人教版 (新课标)选修1二、法拉第电磁感应定律教学设计

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 )
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