法拉第电磁感应定律教案(新人教版选修1-1)
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资料简介
第二节 法拉第电磁感应定律 教学目标:‎ ‎1、知道什么是感应电动势。‎ ‎2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。‎ ‎3、在实验基础上,了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式,学会用该定律分析与解决一些简单的问题。‎ ‎4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。‎ 教学过程:‎ 一、感应电动势 说明:既然在闭合电路中产生了感应电流,这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里,产生感应电动势的那部分导体相当十电源。在同一个电路中,感应电动势越大,感应电流越大。那么,感应电动势的大小跟什么因素有关呢?请看实验 演示实验:‎ 实验装置:图3 .1-2 和图3.1-3‎ 实验过程:‎ 在图3.1 -2中,使导体捧以不同的速度切割磁感线,砚察电流表指针偏转的幅度。‎ ‎ 实验结论:在导线切割磁感线的过程中,切割速度越大,感应电动势越大 实验过程:‎ 在图3.1-3 中,使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出,观察电流表指针偏转的幅度。‎ ‎         实验结论:在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中,插入和拔出的速度越大,感应电动势越大 说明:导体捧以较大的速度切割磁感线,和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出,都使线圈中的磁通量发生变化,且磁通量变化的速度比较大 说明:许多实验都表明,感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢,它是磁通量的变化量 跟产生这个变化所用时间的比值。‎ 问:如果时刻t1的磁通量是Φ1,时刻t2的磁通量 变为Φ2。 在这段时间里磁通量的变化量是什么?(△Φ =Φ2-Φ1);磁通量的变化率应该表示为什么?【△Φ/t=(Φ2-Φ1)/t】‎ 二、法拉第电磁感应定律 说明:精确的实验表明:电路中感应电动势的大小.跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律 问:该定律的数学表达式是什么?(E=△Φ/△t)‎ 问:E的单位是什么?(伏特) 磁通量的变化量的单位是什么? (韦伯)和秒(s ) ‎ 2‎ 说明:现在我们来探究一下多匝线圈的感应电动势,首先想一想.线圈的匝数与感应电动势可能有什么关系。一个闭合电路可以看做由1 个线圈组成。如果线圈是多匝的,由于每一匝线圈中都会产生感应电功势,在多匝线圈上产生的感应电动势要比l匝线圈产生的感应电动势大。我们仍然用前面的实脸装置 来研究.但这次选用匝数不同的两个线圈。‎ 演示实验 实验装置:图3.1-3的装置,螺线管要准备10匝和100匝的两个 实验过程:实验时把条形磁铁插入一个10匝的线圈和从这个线圈中抽出,然后以相同的速度插入另一个匝数为100的线圈和从这个线圈抽出,比较电流表指针的偏转情况。‎ 实验结论:匝数越多,感应电动势越大 说明:精确的实验告诉我们,在n 匝线圈组成的电路上,产生的感应电动势是E=n△Φ/△t 说明:在实际工作中,为了获得较大的感应电动势,常常采用几百匝甚至几千匝的线圈。‎ 问:导体切割磁感线和磁铁插人线圈或从线圈中抽出过程中,能量转化情况如何?(机械能转化为电能)电池能量转化情况如何?(化学能转变成了电能)‎ 说明:法拉第电磁感应定律进一步揭示了电与磁的相互联系,同时也告诉我们:电能的产生一定是以消耗其他形式的能量为代价的。今天,我们使用的电能从各种形式的能转化而来:风力发电,是把空气流动的动能转化为电能.水力发电,是利用水的机械能带动发电机来发电.火力发电,是利用石油、天然气或煤嫩烧时的内能,推动蒸汽轮机再带动发电机来发电,一随着社会对电力需求的不断增大,人们一直在探索获取电能的更好方法。但是到目前为止,各种获得大规模电能的实用方案,都是以法拉第电磁感应定律为理论基础的,不同的只是如何来推动发电机而已。‎ 第二节、法拉第电磁感应定律 ‎        一、感应电动势 ‎        1、感应电动势:电磁感应现象中产生的电动势 ‎        2、实验表明:感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。‎ ‎        3、时刻t1的磁通量是Φ1,时刻t2的磁通量 变为Φ2       ‎ ‎ 磁通量的变化量:△Φ =Φ2-Φ1‎ ‎                  磁通量的变化率:△Φ/t=(Φ2-Φ1)/(t2-t1)‎ ‎        二、法拉第电磁感应定律 ‎1、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小.跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 ‎2、单匝:E=△Φ/△t                 n匝:    E=n△Φ/△t ‎3、发电:其他形式的能转化为电能 ‎                   原理:法拉第电磁感应定律 2‎

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