课题申报实施材料：法拉第电磁感应定律

人教版新课标物理必修2

目录

第四章 电磁感应　
第一节 　划时代的发现          
第二节 　探究电磁感应的产生条件
第三节 　法拉第电磁感应定律

第四节  楞次定律　
第五节  感生电动势和动生电动势

第六节　互感和自感
第七节　涡流　

 

第四章 电磁感应　

第三节 　法拉第电磁感应定律

一课时

我的学习目标：

（1）掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势．

（2）掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势．

    （3）了解平均感应电动势和感应电动势的即时值．

我的学习过程：

一、生活引入

每课一诵（20分）

1、电源能够产生电动势，那么在电磁感应现象中，产生        的那部分导体就相当于电源

2、思考讨论：如下图所示的三个实验中，分别是哪部分相当于电源？

 　

图1　　　　　　　　　　　　　　图2　　　　　　　　　　　　　　图3

                                                                        

 

二、基本功训练

1、知识点学习(20分)

 

探究活动：如何通过上图所示的三个实验来研究影响感应电动势的大小因素呢？设计的可能方案如下：

 

　　(1)．如图1所示电路，通过改变导体棒做切割磁感线运动的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。

 (2)．如图2所示电路，通过改变条形磁铁插入和拔出螺线管的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。

(3)．如图3所示电路，通过改变滑动变阻器滑片移动的速度大小，来研究影响感应电动势大小的因素。

 　结论：                                                                        

共同规律：                                                           

 

磁通量的变化快慢如何表示呢？（从数学角度定量的表示）

                                                                       

 

导体棒切割磁感线的感应电动势:                                                                      

2、知识点演练（5分）

 　关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（  ）

　　A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

　　B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大

　　C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大

　　D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

三、题型训练

1、选择题(5分)

如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为 （   ）

　　A．4∶1

　　B．1∶4

　　C．2∶1

D．1∶2

2、填空题(5分)

　一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为____V，此导体棒在作切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为____V．

四、学以致用

1、举一反三（20分）

(1)、一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势的说法错误的是(　　)

A．一定为0.1 V                  B．可能为零

C．可能为0.01 V                 D．最大值为0.1 V

　(2)．将一条形磁铁插入螺线管线圈。第一次插入用0.2秒，第二次插入用1秒，则两次线圈中电流强度之比为____，通过线圈的电量之比为____，线圈放出的热量之比为____。

　(3)．正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120 r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是____wb，线圈中磁通量平均变化率为____wb／s，平均感应电动势为____V。

2、我要解决生活中实际问题。( 10分)

如图所示，设匀强磁场的磁感应强度B为0.10T，切割磁感线的导线的长度为40cm，线框向左匀速运动的速度v为5.0m/s，整个线框的电阻R为0.5Ω，试求

①感应电动势的大小

②感应电流的大小

3、每课一测(15分)

如图所示，用均匀导线做成一个正方形线框，每边长为0.2 cm，正方形的一半放在和线框垂直的向里的匀强磁场中，当磁场的变化为每0.1 s增加1 T时，线框中感应电动势是多大？

 

 

 

 

 

附:答案和解析

 

 一、

1、感应电动势

2、图1中电源是导体棒AB，图2中电源是螺线管B，图3中电源也是螺线管B。

二、

1、知识点学习

结论：（1）．感应电动势的大小，与导体棒切割磁感线的速度大小有关。速度越大，产生的感应电动势越大。

 

　　 （2）．感应电动势的大小，与条形磁铁插入或拔出螺线管的速度大小有关，速度越大，产生的感应电动势越大。

 

　　 （3）．感应电动势的大小，与滑动变阻器滑片移动的速度大小有关。速度越大，产生的感应电动势越大。

共同规律：感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关

磁通量的变化快慢表示：

设时刻t₁时穿过闭合电路的磁通量为Φ₁，时刻t₂时穿过闭合电路的磁通量为Φ₂，则在时间Δt＝t₂－t₁内磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ₂－Φ₁，磁通量的变化快慢可以用单位时间内磁通量的变化量来表示，也叫磁通量的变化率。

导体棒切割磁感线的感应电动势: Ｅ＝BLυsinθ

2、D（因为感应电动势大小与磁通量的变化量和变化时间都有关。如你选ABC说明没有考虑感应电动势大小与磁通量的变化量和变化时间都有关）

三、题型训练

1、C

2、0.06V，0.12V

四、学以致用

1、(1)答案　A

解析　当公式E＝BLv中B、L、v互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大：Em＝BLv＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，考虑到它们三者的空间位置关系，B、C、D正确，A错．

(2)、  5∶1，1∶1，5∶1     (3)、0.008，0.064，0.64

2、解析①线框中的感应电动势

E＝Blv＝0.10×0.40×5.0V＝0.20V

②线框中的感应电流

I＝E/R＝0.20/0.50A＝0.40A

3、分析与解答：

由法拉第电磁感应定律