法拉第电磁感应定律教案(1)4页

法拉第电磁感应定律－－感应电动势的大小
(2课时)
教学目的:⒈理解感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量,并能判定其方向
⒉在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,引导学生推导出ε=BLV
⒊培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的习惯
教学重点:法拉第电磁感应定律
教学难点:磁通量,磁通量的变化,磁通量的变化率的区别
教学方法:实验,讲授法
教学仪器:大型示教电流表演示线圈条形磁铁
教学过程:
一、感应电动势
前面研究了感应电流,学习产生感应电流的条件和如何判断感应电流的方向.那么,反映
电磁感应现象本质的物理量是不是感应电流呢?为了说明这个问题,我们来看投影片 1:

问题 1:当 K 闭合,在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什
么?
问题 2:有感应电流,是谁充当电源?
电流是由电源的电动势产生的,可见螺线管中有电动势,物理学中把电磁感应现象中产
生的电动势叫做感应电动势.
感应电动势的方向如何?
用楞次定律判断
注意:判断感应电动势的方向的过程中分清内外电路,一般情况下用楞次定律判断的方
向是内电路的电流方向
问题:感应电流的大小与哪些因素有关呢?
看书自学提出问题：
（1）书上说感应电动势的大小与磁通量的变化有关，当磁通量增大时，感应电动势的
大小是否增大呢？（感应电动势与磁通量的关系）
（2）书上说当 B、L、V 两两相互垂直时感应电动势的公式为ε=BLV，当 V 与 B 不垂直

时此公式还能否适用呢？（适用条件）
（3）当导线在磁场中做切割磁感线运动时并没有磁通量的变化，那么导线还是否有感
应电动势呢？（讨论产生感应电动势的本质，可以从产生电势差的原因分析）
（4）
二实验研究:
投影片 2
演示实验:
观察与思考 1:条形磁铁初,末位置相同,快插(快拔)和慢插(慢拔)条形磁铁,电流表的
指针偏转角有什么不同?
观察与思考 2:快插(快拔)和慢插(慢拔)代表什么?电流表的指针偏转角大小意味着什
么?
实验结论:电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大,磁通
量的变化越慢电动势越小.
三、法拉第电磁感应定律
1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比
2.公式:ε=N
3.定律的理解:
⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt
⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比
⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断
⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定：
当ΔΦ＝ΔＢＳcosθ则ε＝ΔＢ／ΔtＳcosθ
当ΔΦ＝ＢΔＳcosθ则ε＝ＢΔＳ／Δtcosθ
当ΔΦ＝ＢＳΔ(cosθ)则ε＝ＢＳΔ（cosθ）／Δt
四、导体在匀强磁场中，作切割磁感应运动时，感应电动势大小的讨论：
设匀强磁场的磁感应强度为 B，导线长为 L，切割磁感应线的运动速度为 V，则在Δ
t时间里，则ΔΦ＝ＢΔＳ，由法拉第电磁感应定律：


t∆
∆Φ


例 1：书上

例 2：投影片

课堂练习：
例：如图所示，在磁感强度为 0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框 ABCD，框
电阻不计，上面接一个长 0.1m的可滑动的金属丝 ab，已知金属丝质量为 0.2g，电阻 R＝0.2
Ω，不计阻力，求金属丝 ab匀速下落时的速度。(4m／s)
问 1：将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成 30°角，
不计阻力，B垂直于框平面，求 v ？(2m／s)
问 2：上题中若 ab框间有摩擦阻力，且μ＝0.2，求 v ？(1.3m／s)
问 3：若不计摩擦，而将 B方向改为竖直向上，求 v ？(2.67m／s)
问 4：若此时再加摩擦μ＝0.2，求 v ？(1.6m／s)
问 5：如图所示在问 2中的 BC中间加ε＝0.3v、r＝0.8Ω的电池，求 v ？(20m／s)
问 6：上题中若有摩擦，μ＝0.2，求 v ？
问 7：B改为竖直向上，求 v ？
问 8：将电池ε反接时的各种情况下，求 v ？

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布置作业：
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