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第2节法拉第电磁感应定律
导学案
【学习目标】
1.通过实验,理解法拉第电磁感应定律。知道E=Blvsinθ是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式,会用法拉
第电磁感应定律在具体情境中分析求解有关问题。
2.经历分析推理得出法拉第电磁感应定律的过程,体会用变化率定义物理量的方法;经历推理得出E=Blvsinθ
的过程,体会矢量分解的方法。
En
3.知道t与E=Blvsinθ的内在联系,感悟事物的共性与个性的关系,体会辩证唯物主义的方法和观
点
【学习重难点】
1、教学重点:法拉第电磁感应定律的建立和应用。
2、教学难点:对磁通量,磁通量的变化量和磁通量变化率的理解。
【知识回顾】
一、楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、右手定则
1.内容
伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇
指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向,如图所示。
2.适用范围
适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
【自主预习】
一、电磁感应定律
1.感应电动势
(1)在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
(2)在电磁感应现象中,若闭合导体回路中有感应电流,电路就一定有感应电动势;如果电路断开,这时虽
然没有感应电流,但感应电动势依然存在。
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合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。
ΔΦ
(2)公式:E=。
Δt
ΔΦ
若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则E=n。
Δt
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,感应电动势的单位是伏特。
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.动生电动势
由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。切割磁感线的导线相当于一个电源。
2.动生电动势的大小
(1)导线垂直于磁场运动,B、l、v两两垂直时,如图甲所示,E=Blv。
(2)导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图乙所示,E=Blvsin_θ。
3.动生电动势中的非静电力
自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力,非静电力与洛伦兹力有关。
4.动生电动势中的功能关系
闭合回路中,导体棒做切割磁感线运动时,克服安培力做功,其他形式的能转化为电能。
【课堂探究】
【新课导入】
【问题1】电路中要有电流,就需要一个电源,电源有两个重要参数,一个是内电阻,另一个是什么?
回答电动势
【问题2】电磁感应现象中,电路中产生了感应电流,感应电路中有没有电源?这个电源在哪里?
回答有电源,产生电磁感应的部分就是电源。比如,动生现象中切割磁感线的导体,感生现象中变化磁场
穿过的线圈。
【问题3】感应电源的电动势的方向是怎样的呢?
学生回答电动势的方向猜想并交流。
【新课教学】
任务一、感应电动势
(一)感应电动势
1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势;
甲
2.条件:只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势。与电路是否闭合无关。
①有感应电流一定存在感应电动势;
②有感应电动势不一定存在感应电流。
(二)电磁感应的实质
磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质.(产生感应电流只不过是一
个现象,表示电路中输送着电能;而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质,它表示电路已经具备随
时输出电能的能力)
总结:感应电动势的有无,完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化,与电路的通断,电路的
组成是无关的。
感应电动势的大小又是怎样的呢?它可能与哪些因素有关?
学生提出自己的猜想并交流
任务二、法拉第电磁感应定律
(一)探究影响感应电动势大小的因素
实验装置如
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