人教版高中物理选修3-2第2讲：导体切割磁感线运动(教师版)——劲松郭伟

人教版高中物理选修3-2精选说课稿第一节电磁感应现象说课稿一、说教材:本节首先通过电磁联系启迪学生思考：既然电流能在周围产生磁效应，那么磁体或电流也应能在附近导线中感应出电流来。

教材从两个方面：学生动手探究再认识和发现电磁感应的历史过程，双管齐下，相得益彰。

学生自己动手探究再认识：通过实验探究活动，激发学生的学习兴趣和动手欲望。

让学生经历猜想、选择器材、动手实验、交流方案、分析表述的过程，通过自己的实践和同学的交流总结出磁在一定条件下能生电。

介绍了电磁感应发现的历史过程，一是安培的实验及错失良机；二是法拉第十年探索终获成功，发现了电磁感应现象。

最后，阐述了电磁感应现象和感应电流概念，并描述了电磁感应现象对人类社会的重大意义。

教材把现实思维与历史思维相结合，更能激发学生认识世界奥秘的强烈欲望，提升探索自然规律的信心和勇气，也能获得探究的成就感，了解探索自然奥秘的科学方法。

根据如上分析，可确定出本节教学的目标：知识与技能：1、知道电磁之间存在联系2、知道电磁感应现象；知道产生感应电流要在一定条件下进行。

3、知道法拉第发现了电磁感应现象，知道电磁感应现象对科学技术和人类文明进步的意义。

过程与方法：1、探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。

2、经历实验探究过程，学习科学探究的基本方法，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。

情感态度与价值观：1、认识自然现象之间是相互联系的，树立普遍联系的观点。

2、通过对科学家的介绍，培养学生严肃认真、不怕艰苦的学习态度。

3、通过介绍电磁感应发现的艰苦过程，使学生认识到任何发明创新的基础是科学探索的成果。

重点、难点分析：树立磁能生电的观点既是本节的重点也是本节的难点。

二、说教法、学法使用“自主探究，启发导学”课堂教学方法：教师以趣味故事引起学生兴趣，引导学生进行猜想，设计实验分析论证，得出结论。

三、说程序1、新课引入介绍安培、科拉顿的小故事，激起学生的求知欲和学习兴趣。

电磁感应现象的两种情况教学目标1. 知识与技能(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣． 3. 情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德． 教学重点难点感生电动势与动生电动势的概念。

对感生电动势与动生电动势实质的理解。

教学方法与手段以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。

类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。

课前准备多媒体课件、实物投影仪、视频片断。

导入新课[事件1]教学任务：复习提问，导入新课。

师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。

一、复习提问：1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？ 答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt。

2．导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。

3．干电池中电动势是怎样产生的？参照相关图片，回顾所学电池电动势中有关非静电力做功的知识，其他学生补充。

二、引入新课：在电磁感应现象中，由于引起磁通量的变化的原因不同，感应电动势产生的机理也不同，本节课我们就一起来学习感应电动势产生的机理。

讲授新课[事件2]教学任务：感生电场和感生电动势。

师生活动：学生阅读教材19页“电磁感应现象中的感生电场”部分，分析讨论闭合电路中产生感应电流的原因。

桑水高中物理学习材料桑水制作电磁感应讲义班级 学号 姓名 知识结构重点难点1．电磁感应现象:(1)产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)起磁通量变化的类型：2．楞次定律：⑴适用范围：适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况．⑵内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．⑶对“阻碍”的进一步理解：①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻碍导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”(由磁体相对运动而引起感应电流的情况)．电磁感应产生 条件自感与 互 感 导体切割磁感线运动 穿过闭合电路所围面积中磁通量发生变化 法拉第电磁感应定律㈠ 法拉第电磁感应定律㈡ 大小：ε=BLV方向：右手定则 大小：ε=n t ∆∆φ 方向：楞次定律 自感现象 互感现象 变压器 21U U =21n n P 出=P 入(理想变压器) 交变电流 即时值 U=U m sin ωt I=I m sin ωt 有效值 U=2m U I= 2m I 周期、频率、角频率 T=ωπ21=f桑水③使线圈面积有扩大或缩小的趋势．④阻碍原电流的变化(自感现象)．⑷楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③楞次定律判定感应电流的磁场方向；④由安培定则根据感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向．3．右手定则：4．法拉第电磁感应定律：(1)感应电动势：感生电动势：由感生电场产生的感应电动势．动生电动势：由于导体运动而产生的感应电动势．(2)公式：E n t ∆Φ=∆ 当△仅由B 引起时，则t B nS E ∆∆=；当△Φ仅由S 引起时，则t S nB E ∆∆=．(3)注意：区分磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ和磁通量的变化率t ∆Φ∆磁通量Φ等于磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，即Φ=BS ，它的意义可以形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△Φ=Φ2－Φ1．△Φ与某一时刻回路的磁通量Φ无关，当△Φ≠0时，回路中要产生感应电动势，但是△Φ却不能决定感应电动势E 的大小．磁通量的变化率t ∆Φ∆表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感应电动势的大小．t ∆Φ∆的大小与Φ、△Φ均无关．(4)部分导体切割磁感线产生的感应电动势的大小：E=BLVsin θ．①若切割磁感线的导体是弯曲的，L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式E=BLV 一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况，对一段导体的转动切割，导体上各点线速度不等，取其平均切割速度12L υω=，得212E BL BL υω==．5．互感两个相互靠近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的．6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，尤其是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”的问题，如图9-2-10所示，原来电路闭合处于稳图9-2-10桑水B A I (a )(b)itt2t1定状态，L与A并联，其电流分别为IL和IA，都是从左向右．在断开K的瞬时，灯A中原来的从左向右的电流IA立即消失．但是灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的的时间，这个时间内灯A中有从右向左的电流通过．这时通过A的电流是从IL开始减弱，如果原来IL＞IA，则在灯A熄灭之前要闪亮一下；如果原来IL≤IA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下．原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定．如果RL≥RA，则IL≤IA；如果RL＜RA，则IL＞IA．7．感应电量．回路中发生磁通量变化时，由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流，在△t内迁移的电量(感应电量)q：8．电磁感应现象中的综合问题⑴电磁感应中的力学问题：在电磁感应的力学问题中，由于感应电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互制约的关系，故导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一稳定状态．分析这一动态过程进而确定最终状态是解决这类问题的关键所在．分析顺序一般为：①首先分析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况；②再分析由于运动状态变化，导体受到的磁场力、合外力的变化；③再分析由于合外力的变化，导体的加速度、速度又会怎样变，从而又引起感应电流、磁场力、合力怎么变；④最终明确导体所能达到的是何种稳定状态．⑵电磁感应中的电路问题：在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势而成为电源，将它们跟电阻、电容等构成回路即为电磁感应中的电路问题．解决这类问题时，找准电源、正确判断感应电动势的方向(即电源的正负极)是关键．分析求解的一般步骤为：①确定电源，求出电动势(或其表达式)；②分析电路结构，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感应中的能量转化问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感应电流，则有机械能或其他形式的能量转化为电能，通过安培力做功，电能最终又转化为内能或机械能．因此，电磁感应过程问题伴随着能量转化．功是能量转化的量度，做功与能量转化的形式相对应，所以从能量转化的观点出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来分析导体的动能、势能、电能的变化，就可以建立相应的能量方程．⑷电磁感应中的图像问题：电磁感应教学中涉及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间t变化的图像，即B—t图线、Φ--t图线、E--t图线、I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x变化的图线．常有E--x图线、I--x图线等．图像问题大致可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像或由给定的图像分析电磁感应过程．电磁感应中的图像问题一般需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．例题精选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（箭头所示）。

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作电磁感觉讲义班级学号姓名知识结构大小：ε=BLV导体切割磁感线运动法拉第电磁感觉定律㈠产生方向：右手定则条件电穿过闭合电路所围面法拉第电磁感觉定律㈡大小：ε=n 积中磁通量发生变化t磁方向：楞次定律感应交变电流自感与自感现象即市价U=Um sinωt I=I m sinωt互感变压器U 1=n1有效值U=U m I m U 2n22I=互感现象2P出 =P 入( 理想变压器 )周期、频率、角频率T=1 2f重点难点1．电磁感觉现象:(1)产生感觉电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)起磁通量变化的种类：2．楞次定律：⑴适用范围：适用于由磁通量变化引起感觉电流的各种情况．⑵内容：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要阻拦引起感觉电流的磁通量的变化．⑶对“阻拦”的进一步理解：①阻拦原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻拦导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”( 由磁体相对运动而引起感觉电流的情况 )．③使线圈面积有扩大或减小的趋势．④阻拦原电流的变化(自感现象 )．⑷楞次定律判断感觉电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③楞次定律判断感觉电流的磁场方向；④由安培定则依照感觉电流的磁场方向判断出感觉电流的方向．3．右手定则：4．法拉第电磁感觉定律： (1) 感觉电动势：感生电动势：由感生电场产生的感觉电动势． 动生电动势：由于导体运动而产生的感觉电动势．EnBB 引起时，则E nS；当△ Φ 仅由 S 引起时，则(2) 公式：t当△仅由t SE nBt ．(3) 注意：区分磁通量 Φ 、磁通量的变化量△ Φ 和磁通量的变化率t磁通量 Φ 等于磁感觉强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积， 即 Φ =BS ，它的意 义能够形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ 是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△ Φ =Φ2－Φ 1．△ Φ 与某一时辰回路的磁通量 Φ 没关，当△ Φ≠0时，回路中要产生感觉电动势，但是△ Φ 却不能够决定感觉电动势 E 的大小．磁通量的变化率t表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感觉电动势的大小．t的大小与 Φ 、△ Φ均没关．(4) 部分导体切割磁感线产生的感觉电动势的大小： E=BLVsin θ ．①若切割磁感线的导体是波折的， L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式 E=BLV 一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况，对一段导体的1 L E BL1 BL2 转动切割，导体上各点线速度不等，取其平均切割速度 2，得2．5．互感两个相互凑近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这类现象叫做互感，这类电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的． 6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题， 特别是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭从前可否要 闪亮一下”的问题，如图9-2-10 所示，原来电路闭合处于稳图 9-2-10定状态， L 与 A 并联，其电流分别为IL 和 IA ，都是从左向右．在断开K 的瞬时，灯A中原来的从左向右的电流IA 马上消失．但是灯 A 与线圈 L 组成一闭合回路，由于L 的自感作用，其中的电流IL不会马上消失，而是在回路中逐渐减弱保持短暂的的时间，这个时间内灯 A 中有从右向左的电流经过．这时经过 A 的电流是从IL 开始减弱，若是原来 IL ＞ IA ，则在灯 A 熄灭从前要闪亮一下；若是原来IL ≤IA ，则灯 A 逐渐熄灭不再闪亮一下．原来的IL 和 IA 哪一个大，要由L 的直流电阻RL与 A 的电阻 RA的大小来决定．若是RL≥RA，则 IL ≤IA ；若是RL＜ RA，则 IL ＞ IA ．7．感觉电量．回路中发生磁通量变化时，由于感觉电场的作用使电荷发生定向搬动而形成感觉电流，在△t 内迁移的电量 ( 感觉电量 )q ：8．电磁感觉现象中的综合问题⑴电磁感觉中的力学问题：在电磁感觉的力学问题中，由于感觉电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互限制的关系，故导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动向变化过程再趋于一牢固状态．解析这一动向过程进而确定最后状态是解决这类问题的关键所在．解析序次一般为：①第一解析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况；②再解析由于运动状态变化，导体碰到的磁场力、合外力的变化；③再解析由于合外力的变化，导体的加速度、速度又会怎样变，进而又引起感觉电流、磁场力、合力怎么变；④最后明确导体所能达到的是何种牢固状态．⑵电磁感觉中的电路问题：在电磁感觉现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感觉电动势而成为电源，将它们跟电阻、电容等组成回路即为电磁感觉中的电路问题．解决这类问题时，找准电源、正确判断感觉电动势的方向( 即电源的正负极 )是重点．解析求解的一般步骤为：①确定电源，求出电动势( 或其表达式 ) ；②解析电路结构，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感觉中的能量转变问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感觉电流，则有机械能或其他形式的能量转变成电能，经过安培力做功，电能最后又转变成内能或机械能．因此，电磁感觉过程问题陪同着能量转变．功是能量转变的量度，做功与能量转变的形式相对应，因此从能量转变的见解出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来解析导体的动能、势能、电能的变化，就可以建立相应的能量方程．⑷电磁感觉中的图像问题：电磁感觉授课中涉及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间 t 变化的图像，即B— t 图线、Φ --t图线、 E--t 图线、 I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x 变化的图线．常有E--x 图线、 I--x图线等．图像问题大体可分为两类：由给定的电磁感觉过程选出或画出正确的图像或由给定的图像解析电磁感觉过程．电磁感觉中的图像问题一般需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感觉定律等规律解析解决．例题精选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈 A 、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0 时电流方向为顺时针（箭头所示）。