1、第四课 法拉第电磁感应定律教材分析:前几节内容是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的,本节是从感应电流进一步深入到感应电动势来理解的。以 陈述的事实的方式,引入法拉第电磁感应定律。总体设计思路是:首先,建立感应电动势 概念;其次,通 过对实验的定性分析, ,探索感应电动势的大小跟哪些因素有关;随后得出感应电动势大小的一般表达式;最后,在利用法拉第 电磁感应定律对“导线切割磁感线时的感应电动势”和“ 反电动势”这两种特殊情况。学情分析:第一节知道电生磁,磁生 电,第二 节学习法拉第研究的足迹,第三节解决了感应电流的方向问题。学生知道产生感 应电流的条件,会用 塄次定律判断感 应电流的方向。教学三
2、维目标:(一)知识和技能1理解电磁感应现象中感应电动势 的存在;2通过对实验现象的观察,分析、概括与感 应电动势的大小有关的因素,从而掌握法 拉第电磁感应定律。(二)过程和方法1.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。2.通过本节课的学习,使学生领会从一般到特殊、从特殊到一般的推理方法。(三)情感、态度和价值观培养学生对不同事物进行分析,找出共性和个性的辨证唯物主 义思想。教学重难点:法拉第电磁感应定律新课教学:感应电动势的概念:在电磁感应现象中产生的电动势叫。 。构成回路-有电流-回路中有感应电动势不构成回路-无电流-但电动势依然存在定性回答:感应电动势的大小跟哪些因素有关?r
3、abRabrR(c)A 图中 ab 越快,回路中感应电流越大,B 图中转的越快,回路中感 应电流越大,(c)图 中条形磁铁插入或拔出速度越快,回路中感 应电流越大。小结:感应电流大小跟磁通量变化快慢有关。把磁通量变化快慢叫磁通量的变化率:区分三者的区别: / t类似于: v v v/t比较:磁通量 、磁通量的变化量、磁通量的 变化率 的意义t(1)磁通量 是穿 过某一面积 的磁感线的条数;磁通量的变化量=1-2 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。t(2)当磁通量很大时,磁通量的 变化量 可能很小。同理,当磁通量的变化量 很大时,若经历的
4、时间很长,则磁通量的 变化率也可能较小。(3)磁通量 和磁通量的 变化量 的单位是 Wb,磁通量变化率的单位是 Wbs。(4)磁通量的变化量 与电路中感应电动势大小没有必然关系,穿过电路的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t中的感应电动势越大,反之亦然。(5)磁通量的变化率 ,是 -t图象上某点切线的斜率。t三法拉第电磁感应定律:(1)语言表达: 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即 E/t(板书)EK /t(板 书)若 E、t 均取国 际单位,上式中 K1(板书)由此得出:E /t若闭合电路有 n 匝线圈,则
5、 En /t(板书)(2)关于公式中单位的推导:则比例系数为 k=1(3)导线切割磁感线是的感应电动势:情景之一:把矩形线框 abcd 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里, 线 框平面跟磁感线垂直。线框可动部分 ab 的长度是 L,以速度 v 向右运动,求线框中产生的感应电动势 E 的大小。解析:设在 t 时间内可动部分由 ab 运动至 ab由法拉第 电磁感应定律:E/ tBSSLvt由上述方程可以推出:EBLv前提:B 、L、v 三者相互垂直,导体棒中所产生的感应电动势 EBLv(板书)情景之二:观察导体棒的空间运动,画出平面直 观图,并做分析v1 为有效切割速度 v1vsin导体棒中所产生
6、的感应电动势 EBLvsin四反电动势引导学生讨论教材图 4.3-3 中,电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了 电源的电流?是有利于线 圈转动还是阻碍线圈的转动?学生讨论后发表见解。教师总结点评:电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流,这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线 圈的转动。 这样,线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能,电能转化为其它形式的能。讨论:如果电动机因机械阻力过大而停止转动,会 发生什么情况? 这时应采取什么措施?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。板书设计一感应电动势的概念:二定性回答:感应电动势的大小跟哪些因素有关区分三者的区别: /t类似于: v v v/t三法拉第电磁感应定律:若闭合电路有 n 匝线圈,则 En /t(板书)导体棒中所产生的感应电动势 EBLvsin四反电动势反思总结:还要添加关于导线切割的有效值问题