(完整版)高中物理高二《感应电动势与电磁感应定律》优秀教学设计2套.doc

1、第2节 感应电动势与电磁感应定律 三维目标 （一）知识与技能1知道什么叫感应电动势。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、。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道E=BLvsin如何推得。5会用和E=BLvsin解决问题。（二）过程与方法通过推导到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。（三）情感、态度与价值观1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。2了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。教学重点法拉第电磁感应定律。教学难点平均电动势与瞬时电动势区别。

2、教学方法演示法、归纳法、类比法教学用具：多媒体、磁铁、线圈、导线、电流计教学过程（一）引入新课在恒定电流一章，我们知道,当电路中有电流通过时,电路两端必定有电压,电路中必定有电源,那么产生电磁感应现象时,闭合电路中有感应电流,同样这个电路中也一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。首先我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。（二）推进新课1、感应电动势教师：用多媒体展示出下面两个电路进行比较说明教师：在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？ 学生：电路断开，肯定无电流。教师：若电路是断开的，图b中磁通量发生变化，有电动势。教师与学生思考总结得到：图b中，线圈螺线管部分相当于a中

3、的电源？线圈自身的电阻部分相当于a中电源内阻？教师：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。2、电磁感应定律教师：感应电动势跟什么因素有关？现在重新探究前节课中几个成功实验，同时提出三个问题供学生思考： 乙甲 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?学生甲：穿过电路的变化产生E感产生I感.学生乙：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

4、偏转越大。学生丙：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。教师：从上面的几个实验我们可以发现，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）设t1时刻穿过回路的磁通量为1，t2时刻穿过回路的磁通量为2，在时间t=t2t1内磁通量的变化量为=21，磁通量的变化率为，感应电动势为E，则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

5、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=n3、导线切割磁感线时的感应电动势教师：导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？如图，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？ 解析：设在t时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1，这时线框面积的变化量为S=Lvt穿过闭合电路磁通量的变化量为=BS=BLvt据法拉第电磁感应定律，得E=BLv（注意该公式只适用与B、L、v两两垂直的情况）图中，ab导体棒部分相当与电源。问题：当导体的运动方向跟磁感

6、线方向有一个夹角，感应电动势可用上面的公式计算吗？教师：让我们进行下面的推导。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=vsin和平行于磁感线的分量v2=vcos。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=BLvsin当B、L、v两两都不互相垂直时，只要将垂直分量代入公式E=BLv计算即可。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），指v与B的夹角。(三)课堂练习1.法拉第电磁感应定律可以这样表述

7、：闭合电路中感应电动势的大小 （ ）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比答案：C2如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定答案：C3.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈 （ ）A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小B.磁通量最大

8、，磁通量变化率最大，感应电动势最大C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小答案：C（四）课堂小结1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。2、法拉第电磁感应定律：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。3、法拉第电磁感应定律数学表达式：E=k在国际单位制中，比例系数k=1，所以E= E=n（n匝线圈）4、导体切割磁感线时，E=BLv（注意该公式只适用与B、L、v两两垂直的情况）（五）布置作业：课本P14：5、6（六）板书设计：第2节 感应电动势与电磁感应定律1、感应电动势2、法拉第电磁感应定律数学表达式：E=

9、k，在国际单位制中，比例系数k=1E= E=n（n匝线圈）3、导体切割磁感线时E=BLv（B、L、v两两垂直的情况）高二物理教案1-2 感应电动势与电磁感应定律 教学目标1、理解感应电动势的概念；2、掌握法拉第电磁感应定律的内容，知道几种产生感应电动势的方式；3、掌握闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时的感应电动势的求法。4、能准确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。5、能用类比法来认识感应电动势的物理意义。6、能运用所学知识解决实际问题。7、在学习电磁感应定律过程中，领略物理的美妙与神奇，培养科学的思维习惯。教学重点1、感应电动势的概念2、法拉第电磁感应定律3、应用法拉第电磁感应定

10、律解决实际问题重点难点1、磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。2、如何解决不同情况下的感应电动势的相关问题3、对公式E=BLvsin的正确理解教学方法演示法、类比分析法、问题讨论法等教学用具滑动变阻器、电源、螺线管2个（大、小）、条形磁铁、U形磁铁、多匝线圈、灵敏电流计、多媒体课件等课时安排1课时教学过程引入新课自行车件的高频焊接（课件图片展示）如图所示是利用高频交流电焊接自行车件的原理示意图。其中外圈A是连接高频交流的线圈，B是要焊接的自行车部件。a是待焊接处。当A中通以高频交变电流时，B中产生感应电流，由于a口接触电阻较大，故产生热量大，使金属融化，焊接成功。提问：为什么交流电的频率越

11、高，焊缝处放出的热量越大呢？这就涉及到这节课要学习的感应电动势与电磁感应定律的内容。新课教学（一）感应电动势：1、回顾上节课知识（播放视频：（约2分钟）2、提问：在电磁感应现象中，闭合电路中是否也存在电动势呢？（分析讨论）3、结论：电磁感应现象也伴随着能够量的转化，电路中必然存在着电动势，我们称之为感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。进一步推论：若有磁通量发生变化而电路断开，电路中没有感应电流，但是仍存在感应电动势。感应电动势与电路是否闭合及电路的组成方式无关。4、讨论与交流：测风速装置的原理（二）电磁感应定律：1、提问：感应电动势大小与哪些因素有关呢？（磁通量变化的快慢、切割磁

12、感线的速度等）2、演示实验：由学生完成操作（利用投影仪呈现实验现象）分析并得出结论：电路中的感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。3、法拉第电磁感应定律：a、内容：电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比。b、数学表达式：E=c、说明：k为比例常数，在国际单位制中，E的单位是V，的单位是Wb,t的单位是s，k=1，即；若线圈 有n匝，则E=d、由此公式求出来的是平均感应电动势，如果，则E为瞬时感应电动势。e、注意：比较、：表示磁通量，穿过某一面积的磁感线的条数，单位：Wb；，表示磁通量的变化量，并不涉及变化所经历的时间，单位：Wb；表示磁通量变化率，表示磁通量变化的快慢

13、单位：Wb/s。f、磁通量变化的几种情形：（a）B不变，S（与B垂直）变（；（b）S不变，B变（；练习： 1、下列几种说法中正确的是（ ）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、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大.C、线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大.D、线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大.2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，请问从时刻0到D过程中，线圈中感应电动势的变化情况如何？从时刻O到D过程中平均感应电动势如何求解？e、类比：加速度与感应电动势，寻找共同点。4、若

14、磁通量的变化仅由导线切割磁感线引起时，推导感应电动势的表达式：E=Blv(适用条件：B为匀强磁场，且B、L、v互相垂直)拓展：若BL，但V与B有夹角时，E=Blvsin说明：当=0或=180时，E=0，即v与B平行时，不切割磁感线，感应电动势为零；当=90时，E=BLV，即当V、B、L三者两两垂直时，感应电动势最大。此公式适用于匀强磁场且导体各部分切割磁感线速度相同的情况。若导体各部分切割磁感线速度不同，可取其平均速度求感应电动势。公式中的L指有效切割长度。（举例）（课件展示）（三）解决问题： 现在，你们知道为什么高频焊接需要的电流频率越高，焊缝处放出的热量越大了吧？（请学生回答）（四）练习：

15、1、如图所示，光滑平行金属导轨的电阻不计，ab、cd的电阻均为R，长为l，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，当ab以速率v向右运动时，cd棒受到的安培力大小为多少？ 2、如图，边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝，靠着墙角放着，线框平面与地面的夹角=30。该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。现将cd边向右一拉，ab边经0.1s着地。在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少？ 3、如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度 匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差。4、有一面积为S100cm2的金属环，电阻为R0.1，环中磁场变化规律如

16、图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1t2时间内通过金属环的电荷量为_C练习1图练习2图练习4图练习3图（五）总结：（一）感应电动势：在电磁感应现象中，闭合电路中存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势与电路是否闭合及电路的组成方式无关。（二）电磁感应定律：1、内容：电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比。2、表达式： E=k；若线圈 有n匝，则E=n3、若磁通量的变化仅由导线切割磁感线引起时，E=Blv(适用条件：B为匀强磁场，且B、L、v互相垂直)拓展：若BL，但V与B有夹角时，E=Blvsin（六）布置作业结束板书设计 1-2 感应电动势与电磁感应定律（一）感应电动势：在电磁感应现象中，闭合电路中存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势与电路是否闭合及电路的组成方式无关。（二）电磁感应定律：1、内容：电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量的变化率成正比。2、表达式：；若线圈 有n匝，则3、若磁通量的变化仅由导线切割磁感线引起时，E=Blv(适用条件：B为匀强磁场，且B、L、v互相垂直)拓展：若BL，但V与B有夹角时，E=Blvsin作业设计1、上交作业：P14 第3、5、6题2、完成练习册相应内容。教学反思