第一章第2节感应电动势与电磁感应定律
时间:2025-07-08
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高二物理 wl-3-1-2
第一章 第2节 感应电动势与电磁感应定律
编写人:熊益鹏 编写时间:2012-4
班级:____________ 组别:____________ 组名:____________ 姓名:____________
【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)、知道E=BLvsinθ如何推得。
(5)、会用E n 解决问题。 t 。 t
(6)、经历探究实验,培养动手能力和探究能力。
(7)、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv,掌握运用理论知识探究问题的方法。
(8)、通过比较感应电流、感应电动势的特点,把握主要矛盾。
【重点难点】
重点:法拉第电磁感应定律探究过程
难点:感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【学法指导】
实验分析、归纳法、类比法、练习巩固
【知识链接】
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、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?
二、引入新课
1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?
2、问题2: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、有感应电流,是谁充当电源?
③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势?
3、产生感应电动势的条件是什么?
4、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?
a 【学习过程】
知识点一、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相同和不同?
(4)、探究过程:学生实验。实验观察-----分析论证-----归纳总结
实验现象:将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时, 大,I感 ,E感 。 t
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。
知识点二、法拉第电磁感应定律
1. 法拉第电磁感应定律:闭合电路中电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
2.公式
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感应电动势的大小与磁通量的变化率成 ⑶感应电动势的方向由 来判断
⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定:
当ΔΦ=ΔBScosθ则ε=ΔB/ΔtScosθ
当ΔΦ=BΔScosθ则ε=BΔS/Δtcosθ
当ΔΦ=BSΔ(cosθ)则ε=BSΔ(cosθ)/Δt
知识点三、导线切割磁感线时的感应电动势
如图所示电路,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?
这是导线切割磁感线时的感应电动势,计算时更简捷,需要理解
(1)B,L,V两两
(2)导线的长度L应为 长度
(3)导线运动方向和磁感线平行时,E=
(4)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? 如图所示电路,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。
强调:在国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角。
4、公式比较
与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt:求平均电动势
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
知识点四、反电动势
引导学生讨论教材图4.4-3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?
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?
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。
教师总结点评: 。 典型例题:例题1:下列说法正确的是( )
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
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