您当前所在位置:首页 > 高中 > 教案 > 高二物理教案

高二物理教案:法拉第电磁感应定律教案

编辑:sx_songj

2014-07-02

摘要:精品学习网的小编为大家整理了高二物理教案:法拉第电磁感应定律教案,希望大家好好利用,祝大家学习进步。

【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 解决问题。

(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。

【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。

【学习难点】感应电流与感应电动 势的产生条件的区别。

【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】

一、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?

本节课我们就来一起探究感应电动势

三、进行新课

(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

安排学生实验。(能力培养)

(课件展示)回答以上问题

上面的实 验,我们可用磁通量的变化率来解释:

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。

(二)、法拉第电磁感应定律

从上面的实验我们可以发现, 越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。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:电动势的大小与磁通量的变化率成正比

2.公式:ε=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

4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势

用课件展示如图所示电路,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?(课件展示)

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?

用课件展示如图所示电路,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。

解析 :可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为

E=BLv1=BLvsinθ

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。

5、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

课堂练习:

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

B、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大

C、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大

D、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大

例题2:一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。

例题3、如图所示,在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD,框电阻不计,上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab,已知金属丝质量为0.2g,电阻R=0.2Ω,不计阻力,求金属丝ab匀速下落时的速度。(4m/s)

问1:将上题的框架竖直倒放,使框平面放成与水平成30°角,不计阻力,B垂直于框平面,求v ?

问2:上题中若ab框间有摩擦阻力,且μ=0.2,求v ?

问3:若不计摩擦,而将B方向改为竖直向上,求v ?

问4:若此时再加摩擦μ=0.2,求v ?

问5:如图所示在问2中的BC中间加ε=0.3v、r=0.8Ω的电池,求v ?

问6:上题中若有摩擦,μ=0.2,求v ?

问7:B改为竖直向上,求v ?

问8:将电池ε反接时的各种情况下,求v ?

【学习小结】

1、认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结 和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。

2、自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的 知识框架。

总结:高二物理教案:法拉第电磁感应定律教案就为大家介绍到这儿了,祝大家在精品学习网学习愉快。

免责声明

精品学习网(51edu.com)在建设过程中引用了互联网上的一些信息资源并对有明确来源的信息注明了出处,版权归原作者及原网站所有,如果您对本站信息资源版权的归属问题存有异议,请您致信qinquan#51edu.com(将#换成@),我们会立即做出答复并及时解决。如果您认为本站有侵犯您权益的行为,请通知我们,我们一定根据实际情况及时处理。