法拉第电磁感应定律
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法拉第电磁感应定律
班级:14物理一班姓名:孟凡学号:140702011124
●教学目标
1、知识与能力
(1)理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。
(2)知道公式E=Blv的推导过程及适用条件。
(3)了解平均感应电动势和瞬时感应电动势。
2、过程与方法
(1)通过法拉第电磁感应定律的建立过程,进一步认识电与磁之间的联系。
(2)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。
3、情感、态度、价值观
(1)培养学生对实际问题的分析与推理能力。
(2)培养学生的辨证唯物主义世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾。
●教学重、难点
重点:法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式E=ΔΦ/Δt、E=Blv的理解。
难点:磁通量变化的两种常见方式。
一、引入
1、感应电流产生的条件
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。
2、感应电流的方向
楞次定律——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。
二、历史背景
①在19世纪20年代之前,电和磁的研究始终是独立发展的; ②到了18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,奥斯特始终相信电和磁之间可能存在着某种联系。一次偶然的实验,使他发现了电流磁效应——“电生磁”。
③在“电生磁”的启发下,法拉第经过大量的实验和无数次的失败后,最终发现了电磁感应现象——“磁生电”。
三、法拉第电磁感应定律
内容: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。 公式:E n t φ∆=∆ (平均感应电动势)
【其中,电动势的单位是伏(V ),磁通量的单位是韦伯(Wb ),时间的单位是秒(s ),n 为线圈的匝数。】
四、磁通量变化的两种常见方式
※ 磁通量φ
概念:穿过某一面积的磁感线条数。
公式:cos B S B S φθ
⊥=⋅=⋅ (单位:2T m Wb ⋅=)
1、磁场不变面积变化型
(1)导线运动方向与磁感线垂直的情况
S lv t ∆=∆ B S Blv t φ∆=⋅∆=∆
E n nBlv t
φ∆∴==∆ 特别地,当1n =时,E Blv =
(2)导线运动方向不与磁感线垂直的情况
速度v 可以分解为两个分量:垂直于磁感线的分量1sin v v θ=和平行于磁感线的分量2cos v v 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
1sin E Blv Blv θ== (瞬时感应电动势)
★实质:洛伦兹力——动生电动势——感应电流。
2、面积不变磁场变化型
B S φ∆=∆⋅
B E n n S t t
φ∆∆∴==⋅∆∆ ★实质:涡旋电场——感生电动势——感应电流。