版选修3_2.pptx

1、4. 法拉第电磁感应定律,【知识与技能】 (1)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、和 . (2)理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式(3)会用法拉第电磁感应定律解决问题 【过程与方法】 经历学生实验，培养学生的动手能力和探究能力 【情感、态度与价值观】 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,三维目标,【重点】 法拉第电磁感应定律 【难点】 感应电流与感应电动势的产生条件的区别,重点难点,建议在具体教学中，教师帮助学生形成知识系统，以便加深对已经学过的概念和原理的理解，有助于理解和掌握新学的概念和原理在法拉

2、第电磁感应定律的教学中，有以下几个内容与前面的知识有联系，希望教师在教学中注意： (1)由“恒定电流”知识知道，闭合电路中要有持续电流，必须有电动势存在；在电磁感应现象中，闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势，由此引出确定感应电动势的大小问题 (2)电磁感应现象中产生的感应电动势，为人们研制新的电源提供了可能，当它作为电源向外供电的时候，我们应当把它与外电路作为一个闭合回路来研究，这和直流,教学建议,电路没有分别 (3)用能量转化和守恒的观点来研究问题是中学物理的一个重要的方法化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领，感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领,教学建议,

3、【导入一】 一、复习提问 1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流 2恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 答：电路闭合，且这个电路中有电源 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？ 答：由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向,新课导入,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大小呢？ 答：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流的大小了 2问题2：如图441所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问： (1)在

4、条形磁铁向下插入螺线管的过程中，该电路中是否都有电流？ 为什么？ 答：有，因为磁通量发生变化,新课导入,(2)有感应电流，是谁充当电源？ 答：由恒定电流中的学习，对比可知图442中 的虚线框部分相当于电源 (3)图中若电路是断开的，有无感应电流电流？ 有无感应电动势？ 答：电路断开，肯定无感应电流，但有感应电动势 3产生感应电动势的条件是什么？ 答：穿过回路的磁通量发生变化,新课导入,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？ 答：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，但产生感应电流还需要电路闭合，因此研究感应电动势更有意义

5、 本节课我们就来一起探究感应电动势,新课导入,【导入二】 情境导入 电磁感应现象是电磁学中最大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的相互联系法拉第电磁感应定律的重要意义在于，一方面，依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量方面都有广泛的应用人类社会从此迈入了电气化时代对人类这么有意义的规律内容是什么？还不想去了解了解吗？,新课导入,1.在电磁感应现象中产生的电动势,叫作 ,产生电动势的这部分导体就相当于 ,导体的电阻相当于 . 2.法拉第电磁感应定律:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的 ,表达式

6、为E=n,其中n是 .导体切割磁感线产生的感应电动势E= (B、l、v两两垂直时).,知识必备,感应电动势,电源,电源的内阻,磁通量的变化率成正比,线圈的匝数,Blv,想一想回顾探究感应电流的产生条件中的三个实验,并回答下列问题: (1)将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中,快速插入和缓慢插入有什么相同和不同?指针偏转程度相同吗? (2)三个实验中指针偏转大小的原因本质上相同吗?,学习互动,法拉第电磁感应定律,考点一,学习互动,要点总结 1.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,电路中就产生 , 的那部分导体就相当于电源.产生 是电磁感应现象的本质. 2.法拉第电磁

7、感应定律 (1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的 成正比.即E=(国际单位制). (2)感应电动势E的大小取决于穿过电路的 ,即,而与的大小、的大小没有必然的关系,与电路的电阻R无关.,学习互动,感应电动势,产生感应电动势,感应电动势,磁通量的变化率,磁通量变化率,(3)若穿过线圈的磁通量发生变化,且线圈的匝数为n,则感应电动势的表达式为 . (4)当仅由B的变化引起时,则E=n;当仅由S的变化引起时,则E=n;当由B、S的变化同时引起时,则E=nn. (5)某时刻磁通量的变化率是-t图像上过该时刻对应的点的切线的斜率,磁感应强度的变化率是B-t图像上过该时刻对应的点的切线的

8、斜率.,学习互动,学习互动,学习互动,想一想 如图4-4-2所示,闭合电路的一部分导体ab处于匀强 磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速切割磁 感线,如何根据法拉第电磁感应定律研究回路中产生的感应 电动势?,学习互动,导体切割磁感线时的感应电动势,考点二,图4-4-2,要点总结 导体切割磁感线时的感应电动势 1.当B、l、v两两垂直时,E= . 2.当导线不垂直切割,即B与v有夹角时,E= . 3.B、l、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),E的单位是伏(V).公式中的l为 ,即导体在与v垂直的方向上的投影长度.,学习互动,Blv,Blvsin ,有效长

9、度,图4-4-3中有效长度分别为: 甲图:l=sin . 乙图:沿v1方向运动时,l=;沿v2方向运动时,l=0. 丙图:沿v1方向运动时,l=R;沿v2方向运动时,l=0; 沿v3方向运动时,l=R. 4.E=Blv中的速度v是导体相对于 的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.,学习互动,图4-4-3,磁场,学习互动,想一想阅读教材“思考与讨论”,回答下列问题: (1)线圈内的感应电动势加强了电源产生的电流还是削弱了它?感应电动势对线圈转动起了什么作用? (2)如果电动机机械阻力过大而停止转动,会发生什么情况?应采取什么措施?,学习互动,反电动势,考点三,答案(1)削弱了电源产生的电流;感应电流使AB、CD边受到的安培力与线圈转动方向相反,对线圈转动有阻碍作用. (2)电动机停止转动,这时就没有了感应电动势,线圈的电阻一般很小,线圈中电流会很大,电动机可能会被烧毁.这时应立即切断电源,进行检查.,要点总结 1.电动机转动时,线圈中会产生 ,它的作用是 ,要维持线圈原来的转动就必须向电动机提供电能. 2.若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动,这时就没有了 ,线圈中电流会 ,可能会 ,这时应立即 ,进行检查.,学习互动,反电动势,阻碍线圈的转动,反电动势,很大,把电动机烧毁,切断电源,学习互动,备用习题,备用习题,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,