第四节：法拉第电磁感应定律

--------------课堂教学设计

课题 法拉第电磁感应定律 教学

目标 1.能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小 2.经历由E＝推导E＝Blvsinθ的过程，加深学生对感应电动势物理本质的理解 3.培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想 教学

重点 理解并能应用法拉第电磁感应定律 教学

难点 E＝Blv与E＝的区别与联系 项目

及要求 探究感应电动势的大小 项目

设置

意图 法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。前面几节是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的，这节课以感应电流为引子，在此进一步深入到感应电动势来理解电磁感应现象，所以，在引课时通过一个例题引入，从而让学生认识到有电流就得有电动势，从而引入感应电动势的概念，然后采用让学生自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式E＝Blvsinθ，让学生自己根据法拉第电磁感应定律，动手推导，使学生深刻理解。 教学过程（项目实施--交流展示--评价激励） 教师活动 学生活动 项目准备：

阅读教材，完成填空。

指导调控：

　1．a、b两图中若电路是闭合的，有没有电流？b图中有电流时哪部分相当于电源？

　2．线圈既然是电源，就一定有电动势，同时线圈的电阻即为电源的内阻。

　图b中，若电路不闭合，当条形磁铁插入或拔出时,有无电流？有无电动势？

　在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。

　感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？

　3．请同学们对影响感应电动势大小的因素进行猜想。

　4．利用图b装置如何进行实验探究

　①如何比较感应电动势的大小？

　②如何控制磁通量变化量的大小和快慢？

　5．请同学们利用手中器材进行实验

　6．请同学们交流实验结果

　7．推导法拉第电磁感应定律表达式：

①设t1时刻穿过回路的磁通量为Φ1，t2时刻穿过回路的磁通量为Φ2，在时间Δt=t2－t1内磁通量的变化量为多少？磁通量的变化率为多少？ 感应电动势的表达式如何表示？

②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

③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

8．磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ、磁通量的变化率有何不同？

9. 例题：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：

①产生的感应电动势？

②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？

拓展提升：

磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述，即单位时间内磁通量的变化量，用公式表示为。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。

E=n与E=BLvsinθ的区别与联系

①研究对象不同：E=n的研究对象是一个回路，而E=BLvsinθ研究对象是磁场中运动的一段导体。

②物理意义不同：E=n求得是Δt时间内的平均感应电动势，当Δt→0时，则E为瞬时感应电动势；而E=BLvsinθ，如果v是某时刻的瞬时速度，则E也是该时刻的瞬时感应电动势；若v为平均速度，则E为平均感应电动势。 ③E=n求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势。整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零。

④E=BLvsinθ和E=n本质上是统一的。前者是后者的一种特殊情况。但是，当导体做切割磁感线运动时，用E＝BLvsinθ求E比较方便；当穿过电路的磁通量发生变化，用E=求E比较方便。

自

主

完

成 1．感应电动势

　　在_______________中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．若电路闭合，电路中有感应电流；若电路不闭合，没有感应电流，但_______必然存在．

2.法拉第电磁感应定律

　　(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的________________成正比，这就是法拉第电磁感应定律．若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈，则穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同．

　　(2)公式：单匝E＝_____，n匝E＝_______.

3．导体切割磁感线时的感应电动势

　　(1)垂直切割：直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时，如果运动方向与磁感线垂直，那么导线中感应电动势的大小与__________三者都成正比．用公式表示为E＝______.

　　(2)非垂直切割：如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一夹角θ，我们可以把速度分解为两个分量，垂直于磁感线的分量v1＝vsinθ，另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线，对感应电动势没有贡献．所以这种情况下的感应电动势为E＝_________.