本文格式為Word版，下載可任意編輯——《法拉第電磁感應(yīng)定律》導(dǎo)學(xué)案

第四節(jié)：法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)學(xué)案

（1）、知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),及決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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）、通過(guò)推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv（E=BLvsinθ）（5）、會(huì)用E?n??及E=BLv解決問(wèn)題。?t??。?t法拉第電磁感應(yīng)定律探究過(guò)程。

試驗(yàn)分析、歸納法、類(lèi)比法、練習(xí)穩(wěn)定

多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計(jì)、螺線管、磁鐵。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(guò)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？

3、在恒定電路中，電動(dòng)勢(shì)的方向怎樣？在電磁感應(yīng)中是否也存在電動(dòng)勢(shì)？課前預(yù)習(xí)案1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)在叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于。

2．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件與產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有什么不同？3．法拉第電磁感應(yīng)定律：

（1）內(nèi)容：。

（2）表達(dá)式：對(duì)單匝線圈：對(duì)多匝線圈：。4．導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

（1）B、L、V兩兩垂直時(shí)：E＝；V與B有夾角θ時(shí)：E＝。5．反電動(dòng)勢(shì)：課堂探究案（一）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

合作探究1：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念及產(chǎn)生的條件甲乙

1、問(wèn)題1：如下圖，在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵，問(wèn)

①、在條形磁鐵向下插入螺線管的過(guò)程中,兩電路中是否都有電流?為什么?②、甲有感應(yīng)電流,是誰(shuí)充當(dāng)電源?

③、上圖中若電路是斷開(kāi)的，有無(wú)感應(yīng)電流？有無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？2、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是什么？

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

（二）、法拉第電磁感應(yīng)定律

合作探究2：探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素

（1）探究目的：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么因素有關(guān)？（猜測(cè)）（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(wèn)題：

問(wèn)題1、在試驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？

問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？問(wèn)題3：在試驗(yàn)中，快速和慢速效果有什么不同？（4）、探究過(guò)程

課件展示演示試驗(yàn)。

試驗(yàn)現(xiàn)象：試驗(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。?t試驗(yàn)結(jié)論:電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化有關(guān)，磁通量的變化越電動(dòng)勢(shì)越大,磁通量的變化

越電動(dòng)勢(shì)越小。

合作探究3：法拉第電磁感應(yīng)定律

確切的試驗(yàn)說(shuō)明：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)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

???t??。?tSN在國(guó)際單位制中，電動(dòng)勢(shì)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(xiě)成E=

設(shè)閉合電路是一個(gè)N匝線圈，且穿過(guò)每匝線圈的磁通量變化率都一致，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(shì)變?yōu)镋=

???t1.內(nèi)容:

1/3

??2.公式:E=N?t3.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／Δt⑵感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由來(lái)判斷

⑶定律的兩種變形式：

?例1、一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過(guò)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(shì)。

?變式1、匝數(shù)為n＝200的線圈回路總電阻R＝50Ω，整個(gè)線圈平面均Φ/Wb有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)，磁通量Φ隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所

0.15示，求：線圈中的感應(yīng)電流的大小。

（三）導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

用課件展示如下圖，閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？（課件展示）

0.10.10t/s注：這是導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算更簡(jiǎn)捷公式，需要理解（1）B,L,V兩兩

（2）導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E=（3）速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為（）

問(wèn)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(shì)可用上面的公式計(jì)算嗎？

用課件展示如下圖，閉合電路的一部分導(dǎo)體處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shì)。

解：

（4）公式比較公式比較：（1）E=ΔΦ/Δt：一般用來(lái)求平均電動(dòng)勢(shì)

（2）E=BLV：v為瞬時(shí)值時(shí)求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)，v為平均值時(shí)求平均電動(dòng)勢(shì)

例2：如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω，與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B＝0.4T。現(xiàn)使ab以v＝10m／s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。

（1）ab中的電流大?ab兩點(diǎn)間的電壓多大？aNM（2）維持ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大？

v（3）ab向右運(yùn)動(dòng)1m的過(guò)程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱RBr量是多少？bPQ

變式2．如下圖，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求ab下滑的最大速度vm

2/3

（四）、反電動(dòng)勢(shì)

引導(dǎo)學(xué)生探討教材圖4.4-3中，電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是減弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？

探討：假使電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而中止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么狀況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？

電動(dòng)機(jī)中止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會(huì)很大，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí)，應(yīng)馬上切斷電源，進(jìn)行檢查。課堂檢測(cè)：

1、穿過(guò)一個(gè)單匝數(shù)線圈的磁通量，始終為每秒鐘均勻地增加2Wb，則（）

A、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增大2VB、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減小2VC、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2VD、線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

2、在南極上空離地面較近處，有一根與地面平行的直導(dǎo)線，現(xiàn)讓直導(dǎo)線由靜止自由下落，在下落過(guò)程

中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（）

A、增大B、減小C、不變D、無(wú)法判斷

3、一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

4、如下圖，用均勻?qū)Ь€做成一個(gè)正方形線框，每邊長(zhǎng)為0.2cm，正方形的一半放

在和線框垂直的向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)的變化為每0.1s增加1T時(shí)，線框中感應(yīng)動(dòng)勢(shì)

課后拓展：

1、以下說(shuō)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(shì)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(shì)一定越大C、線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shì)越大

2、一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

3．將一磁鐵緩慢地或迅速地插到閉合線圈中同樣位置處，不發(fā)生變化的物理量有（）A.磁通量的變化率B.感應(yīng)電流的大小C.流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量D.磁通量的變化量

4.如圖，金屬桿ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在垂直磁場(chǎng)平面上做繞o點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則Uab＝。

5、金屬桿ab放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉合矩形電路，長(zhǎng)L1=0.8m，寬L2=0.5m，回路的總電阻R=0.2Ω，回路處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿用水平繩通過(guò)定滑輪連接質(zhì)量M=0.04kg的木塊，木塊放在水平面上，如圖9-2-5所示，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度