兩根水平放置的無限長金屬導(dǎo)軌上，放置兩根金屬棒ab和cd，兩棒質(zhì)量均為m，電阻均為R，ab棒用細(xì)繩通過定滑輪與質(zhì)量也是m的砝碼相連，整個(gè)裝置處于無限大、豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻、接觸電阻都不計(jì)，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)將砝碼從靜止開始釋放，經(jīng)歷時(shí)間t，電路中的電功率達(dá)到最大值，求此時(shí)cd棒的加速度及ab棒的速度各為多大，(設(shè)砝碼不會觸地，取g＝10m／s2)

例4：如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0＝0.10Ω／m，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離L＝0.20m．有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B＝kt，比例系數(shù)k＝0.020T/s，一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中保持與導(dǎo)軌垂直，在t＝0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t＝6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力．

例5：如圖所示，固定水平桌面上的金屬框架edcf，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(dòng)，此時(shí)adcb構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。若從t＝0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，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)?