(二)情景导入、展示目标。
在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况? 恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?
在电磁感应现象中,既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。 (三)合作探究、精讲点拨。
1、感应电动势
在图a与图b中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?
电路断开,肯定无电流,但有电动势。
电动势大,电流一定大吗?电流的大小由电动势和电阻共同决定。 图b中,哪部分相当于a中的电源?螺线管相当于电源。 图b中,哪部分相当于a中电源内阻?线圈自身的电阻。
在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,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。
2、电磁感应定律
感应电动势跟什么因素有关?现在演示前节课中三个成功实验,用课件展示出这三个电路图,同时提出三个问题供学生思考:
问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?
问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 问题3:第一个成功实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?
穿过电路的Φ变化?产生E感?产生I感。由全电路欧姆定律知:
I=
E,当电路的总电阻一定时,E感越大,I越大,指针偏转越大。 R?r磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同。
PPT展示:磁通量变化的快慢用磁通量的变化率来描述,即单位时间
内磁通量的变化量,用公式表示为
??。由此分析三个实验。 ?t??越大,E感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决?t定。精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量
的变化率成正比,即E∝
??。这就是法拉第电磁感应定律。 ?t设闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝线圈串联而成,因此感应电动势变为:
E=n
??[来源:学§科§网] ?t3、导线切割磁感线时的感应电动势
导体切割磁感线时,感应电动势如何计算呢?用CAI课件展示如图所
示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势? 解析:设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1,这时线框面积的变化量为: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[来源:Z.xx.k.?t问题:当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ,感应电动势可
用上面的公式计算吗?
如图所示电路,闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,导体棒以v斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。
解析:可以把速度v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量v1=vsinθ和平行于磁感线的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
强调:国际单位制中,上式中B、L、v的单位分别是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s),θ指v与B的夹角。
4、反电动势
引导学生讨论教材图中,电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动?
学生讨论后发表见解。总结点评。
拓展:如果电动机因机械阻力过大而停止转动,会发生什么情况?这时应采取什么措施?
学生讨论,发表见解。电动机停止转动,这时就没有了反电动势,线圈电阻一般都很小,线圈中电流会很大,电动机可能会烧毁。这时,应立即切断电源,进行检查。 (四)反思总结,当堂检测。
组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。 八、板书设计
(一)、感应电动势[来源:学&科&网] (二)、电磁感应定律:
1.法拉第电磁感应定律内容 ; 2.公式:E=n
?? ?t (三)、导线切割磁感线时的感应电动势:E=BLv1=BLvsinθ (四)、反电动势 教学反思
第5节《电磁感现象的两类情况》
一、教材分析
感生电动势与动生电动势的提出,涉及到电磁感应的本质问题,但教材对此要求不高。教学中要让学生认识到变化的磁场可以产生电场,即使没有电路,感生电场依然存在,这是对电磁感应现象认识上的飞跃。 二、学情分析
学生学习了《楞次定律》、《法拉第电磁感应定律》内容之后,本
节重点是使学生理解感生电动势和动生电动势的概念,因此要想方设法引导学生通过课前预习和课堂上的探究性学习来达到这个目的。 三、教学目标
1.知识与技能:知道感生电场;知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
过程与方法:理解感生电动势与动生电动势的概念
情感、态度与价值观目标:通过对相应物理学史的了解,养成热爱科学、
尊重知识的良好品德。 四、教学重点和难点
教学重点:感生电动势与动生电动势的概念。 教学难点:对感生电动势与动生电动势实质的理解。 五、教学方法:分组探究讨论法,讲练结合法。 六、教学环节和流程:
预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测 七、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑 (二)情景导入、展示目标。 提问:电源?什么是电动势?
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值
W,q叫做电源的电动势。用E表示电动势,则:E?W q在电磁感应现象中,要产生电流,必须有感应电动势。这种情况下,哪一种作用扮演了非静电力的角色呢?下面我们就来学习相关的知识。
设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。 (三)合作探究、精讲点拨。
1、感应电场与感生电动势