《法拉第电磁感应定律》导学案.doc

第四节：法拉第电磁感应定律导学案
【学习目标】
（1）、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。
（2）、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。
（3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
（4）、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv（E=BLvsinθ）
（5）、会用及E=BLv解决问题。
【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。
【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固
【教学用具】多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。
【学习过程】
温故知新
1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？
3、在恒定电路中，电动势的方向怎样？在电磁感应中是否也存在电动势？
课前预习案
1．感应电动势：在中产生的电动势在叫做感应电动势。产生电动势的那部分导体相当于。
2．产生感应电动势的条件与产生感应电流的条件有什么不同？
3．法拉第电磁感应定律：
（1）内容：。
（2）表达式：对单匝线圈：对多匝线圈：。
4．导体棒切割磁感线时感应电动势：
（1）B、L、V两两垂直时：E＝；V与B有夹角θ时：E＝。
5．反电动势：

N
S
甲
乙
课堂探究案
感应电动势
合作探究1：感应电动势的概念及产生的条件

1、问题1：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问
①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什么?
②、甲有感应电流,是谁充当电源?
③、上图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？
2、产生感应电动势的条件是什么？
3、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？
（二）、法拉第电磁感应定律
合作探究2：探究影响感应电动势大小的因素
（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测）
（2）探究要求：
①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。
②、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。
③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅；
（3）、探究问题：
问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？
问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？
问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么不同？
（4）、探究过程
课件展示演示实验。

实验现象：实验中，将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）时，大，I感，E感。
实验结论:电动势的大小与磁通量的变化有关，磁通量的变化越电动势越大,磁通量的变化越电动势越小。
合作探究3：法拉第电磁感应定律
精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝。这就是法拉第电磁感应定律。
（师生共同活动，推导法拉第电磁感应定律的表达式）（课件展示）E=k
在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s），可以证明式中比例系数k=1，（同学们可以课下自己证明），则上式可写成E=
设闭合电路是一个N匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时相当于N个单匝线圈串联而成，因此感应电动势变为E=
1.内容:
2.公式:E=N
3.定律的理解:
⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt
⑵感应电动势的方向由来判断
⑶定律的两种变形式：
例1、一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。

Φ/Wb
t/s
0.15
0.10
0.1
变式1、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。

（三）导线切割磁感线时的感应电动势
用课件展示如图所示，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？（课件展示）

注：这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，需要理解
（1）B,L,V两两
（2）导线运动方向和磁感线平行时，E=
（3）速度V为平均值（瞬时值），E就为（）
问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动势可用上面的公式计算吗？
用课件展示如图所示，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。
解：

（4）公式比较
公式比较：（1）E=ΔΦ/Δt：一般用来求平均电动势
（2）E=BLV：v为瞬时值时求瞬时电动势，v为平均值时求平均电动势

R
B
r
P
M
N
a
Q
b
v
例2：如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金