高中物理電磁感應(yīng)教案

高考物理考點重點法拉第電磁感應(yīng)定律復(fù)習(xí)。

第二課時法拉第電磁感應(yīng)定律

【教學(xué)要求】
1．理解法拉第電磁感應(yīng)定律。
2．理解計算感應(yīng)電動勢的兩個公式E=BLv和的區(qū)別和聯(lián)系，并應(yīng)用其進行計算。（對公式E=BLv的計算，只限于L與B、v垂直的情況）。
【知識再現(xiàn)】
一、感應(yīng)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。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，當(dāng)電路斷開時，無感應(yīng)電流，但仍有感應(yīng)電動勢。
二、法拉第電磁感應(yīng)定律：
1、內(nèi)容：電路中的感應(yīng)電動勢大小，跟穿過這一電路的_______________________成正比。
2、公式：E＝n△ф/△t。
3、E＝n△ф/△t計算的是感應(yīng)電動勢的平均值，可以理解為E＝nB△S/△t，或E＝nS△B/△t。
三、導(dǎo)體做切割磁感線時感應(yīng)電動勢大小的計算：
1、公式：E＝BLV
2、條件：①勻強磁場，②L⊥B，③V⊥L
3、注意：①L為導(dǎo)體“有效”切割磁感線的等效長度．②V為導(dǎo)體切割磁感線的速度，一般導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同。③電勢高低的判斷：電源內(nèi)部的電流是從低電勢點流向高電勢點。
4、對有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的情況，V指平均速度．如圖所示，一長為L的導(dǎo)體桿AC繞A點在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感強度為B．則AC各部分切割磁感線的速度不相等，vA＝0，vc＝ωL，而且AC上各點的線速度大小與半徑成正比，所以AC切割的速度可以用其平均切割速度，即v=vc/2=ωL/2，故E=BωL2/2。

知識點一磁通量ф、磁通量的變化量△ф及磁通量的變化率△ф/△t的關(guān)系
【應(yīng)用1】矩形形線框abcd繞OO軸在磁感強度為0.2T的勻強磁場中以2r／s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，已知ab=20cm，bd=40cm，匝數(shù)為100匝，當(dāng)線框從如圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°，則
（1）線圈中磁通量的變化量ΔΦ等于多少？
（2）磁通量平均變化率為多少？
（3）線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E為多少？
導(dǎo)示：（1）轉(zhuǎn)過90°，△ф=BS-0=1.6×10-2Wb；
（2）△t=T/4=0.125s，△ф/△t=0.128Wb/s；
（3）E＝n△ф/△t=12.8V。

知識點二E＝n△ф/△t與E＝BLV的比較
1．研究對象不同：前者是一個回路（不一定閉合），后者是一段直導(dǎo)線（或等效成直導(dǎo)線）．
2.適用范圍不同：前者具有普適性，無論什么方式引起ф的變化都適用，計算的是整個回路的感應(yīng)電動勢．后者只適用于一段導(dǎo)線切割磁感線的情況，計算的是切割磁感線的這段導(dǎo)體兩端的電動勢．
3．條件不同：前者不一定是勻強磁場，可以是ф變化，可以是B變化，可以是S變化，也可以是S和B都變化。后者L,v,B之間應(yīng)取兩兩互相垂直的分量，可采用投影的辦法．
4.意義不同：前者求的是平均電動勢，后者求的是瞬時電動勢，當(dāng)v取平均位時，也可求平均電動勢．
5.使用情況不同：(1)求解導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的問題時，兩個公式都可．
(2）求解某一過程（或某一段時間）內(nèi)的電動勢，平均電流，通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量等問題，應(yīng)選用E＝n△ф/△t。
(3)求解某一時刻（或某一位置）的電動勢，瞬時電流、功率及某段時間內(nèi)的電功、電熱等問題，應(yīng)選用E=BLv。
【應(yīng)用2】如圖所示，足夠長的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為d，左端MN用阻值不計的導(dǎo)線相連，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動，導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計。整個裝置處于豎直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)。金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運動，t=0時，金屬棒ab與MN相距非常近．求：
（1）當(dāng)t=to時，水平外力的大小F．
（2）同學(xué)們在求t=to時刻閉合回路消耗的功率時，有兩種不同的求法：
方法一：t=to時刻閉合回路消耗的功率P=Fv．
方法二：由Bld=F，得：（其中R為回路總電阻）
這兩種方法哪一種正確?請你做出判斷，并簡述理由．
導(dǎo)示:（1）回路中的磁場變化和導(dǎo)體切割磁感線都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，據(jù)題意，有
；；
聯(lián)立求解得
又得
所以，，即
（2）方法一錯，方法二對；
方法一認為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實際上磁場的變化也對閉合回路提供能量。
方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率。

類型一求感應(yīng)電動勢的兩種方法
1、E＝n△ф/△t，它計算的是感應(yīng)電動勢的平均值，可以理解為E＝nB△S/△t，或E＝nS△B/△t。
2、E＝BLV。
條件：①勻強磁場，②L⊥B，③V⊥L。
【例1】（鹽城中學(xué)08屆高三年級12月份測試題）如圖所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0.5m，左端通過導(dǎo)線與阻值為2的電阻R連接，右端通過導(dǎo)線與阻值為4的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長為2m，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化如圖所示，在t＝0時，一阻值為2的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運動，當(dāng)金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：
（1）通過小燈泡的電流強度；
（2）恒力F的大小；
（3）金屬棒的質(zhì)量。
導(dǎo)示：（1）金屬棒未進入磁場時，R總＝RL＋R/2＝5，E1＝t＝SBt＝0.5V，IL＝E1/R總＝0.1A，
（2）因燈泡亮度不變，故4s末金屬棒進入磁場時剛好勻速運動。
I＝IL＋IR＝IL＋ILRLR＝0.3A，
F＝FA＝BId＝0.3N，
（3）E2＝I（R＋RRLR＋RL）＝1V，v＝E2Bd＝1m/s，
a＝vt＝0.25m/s2，m＝Fa＝1.2kg。
本題考查了兩類電動勢的計算方法：即感生電動勢和動生電動勢。關(guān)鍵是抓住“燈泡的亮度沒有變化”。

類型二感應(yīng)電荷量的計算
回路中發(fā)生磁通變化時，由于感應(yīng)電場的作用使電荷發(fā)生定向移動而形成感應(yīng)電流，在△t內(nèi)遷移的電量（感應(yīng)電量）為：q=I△t=E△t/R=△ф/R
僅由回路電阻和磁通變化決定，與發(fā)生磁通變化的時間無關(guān)。因此，當(dāng)用一根磁棒先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時，線圈里積聚的感應(yīng)電量相等．但快插與慢插時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流不同，外力做的功也不同．
【例2】如圖，金屬桿MN和PQ間距為L，MP間連有電阻R，豎直放置在垂直紙面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，有一金屬棒AB，長為2L，A端始終與PQ接觸，棒緊靠MN滑倒．求此過程中通過R的電量（其他電阻不計）．
導(dǎo)示:根據(jù)E＝△ф/△t，I=E/R，q=It得，
q=△ф/R=BL2/2R。

追問：若在NQ處連接一個電容為C的電容器，已知AB棒角速度為ω，則通過R的電量又是多少？

1、（東海高級中學(xué)08屆高三第四次月考卷）如圖所示，兩根相距為L的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則（）
A．U=Blv/2流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
B．U=Blv/2流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b
C．U=Blv流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D．U=Blv流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

2、一個N匝圓線圈，放在磁感強度為B的勻強磁場中，線圈平面跟磁感強度方向成30°角，磁感強度隨時間均勻變化，線圈導(dǎo)線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是()
A．將線圈匝數(shù)增加一倍
B．將線圈面積增加一倍
C．將線圈半徑增加一倍
D．適當(dāng)改變線圈的取向

3、（啟東中學(xué)2008屆高三第三次月考）某同學(xué)在實驗室里熟悉各種儀器的使用。他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當(dāng)轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感強度測量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的周期一致。經(jīng)過操作，該同學(xué)在計算機上得到了如圖乙所示的圖像。
（1）在圖像記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是。
（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的周期是s。
（3）該同學(xué)猜測磁感強度傳感器內(nèi)有一線圈，當(dāng)測得磁感強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時。按照這種猜測（）
A．在t=0.1s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
B．在t=0.15s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化
C．在t趨近0.1s時，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達到了最大值
D．在t趨近0.15s時，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達到了最大值
答案：1、A2、CD
3、（1）先快慢不變，后越來越慢；
（2）0.2；（3）AC

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09高考物理法拉第電磁感應(yīng)定律

難點7法拉第電磁感應(yīng)定律

一、難點形成原因

1、關(guān)于表達式

此公式在應(yīng)用時容易漏掉匝數(shù)n，實際上n匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是串聯(lián)在一起的，其次是合磁通量的變化，尤其變化過程中磁場方向改變的情況特別容易出錯，并且感應(yīng)電動勢E與、、的關(guān)系容易混淆不清。

2、應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種特殊情況E=Blv、、E=nBsωsinθ（或E=nBsωcosθ）解決問題時，不注意各公式應(yīng)用的條件，造成公式應(yīng)用混亂從而形成難點。

3、公式E=nBsωsinθ（或E=nBsωcosθ）的記憶和推導(dǎo)是難點，造成推導(dǎo)困難的原因主要是此情況下，線圈在三維空間運動，不少同學(xué)缺乏立體思維。

§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)容及表達式
2、會用法拉第電磁感應(yīng)定律進行有關(guān)的計算
3、會用公式進行計算
[自主學(xué)習(xí)]
1．穿過一個電阻為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)電動勢每秒鐘減少2V(B)線圈中的感應(yīng)電動勢是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)電動勢越大
(D)線圈放在磁場越強的位置，線圈中的感應(yīng)電動勢越大
(E)線圈中的磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大
3．有一個n匝線圈面積為S，在時間內(nèi)垂直線圈平面的磁感應(yīng)強度變化了，則這段時間內(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0.2S，第二次用時1S；則前后兩次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比。

5．如圖2所示，用外力將單匝矩形線框從勻強磁場的邊緣勻速拉出．設(shè)線框的面積為S，磁感強度為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磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖所示；求：
（1）前4S內(nèi)的感應(yīng)電動勢
（2）前5S內(nèi)的感應(yīng)電動勢
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，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.5T,ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動，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磁場中作切割磁感線運動，導(dǎo)軌電阻不計，則兩導(dǎo)線：
(A)產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動勢（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)強度為B的勻強磁場中，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)電動勢的大小跟磁感應(yīng)強度的變化成正比
(D)對給定匝數(shù)的線圈和磁場，感應(yīng)電動勢的大小跟面積的平均變化率成正比
（E）題目給的三種計算電動勢的形式，所計算感應(yīng)電動勢的大小都是時間內(nèi)的平均值
4．如圖6所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細金屬環(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)強度隨時間均勻變化時，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則a、b兩點的電勢差為。
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勻速滑動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小的表達式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)強度B=0.40T的勻強磁場方向垂直導(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，當(dāng)ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑動時，求：
（1）ab棒中感應(yīng)電動勢的大小
（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，方向都是順時針
(C)向右勻速拉出時，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，導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計；現(xiàn)用恒力將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，經(jīng)過時間速度為V，加速度為，最終以2V做勻速運動。若保持拉力的功率恒定，經(jīng)過時間，速度也為V，但加速度為，最終同樣以2V的速度做勻速運動，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)整個電路中總電阻為R（恒定不變）,整個裝置置于
垂直紙面向里的勻強磁場中，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，在勻強磁場中沿水平光滑導(dǎo)軌勻速運動，如果速度v不變，而將磁感強度由B增為2B。
除電阻R外，其它電阻不計。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；現(xiàn)用水平恒力F作用于金屬棒cd上，由靜止開始運動的過程中，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棒做勻速運動時，F(xiàn)對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能
（C）無論cd棒做何種運動，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正方形的小裸銅線框abcd，整個小線框處于垂直框面向里、磁感強度為B的勻強磁場中．已知小線框每邊長L，每邊電阻為r,其它電阻不計?，F(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.在磁感強度B=5T的勻強磁場中，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，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，外力移動棒的機械功率．
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磁場，磁場區(qū)域的寬度為h，磁感應(yīng)強度為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），勻強磁場中的磁感應(yīng)強度為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，置于很大的磁感應(yīng)強度是1T的勻強磁場中，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的電量達到0.2c時，PQ下落了多大高度？(2)若此時PQ正好到達最大速度，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，經(jīng)過時間，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

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《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，也是教學(xué)難點。
知道了教材特點，我們再來了解一下學(xué)生特點。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)具備了基本的實驗操作能力，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和學(xué)生特點，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)興趣和能力有機的融合在一起，達到最好的教學(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】
通過演示實驗，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)生對實驗條件的控制能力和對實驗的觀察能力;
通過法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，進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、實驗尋找物理規(guī)律的能力。
【情感態(tài)度與價值觀】
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。
四、教學(xué)重難點
【重點】
法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和理解。
【難點】
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算公式。
說完了教學(xué)重難點，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，我會演示實驗一：對照圖1安培表指針偏轉(zhuǎn);對照圖2電流計指針不動，但當(dāng)條形磁鐵位置變動時，電流計指針偏轉(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)電動勢大小的因素時，我會采取讓學(xué)生自己動手進行探究實驗的方法。首先拋出問題：剛才的實驗中，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嗎?電流大小能說明感應(yīng)電動勢大小嗎?是什么因素在起影響作用呢?做幾次試試看!
然后讓學(xué)生進行探究實驗(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線圈中，觀察并比較電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況。實驗完成后我將引導(dǎo)學(xué)生歸納：電流計的指針偏角大，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間有關(guān)，且在磁通量變化相同的情況下，所需時間越短，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。
接著繼續(xù)讓學(xué)生動手進行實驗三，按圖2所示裝置用磁性強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線圈中，觀察并比較電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況。完成后繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生歸納：本次實驗兩種情況所用時間相同，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)電動勢大小不同。說明感應(yīng)電動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。
最后第三個探究實驗我將直接給出結(jié)果，實驗的步驟、裝置以及需要觀察的現(xiàn)象將由學(xué)生自己課后獨立完成并驗證我所給出的結(jié)論：當(dāng)穿過線圈的磁通量變化量與時間之比越大，即磁通量的變化率越快時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大。
【意圖：這是本堂課重點。我通過探究實驗的方法讓學(xué)生自己在實驗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?shù)纳顟B(tài)度。同時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式中各字母所代表的物理意義，強調(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)電動勢。
【意圖：這是對本節(jié)課內(nèi)容的一個綜合性練習(xí)，學(xué)生如果可以獨立完成本題，說明本節(jié)課的課堂效果還是十分不錯的，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?！?br> 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)定律的計算公式和推導(dǎo)公式E=BLν各有什么特點?

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刻到另一時刻磁通量的變化量，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計算出的感應(yīng)電動勢的大小是△t時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值．由E＝BLvsinθ，可求得瞬時值．
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，從能量的觀點去認識，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捷徑．
電磁感應(yīng)是中學(xué)物理的一個重要“節(jié)點”，不少問題中涉及到：力和運動、動量和能量、電路和安培力等多方面的知識，綜合性很強，因此，通過對該部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)，可以帶動對前面各章知識的回顧和應(yīng)用，有利于提高綜合運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．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，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間(如圖所示)，MN中的電動勢和流過燈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°，若此時磁場隨時間均勻變化，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動，加速度為a，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面豎直向下，導(dǎo)軌足夠長，不計導(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．求從導(dǎo)體桿開始運動經(jīng)過時間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棒用細繩通過定滑輪與質(zhì)量也是m的砝碼相連，整個裝置處于無限大、豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌電阻、接觸電阻都不計，不計一切摩擦，現(xiàn)將砝碼從靜止開始釋放，經(jīng)歷時間t，電路中的電功率達到最大值，求此時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．有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B＝kt，比例系數(shù)k＝0.020T/s，一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直，在t＝0時刻，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?，求在t＝6.0s時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磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時adcb構(gòu)成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計，開始時磁感應(yīng)強度為B0。若從t＝0時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右作勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?