第2节 感应电动势与电磁感应定律
★三维目标
（一）知识与技能
1．知道什么叫感应电动势。
2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E?n??。 ?t3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLvsinθ如何推得。
??5．会用E?n和E=BLvsinθ解决问题。
?t（二）过程与方法
通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。
（三）情感、态度与价值观
1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 ★教学重点
法拉第电磁感应定律。 ★教学难点
平均电动势与瞬时电动势区别。 ★教学方法
演示法、归纳法、类比法
★教学用具：多媒体、磁铁、线圈、导线、电流计 ★教学过程
（一）引入新课
在恒定电流一章，我们知道,当电路中有电流通过时,电路两端必定有电压,电路中必定有电源,那么产生电磁感应现象时,闭合电路中有感应电流,同样这个电路中也一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
首先我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 （二）推进新课 1、感应电动势
教师：用多媒体展示出下面两个电路进行比较说明
教师：在图a与图b中，若电路是断开的，有无电流？ 学生：电路断开，肯定无电流。
教师：若电路是断开的，图b中磁通量发生变化，有电动势。
教师与学生思考总结得到：图b中，线圈螺线管部分相当于a中的电源？ 线圈自身的电阻部分相当于a中电源内阻？
教师：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 教师：感应电动势跟什么因素有关？现在重新探究前节课中几个成功实验，同时提出三个问题供学生思考：
甲
问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么?
乙
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?
学生甲：穿过电路的Φ变化?产生E感?产生I感.
学生乙：由全电路欧姆定律知I=
E，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I越大，R?r指针偏转越大。
学生丙：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。
教师：从上面的几个实验我们可以发现，
??越大，E?t感
越大，即感应电动势的大小完
全由磁通量的变化率决定。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（师生共同活动，推导法拉第电磁感应定律的表达式）
设t1时刻穿过回路的磁通量为Φ1，t2时刻穿过回路的磁通量为Φ2，在时间Δt=t2－t1内磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的变化率为
E=k
?? ?t??，感应电动势为E，则 ?t在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s），可以证明式中比例系数k=1，（同学们可以课下自己证明），则上式可写成
E=?? ?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
?? ?t3、导线切割磁感线时的感应电动势
教师：导体切割磁感线时，感应电动势如何计算呢？如图，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（注意该公式只适用与B、L、v两两垂直的情况） ?t图中，ab导体棒部分相当与电源。
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？
教师：让我们进行下面的推导。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
当B、L、v两两都不互相垂直时，只要将垂直分量代入公式E=
??=BLv计算即可。 ?t［强调］在国际单位制中，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。
(三)课堂练习
1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小 （ ） A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比 C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 答案：C
2．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）
A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.无法确定 答案：C
3.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈 （ ）
A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小 B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大 C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大 D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小 答案：C
（四）课堂小结
1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝
??。 ?t?? ?t???? E=n（n匝线圈） ?t?t3、法拉第电磁感应定律数学表达式：E=k在国际单位制中，比例系数k=1，所以E=4、导体切割磁感线时，E=
??=BLv（注意该公式只适用与B、L、v两两垂直的情况） ?t（五）布置作业：课本P14：5、6 （六）板书设计：
第2节 感应电动势与电磁感应定律 1、感应电动势
2、法拉第电磁感应定律 数学表达式：E=k?t?t??，在国际单位制中，比例系数k=1 ?tE=?? E=n??（n匝线圈） 3、导体切割磁感线时
E=BLv（B、L、v两两垂直的情况）
高二物理教案
§1-2 感应电动势与电磁感应定律
[教学目标]
1、理解感应电动势的概念；
2、掌握法拉第电磁感应定律的内容，知道几种产生感应电动势的方式； 3、掌握闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时的感应电动势的求法。 4、能准确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。 5、能用类比法来认识感应电动势的物理意义。 6、能运用所学知识解决实际问题。
7、在学习电磁感应定律过程中，领略物理的美妙与神奇，培养科学的思维习惯。
[教学重点]
1、感应电动势的概念 2、法拉第电磁感应定律
3、应用法拉第电磁感应定律解决实际问题
[重点难点]
1、磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。 2、如何解决不同情况下的感应电动势的相关问题 3、对公式E=BLvsinθ的正确理解
[教学方法]
演示法、类比分析法、问题讨论法等
[教学用具]
滑动变阻器、电源、螺线管2个（大、小）、条形磁铁、U形磁铁、多匝线圈、灵敏电流计、多媒体课件等
[课时安排]
1课时
[教学过程]
引入新课
自行车件的高频焊接（课件图片展示）
如图所示是利用高频交流电焊接自行车件的原理示意图。其中外圈A是连接高频交流的线圈，B是要焊接的自行车部件。a是待焊接处。当A中通以高频交变电流时，B中产生感应电流，由于a口接触电阻较大，故产生热量大，使金属融化，焊接成功。
提问：为什么交流电的频率越高，焊缝处放出的热量越大呢？这就涉及到这节课要学习的感应电动势与电磁感应定律的内容。 新课教学