《法拉第电磁感应定律》导学案
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2. 矩形线圈 abcd，长 ab=20cm ,宽 bc=10cm,匝数 n=200,线圈回路总电阻 R= 50Ω ，整个线圈平面均有垂 直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度 B 随时间的变化规律如图4-4-3所示，求： （1）线圈回路的感应电动势。 （2）在 t=0.3s 时线圈 ab 边所受的安培力。
自我要求是迈向成功的捷径，恒心是离成功最短的路。
4.4 《法拉第电磁感应定律》导学方案
编写人：陈永辉 审稿人：刘开庆 2013/2/26
4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？
学习要求
1.了解感应电动势，知道产生感应电动势的那部分导体相当于电源 2.知道感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关 3.理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，能区别磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率三 个概念 4.理解法拉第电磁感应定律，掌握表达式 5.知道导体垂直切割磁感线运动时产生的感应电动势的表达式，并能进行简单的计算 6.会用法拉第电磁感应定律解决简单的实际问题
6.•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＝0.2Ω ，不计阻力，求金属丝 ab 匀速 下落时的速度。(4m／s)
7. 图4-4-1中 abcd 是一个固定的 U 形金属框架，ab 和 cd 边都很长，bc 边长为 L，框架的电阻可不计，ef 是放置在框架上与 bc 平行导体杆，它可在框架上自由滑动（摩擦可忽略） 。它的电阻为 R，现沿垂直于框 架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向里。已知当以恒力 F 向右拉导 体杆 ef 时，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度。
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= 1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比
t
t
2.公式:E=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 、Δ Φ 、Δ Φ ／Δ t ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成 ⑶感应电动势的方向由 来判断
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=vcos θ 。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：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。 5、公式比较 与功率的两个公式比较得出 E=Δ Φ /Δ t：求平均电动势 E=BLV ： v 为瞬时值时求瞬时电动势，v 为平均值时求平均电动势 课堂练习： 例题 1：下列说法正确的是（ ） A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大 例题 2：一个匝数为 100、面积为 10cm2 的线圈垂直磁场放置，在 0. 5s 内穿过它的磁场从 1T 增加到 9T。求线圈中的感应电动势。
例题 3、•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＝0.2Ω ，不计阻力，求金属 丝 ab 匀速下落时的速度。(4m／s) 中，磁感应强度为 应电动势？ 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 m ？ 问 2：上题中若 ab 框间有摩擦阻力，且μ ＝0.2，求 v m ？
二、预习新课
1、问题 1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？
（课件展示）回答以上问题 上面的实验，我们可用磁通量的变化率来解释： 实验中，将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入或（拔出）时， 实验结论:电动势的大小与磁通量的变化 越 电动势越小。 二、法拉第电磁感应定律 从上面的实验我们可以发现，
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，需要理解 （1）B,L,V 两两 （2）导线的长度 L 应为 长度 （3）导线运动方向和磁感线平行时，E= （4）速度 V 为平均值（瞬时值） 就为 ，E （ ） 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。
课后拓展案
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
）
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自我要求是迈向成功的捷径，恒心是离成功最短的路。
学习重点
1.会用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小 2.会用 E=Blv 或 E=Blvsinθ 计算导体切割磁感线时的感应电动势
【课前预习案】
一、温故知新： 1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电的的因素决定： 当Δ Φ ＝Δ ＢＳcosθ 则 E＝ 当Δ Φ ＝ＢΔ Ｓcosθ 则 E＝ 4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势 如图所示电路，闭合电路一部分导体 ab 处于匀强磁场 B，ab 的长度为 L，以速度 v 匀速切割磁感线，求产生的感
3.一个200匝、面积200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0.05s 内 由 0.1T 增 加 到 0.5T ， 在 此 过 程 中 ， 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 变 化 量 是 ，磁通量的变化率 是 ，线圈中感应电动势的大小是 。 4.一导体棒长为40cm，在磁感应强度为0.1T 的匀强磁场中做切割磁感线运动，速度为5m/s，棒在运动中 能产生的最大感应电动势为 V。 5.穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2Wb，则（ ） A、线圈中的感应电动势每秒钟增加2V B、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V C、线圈中的感应电动势始终为2V D、线圈中不产生感应电动势
t t
大，I
，E
。
有关，磁通量的变化越
电动势越大,磁通量的变化
2、问题 2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问 ①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中是否有电流?为什么? ②、有感应电流,是谁充当电源? ③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？ 3、产生感应电动势的条件是什么？
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课内探究案
一、探究影响感应电动势大小的因素 （1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测） （2）探究要求： ①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。 ②、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。 ③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆 幅； （3） 、探究问题： 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：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ （4） 、探究过程 （能力培养）
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定。
t
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= 是法拉第电磁感应定律。 （师生共同活动，推导法拉第电磁感应定律的表达式） （课件展示）
。这就
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