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《法拉第電磁感應(yīng)定律教案2》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、今天,我們一起來學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的大小規(guī)律§16~2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小【教學(xué)目的】1、掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和內(nèi)涵,理解它的平均意義和即時意義2、知道切割磁感線的規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律的推論形式3、正確認識“定律”和“推論”的優(yōu)越性和局限性【教學(xué)重點】理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和內(nèi)涵【教學(xué)難點】法拉第電磁感應(yīng)定律的瞬時意義【教學(xué)過程】○、復(fù)習(xí)&引入1、復(fù)習(xí)提問:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?判斷下面兩種情形下,閉合線框中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生:①如圖1所示,矩形線框的一半在勻強磁場中,當線框分別繞ab邊、bc邊和ad邊轉(zhuǎn)動時,能否產(chǎn)
2、生感應(yīng)電流?②在圖2中,圓形線框的中垂線正好和條形磁鐵的中垂線重合,現(xiàn)讓線框沿此中垂線向磁鐵運動,線框中能否形成感應(yīng)電流?☆學(xué)生思考、答問…(答案:①能,轉(zhuǎn)過60°前能,轉(zhuǎn)過60°后能;②否。)2、引入:前一節(jié)課我們解決了電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否形成的問題。從幾個演示實驗我們也可以觀察到,有的過程感應(yīng)電流大,有的過程感應(yīng)電流小,那么,感應(yīng)電流的大小究竟和什么因素相關(guān)呢?一、法拉第電磁感應(yīng)定律啟發(fā):在介紹電磁感應(yīng)的大小規(guī)律之前,請同學(xué)們思考這樣一個問題:如果一個線框不閉合,而穿過其中的磁通量發(fā)生了變化,這個線框中是否會發(fā)生電磁感應(yīng)?☆學(xué)生討論…3更多資源盡在h
3、ttp://www.wzhqa.com/zyk/teacherinfo.asp?id=18教師輔助:一個發(fā)電機正在工作,但是沒有連接負載,是不是這個發(fā)電機就沒有工作?一個電池,沒有連接外電阻,是不是就沒有貯存電能?☆學(xué)生作出結(jié)論:否。很顯然,磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因,線框的閉合只是提供了一個顯現(xiàn)這種效果的可能,當線框沒有閉合時,電磁感應(yīng)仍然發(fā)生了。這兩者事實上是一個本質(zhì)與現(xiàn)象的關(guān)系。當一個電源外路沒有閉合時,電能仍然儲存著,具備有隨時輸出電能的能力,為了形容這種能力,我們引進了一個重要的物理量,它是☆學(xué)生:電動勢。教師:同樣的,只要電磁感應(yīng)
4、已經(jīng)或者正在發(fā)生,而只是因為電路沒有閉合不能輸出電流,我們說感應(yīng)電動勢已經(jīng)形成——1、感應(yīng)電動勢:就是在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢,字母仍然為E,單位:伏特。為了不被某些旁支末節(jié)的表象所迷惑,我們今后研究電磁感應(yīng)主要研究感應(yīng)電動勢而不是感應(yīng)電流。現(xiàn)在請大家回憶昨天實驗的相關(guān)事實…☆師生共同回憶:①導(dǎo)體棒運動快、電流大;②磁鐵運動快、電流大;③變阻器滑動快、電流大。啟發(fā):當我們從現(xiàn)象中尋找本質(zhì)的聯(lián)系時,應(yīng)得出什么結(jié)論呢?★師生共同總結(jié):磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢E越大。2、法拉第電磁感應(yīng)定律:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比
5、。它可以表達為:E∝或E=k關(guān)于這個系數(shù),法拉第的研究表明,它正好等于回路的匝數(shù)n,所以E=n姑且不論這個等式兩邊的數(shù)量關(guān)系是否完全對等,我們這里能不能先做一個力所能及的、保守的證明:等式兩邊的單位至少是可以統(tǒng)一的?★學(xué)生證明:=====V關(guān)于這個表達式,還需要值得注意的是——平均磁通變化率=→平均感應(yīng)電動勢;瞬時磁通變化率→瞬時感應(yīng)電動勢Et。過渡:看到瞬時變化率的表達式,我們勢必會感到它的尋求并不是一件簡單的事。法拉第電磁感應(yīng)定律在特定的過程中會不會有什么特定的形式?答案是肯定的。二、一個重要推論當部分導(dǎo)體切割磁感線引起磁通量變化時,法拉第電磁感
6、應(yīng)定律可以這樣應(yīng)用3更多資源盡在http://www.wzhqa.com/zyk/teacherinfo.asp?id=18板圖(圖3)結(jié)合草稿推導(dǎo)…E=BLv毫無疑問,這是一個電磁感應(yīng)的二級結(jié)論,但是它在對應(yīng)平均意義和瞬時意義方面是不是更方便呢?★師生共同得出——平均速度→平均感應(yīng)電動勢;瞬時速度vt→瞬時感應(yīng)電動勢Et。當然大家也要情形地認識到,這個推論的優(yōu)越性也不是絕對的。如果電磁感應(yīng)的過程中沒有明顯的切割磁感線情況,它是無能為力的。所以,任何一個工具,我們都要一分為二地去擔待它,這樣才能正確地、靈活地加以運用。關(guān)于這個推論,還有一種更一般的表
7、達式,那就是當導(dǎo)體并不是垂直切割磁感線的時候,定量的結(jié)論是怎樣的,請同學(xué)們自己推導(dǎo)★學(xué)生推導(dǎo)…E=BLvsinθ,(其中θ為v和B的夾角)三、小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)的大小規(guī)律——法拉第電磁感應(yīng)定律,還學(xué)習(xí)了它在特定情形下的一個特殊的推論。在應(yīng)用方面,這兩個定量結(jié)論各有它們優(yōu)越性和局限性。但我們要弄明白,法拉第電磁感應(yīng)定律是根本,原則上它是可以解決一切問題的,它所受的約束都知識我們現(xiàn)階段所掌握的數(shù)學(xué)工具不夠造成的。雖然在本節(jié)我們只介紹了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中本質(zhì)的物理量——感應(yīng)電動勢——的定量規(guī)律,但是,當外電路閉合時,對于感應(yīng)電流、輸出功率等等的計算,
8、是不是應(yīng)該和“恒定電流”一章的規(guī)律一樣?大家可以在課后邊做作業(yè)邊思考這個問題。四、作業(yè)布置閱讀教材;教材P1