1、 4-3. 法拉第電磁感應定律一、教學目標 1知識與技能 （1）掌握導體切割磁感線的情況下產生的感應電動勢 （2）掌握穿過閉合電路的磁通量變化時產生的感應電動勢 （3）了解平均感應電動勢和感應電動勢的即時值2過程與方法通過推理論證的過程培養學生的推理能力和分析問題的能力3情感態度價值觀運用能的轉化和守恒定律來研究問題，滲透物理思想的教育二、重點、難點分析 1重點是使學生掌握動生電動勢和感生電動勢與哪些因素有關 2在論證過程中怎樣運用能的轉化和守恒思想是本節的難點三、主要教學過程 （一）引人新課 復習提問：在發生電磁感應的情況下，用什么方法可以判定感應電流的方向？要求學生回答出：切割磁感線時用右

2、手定則；磁通量變化時用楞次定律 （二）教學過程設計 1設問 既然會判定感應電流的方向，那么，怎樣確定感應電流的強弱呢？既然有感應電流，那么就一定存在感應電動勢只要能確定感應電動勢的大小，根據歐姆定律就可以確定感應電流了 2導線切割磁感線的情況 （ 1）如圖所示，矩形閉合金屬線框 abcd置于有界的勻強磁場B中，現以速度對勻速拉出磁場，我們來看感應電動勢的大小 在水平方向ab邊受到安培力Fm=BIl的作用因為金屬線框是做勻速運動，所以拉線框的外力F的大小等于這個安培力，即F=BIl在勻速向外技金屬線框的過程中，拉力做功的功率P=F·V=BIlv 拉力的功并沒有增加線框的動能，而是使線框

3、中產生了感應電流I根據能的轉化和守恒定律可知，拉力F的功率等于線框中的電功率P 閉合電路中的電功率等于電源電動勢（在這里就是感應電動勢）與電流I的乘積 顯然FV=I， 即BIlv=I得出感應電動勢=Blv （1）式中的l是垂直切割磁感線的有效長度（ab），v是垂直切割磁感線的有效速度（2）當ab邊與磁感線成角（如圖2）做切割磁感線運動時，可以把速度v分解，其有效切割速度v=v· sin 那么，公式（1）可改寫為：Blvsin （2） 這就是導體切割磁感線時感應電動勢的公式在國際單位制中，它們的單位滿足：V=Tm2/s 3穿過閉合電路的磁通量變化時（1）參看前圖，若導體ab在t時間內移

4、動的位移是l，那么它的速度v即可表示為v=l/t，（2）式=Blvsin 可以改寫為 （3） 式中ll是ab邊在t時間內掃過的面積llsin 是ab邊在t時間內垂直于磁場方向掃過的有效面積 Bllsin 是ab邊在此時間內掃過的磁通量（磁感線的條數），對于金屬線框abcd來說這個值也就是穿過線框磁通量在t時間內的變化量這樣（3）式可簡化為 （2）在一般情況下，線圈多是由很多匝（n匝）線框構成，每匝產生的感應電動勢均為（4）式的值，串聯起來n匝，則線圈產生的感應電動勢可用表示這個公式可以用精密的實驗驗證這就是法拉第電磁感應定律的表達式 （3）電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率

5、成正比這就是法拉第電磁感應定律 4幾個應該說明的問題 （1）在法拉第電磁感應定律中感應電動勢的大小不是跟磁通量成正比，也不是跟磁通量的變化量成正比，而是跟磁通量的變化率成正比 （2）法拉第電磁感應定律反映的是在ta一段時間內平均感應電動勢只有當凸t趨近于零時，才是即時值 （3）公式=Blvsln 中，當v取即時速度則是即時值，當v取平均速度時，是平均感應電動勢 （4）當磁通量變化時，對于閉合電路一定有感應電流若電路不閉合，則無感應電流，但仍然有感應電動勢 （5）感應電動勢就是電源電動勢，是非靜電力使電荷移動增加電勢能的結果電路中感應電流的強弱由感應電動勢的大小和電路總電阻決定，符合歐姆定律 （三）課堂小結 1導體做切割磁感線運動時，感應電動勢可由 =Blvsin確定2穿過電路的磁通量發生變化時，感應電動勢由法拉第電磁感應定律確定，即 3感應電動勢就是電源電動勢有關閉合電路相關量的計算在這里都適用 4同學們應該會證明單位關系： V= WbS五、教學說明 1這一節課是從能的轉化和守恒定律入手展開的，其