2.法拉第电磁感应定律:

［师问］感应电动势跟什么因素有关?

教师重新演示前节课中三个成功实验,用CAI课件展示出这三个电路图,同时提出三个问题供学生思考:

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:第一个成功实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?

［生答］

答1:穿过电路Φ变化产生E感产生I感.

答2:由全电路欧姆定律知I=,当电路中的总电阻一定时,E感越大,I越大,指针偏转越大.

答3:磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同.

(1)定义:磁通量变化率()--单位时间内磁通量的变化量,即反映磁通量变化快慢.

请学生归纳

［实验1］(甲)将条形磁铁快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)时，大，I感大，E感大.

［实验2］(乙)用线圈代替单根导体棒,导体运动越快, 越大,I感越大,E感越大.

［实验3］(丙)K断开或闭合,比K闭合时移动滑动变阻器滑片,Φ变化快, 大,I感大,

E感较大.

总规律: 越大,E感越大.

(2)定律内容:(打在屏幕上)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比.

设:t1时刻磁通Φ1,t2时刻磁通Φ2

Δt=t2-t1内磁通变化量ΔΦ=Φ2-Φ1,

Δt内磁通变化率

E感=k

引导学生推导,在国际单位中,k=1

所以E感=

当N匝线圈时,相当于N个完全相同电源的串联,得E感=N

　(3)引导学生分析,引起磁通量变化因素:

a.磁感应强度B不变,S变化.

b.S不变,B变化.

c.面积S和磁感应强度B都变化,ΔΦ=B2S2-B1S1,中学阶段一般不处理这类问题,但当B2S2=B1S1,即E=0.

［推导一］如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁力线,求产生的感应电动势.(屏幕上打出)

证明:ΔS=LvΔt

ΔΦ=BΔS

E感==BLv

［推导二］如图所示闭合线圈一部分导体处于匀强磁场中，导体以v斜切割磁力线，求E感.

证明：将v沿磁场和垂直磁场方向分解，v1=vsinθ，切割B

v2=vcosθ，不切割B.

E=BLv1=BLvsinθ

θ指v与B夹角

例 如图所示(2000年上海)(屏幕上打出)固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长l的正方形,棒电阻r,其余电阻不计,开始时磁感应强度为B.

(1)若以t=0时起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量k,同时保持棒静止,求棒中I感.

(2)在上述情况中,棒始终保持静止,当t=t1时需加垂直于棒水平外力?

(3)若从t=0时起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右匀速运动,可使棒中不产生I感,则磁感应强度怎样随时间变化?

解析:(1)E==kl2

I== 逆时针方向

(2)F外=BIl=(B+kt)·l 向右

(3)无I感，故ΔΦ=0

B0l2=Bl(l+v t) 所以B=

CAI课件,展示出下面两个电路图.

对比这两种情况,共同点之一都闭合;前者有电源,后者也应有电源,螺旋管都相当于电源,也存在电动势.

1.定义:感应电动势--在电磁感应现象中产生的电动势.

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E感是电磁感应现象的本质.

［师问］《稳定电路》中已学,电路中存在持续电流的条件是什么?

［生答］(1)闭合电路;(2)有电源.

［师问］什么叫电磁感应现象?

［生答］不论用什么方法,只要闭合电路中的磁通量发生变化,产生I感现象.

教师强调:(1)闭合电路;(2)磁通量变化.

4.会计算导体切割磁感线时产生的感应电动势.

●学习目标完成过程

3.掌握法拉第电磁感应定律,会计算感应电动势.

2.知道磁通量的变化率,能区分Φ、ΔΦ、.

从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，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

法拉第电磁感应定律内容.

●教学难点

平均电动势与瞬时电动势区别.

●教学方法

演示法、归纳法、类比法.

●教学用具

CAI课件、多媒体电脑

●课时安排

1课时

●教学过程

［投影］本节课学习目标

1.理解感应电动势的概念.

2.通过对比的教学方法，培养学生建立知识网络，知识类比能力.

1.对实验观察、分析、总结能力.

5.会用E=n和E=BLvsinθ解决问题.