《电磁感应定律》教案

1、请你就《电磁感应定律》一节的内容用问题教学法或者探究教学

法设计一个教案，并与同学一起分析与讨论其亮点与不足。

课题法拉第电磁感应定律课型新课第几课时

1．通过实验演示经历探究感应电动势的存在来理解电磁感应现象里感应

电动势，并能判断其方向。

课

时2.通过对、、的区别来体会这三个物理量的本质含义。

t

教

3．在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律，并使学生体会在发现和认

学

识物理规律中物理实验的重要作用，培养学生在物理实验中仔细观察和认真

目

思考的能力。

标

(三维)4.经历由推导BLvsin的过程，让学生再次体会感应电动势

t

的产生条件，从而加深学生对感应电动势物理本质的理解

教学

重点：法拉第电磁感应定律的建立和理解

重点

与难点：En和E=BLvsinθ的区别和联系

t

难点

教学

方法

实验法问题法类比法

与

手段

法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。前面几节是从感应电流的角度来

认识电磁感应现象的，这节课以感应电流为引子，在此进一步深入到感应电

使动势来理解电磁感应现象，所以，在引课时通过一个例题引入，从而让学生

用认识到有电流就得有电动势，从而引入感应电动势的概念，然后采用让学生

教

材自己设计方案，自己动手做实验，思考讨论，教师引导找出规律的方法，使

构学生能够深刻理解法拉第电磁感应定律的建立过程。对于公式

想

，让学生自己根据法拉第电磁感应定律，动手推导，使学生深

刻理解。

课堂变化及处理

教师行为学生行为

主要环节的效果

导入新课：

多媒体展示：

思考并回答：

a图中有电流，b图中条形磁铁插入或

问：a、b两图中，若电路是闭合的，拔出时，有电流。通过实验观察

有无电流？让学生通过类

图b中有电流时，哪一部分相当于回答：线圈相当于电源.比得出物理规

电源？律。

教师：线圈既然是电源，就一定有

电动势，同时线圈的电阻即为电源

的内阻。

问：图b中，若电路不闭合，当条类比a、b两图回答：

形磁铁插入或拔出时,有无电流？有无电流，有电动势。认识电磁感应

无电动势？现象中产生感

教师：在电磁感应现象中，不论电应电动势的本

路是否闭合，只要穿过电路的磁通质

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。

提出问题：感应电动势的大小跟哪

些因素有关呢？

新课教学：

一、探究影响感应电动势大小的因

素：

教师引导：

．请同学们对影响感应电动势大小

1猜想：

的因素进行猜想：

①与磁通量变化的大小有关

②与磁通量变化的快慢有关

．利用图装置如何进行实验探究

2b

①如何比较感应电动势的大小？

答：用电流表代替电阻，在闭合电路

电阻一定时，由闭合电路欧姆定律可培养学生设计实

知，感应电动势越大，感应电流就越验的能力

大，可用电流表示数表示感应电动势

的大小。

②如何控制磁通量变化量的大小和

答：当同一条形磁铁从线圈上某位置

快慢？

开始插入到另一位置，只要初、末位

置相同，磁通量的变化量就相同。插

入越快，磁通量变化就越快。

3．请同学们利用手中器材进行实验两同学合作进行实验培养学生的合作

4．请同学们交流实验结果：交流实验结果：的能力

教师：磁通量变化的快慢用磁通量磁通量的变化量就相同，插入越快，

的变化率来描述，即单位时间内磁电流表示数越大，感应电动势越大。

说明：感应电动势的大小与磁通量的

通量的变化量，用公式表示为。

t变化量的大小无关，与磁通量变化的

快慢有关。结论：磁通量变化越快，

可以发现，越大，E感越大，即

t感应电动势越大。

感应电动势的大小完全由磁通量的阅读教材回答：

变化率决定。闭合电路中感应电动势的大小，跟穿

精确的实验表明：电路中感应过这一电路的磁通量的变化率成正

电动势的大小，跟穿过这一电路磁比。

推导：

通量的变化率成正比，即E∝。

t

这就是法拉第电磁感应定律。在时间Δt=t－t内磁通量的变化量为

21

二、法拉第电磁感应定律ΔΦ=Φ－Φ，磁通量的变化率为

21

教师：纽曼、韦伯在对理论和实验

感应电动势为E，则

资料进行严格分析后，于1845年和t

1846年先后指出;

E=k

1．内容：t

2．师生共同推导法拉第电磁感应定

E=（1）

律表达式：t

设t时刻穿过回路的磁通量为Φ，

11E=n（2）

t时刻穿过回路的磁通量为Φ，在

22t

时间Δt=t－t内磁通量的变化量为

21（1）磁通量Φ是穿过某一面积的磁感

多少？磁通量的变化率为多少？线的条数；磁通量的变化量△

感应电动势的表达式如何表示？Φ=Φ-Φ表示磁通量变化的多少，并

12

不涉及这种变化所经历的时间；磁通

在国际单位制中，电动势单位是伏

（V），磁通量单位是韦伯（Wb），量的变化率t表示磁通量变化的快

时间单位是秒（s），可以证明式中比慢。

例系数k=1，（同学们可以课下自己（2）当磁通量很大时，磁通量的变化进一步让学生理

证明），则上式可写成量△Φ可能很小。同理，当磁通量的解感应电动势的

推导过程及其含

设闭合电路是一个n匝线圈，且穿变化量△Φ很大时，若经历的时间很

义。

过每匝线圈的磁通量变化率都相长，则磁通量的变化率也可能较小。

同，这时相当于n个单匝线圈串联（3）磁通量Φ和磁通量的变化量△Φ

而成，因此感应电动势变为的单位是Wb，磁通量变化率的单位是

说明：Wb／s。

（4）磁通量的变化量△Φ与电路中感

（1）（2）两式计算时取绝对值。应电动势大小没有必然关系，穿过电

请同学们思考：路的△Φ≠0是电路中存在感应电动势

磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ、磁的前提；而磁通量的变化率与感应电

动势的大小相联系，越大，电路

通量的变化率有何不同？

tt

中的感应电动势越大，反之亦然。

（5）磁通量的变化率，是Φ-t图

t

象上某点切线的斜率。

分析解答（略）

解析：设在Δt时间内导体棒由原来的

位置运动到ab，这时线框面积的变

11

化量为ΔS=LvΔt

穿过闭合电路磁通量的变化量为

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

据法拉第电磁感应定律，得

E==BLv(3)

t

解析：可以把速

度v分解为两个

分量：垂直于磁

感线的分量

v=vsinθ和平行

练习：有一个1000匝的线圈，在0.4s1

内通过它的磁通量从0.02Wb增加到于磁感线的分

0.09Wb，求量v=vcosθ。后者不切割磁感线，不

2

①线圈的感应电动势产生感应电动势。前者切割磁感线，

②如果线圈的电阻是10Ω，把一个产生的感应电动势为

阻值为990Ω的电热器连接在它两E=BLv=BLvsinθ

端，通过电热器的电流是多大？1

提出问题：导体切割磁感线时，感（1）研究对象不同：E=n的研究

t

应电动势如何计算呢？

对象是一个回路，而E=BLvsinθ研究

三、导线切割磁感线时的感应电动

对象是磁场中运动的一段导体。

势

例题：如图所示电路，闭合电路一（2）物理意义不同：E=n求得是

t

部分导体ab处于匀强磁场中，磁感

Δt时间内的平均感应电动势，当Δt→0

应强度为B，ab的长度为L，以速度

时，则E为瞬时感应电动势；而

v匀速切割磁感线，求产生的感应电

E=BLvsinθ，如果v是某时刻的瞬时速

动势？

度，则E也是该时刻的瞬时感应电动

势；若v为平均速度，则E为平均感

应电动势。

（3）E=n求得的电动势是整个回

t

问题：

路的感应电动势，而不是回路中某部

当导体的运动方向跟磁感线方向有

分导体的电动势。整个回路的电动势

一个夹角θ，感应电动势可用上面

为零，其回路中某段导体的感应电动

的公式计算吗？势不一定为零。

如图所示电路，闭合电路的一部分

（4）E=BLvsinθ和E=n本质上是

导体处于匀强磁场中，导体棒以vt

斜向切割磁感线，求产生的感应电统一的。前者是后者的一种特殊情况。

动势。但是，当导体做切割磁感线运动时，

用E＝BLvsinθ求E比较方便；当穿过

电路的磁通量发生变化，用E=求

［强调］在国际单位制中，上