《电磁感应定律--感应电动势的大小》教学案例

物理《感应电动势与电磁感应定律》教案及学案物理《感应电动势与电磁感应定律》教案及学案篇一：《感应电动势与电磁感应定律》教案教学目标：一、知识与技能。

1、理解感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率。

知道感应电动势与感应电流的区别与联系。

2、理解电磁感应定律的内容和数学表达式。

3．会用电磁感应定律解决有关问题。

二、过程与方法。

1、通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。

培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力；2、通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力；3、使学生明确电磁感应现象中的电路结构通过公式E=nΔ/Δt的理解，并学会初步的应用，提高推理能力和综合分析能力。

三、情感、态度与价值观。

通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程培养学生形成正确的科学态度，学会科学研究方法。

教学重点：1、感应电动势的定义。

2、电磁感应定律的内容和数学表达式。

3、用电磁感应定律解决有关问题。

教学难点：1、通过法拉第电磁感应定律的建立。

2、通过公式E=nΔ/Δt的理解。

教具：投影仪，电子笔，学生电源1台，滑动变阻器1个，线圈15套，条形磁铁14条，U形磁铁1块，灵敏电流计15台，开关1个，导线40条。

教学方法：探究法。

教学过程：一、复习。

1、电源：能将其他形式能量转化为电能的装置2、电动势：电源将其他形式能量转化为电能的本领的大小。

3、闭合电路欧姆定律：内外电阻之和不变时，E越大，I也越大。

4、电磁感应现象：实验一：导体在磁场中做切割磁感线运动。

实验二：条形磁铁插入或拔出线圈。

实验三：移动滑动变阻器滑片。

感应电流的产生条件：①闭合回路。

②磁通量发生变化。

二、感应电动势。

1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。

2、在电磁感应现象也伴随着能量的转化。

3、当磁通量变化而电路没有闭合，感应电流就没有，但仍有感应电动势。

电磁感应教学设计【优秀5篇】作为一名教职工，总归要编写教案，借助教案可以提高教学质量，收到预期的教学效果。

教案应当怎么写呢？下面是我辛苦为大家带来的电磁感应教学设计【优秀5篇】，盼望可以启发、关心到大家。

电磁感应篇一（一）教学目的1.知道现象及其产生的条件。

2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。

3.培育同学观看试验的力量和从试验事实中归纳、概括物理概念与规律的力量。

（二）教具蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。

（三）教学过程1.由试验引入新课重做奥斯特试验，请同学们观看后回答：此试验称为什么试验？它揭示了一个什么现象？（奥斯特试验。

说明电流四周能产生磁场）进一步启发引入新课：奥斯特试验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不行以反过来进行逆向思考：磁能否生电呢？怎样才能使磁生电呢？下面我们就沿着这个猜想来设计试验，进行探究讨论。

2.进行新课(1)通过试验讨论现象板书：〈一、试验目的：探究磁能否生电，怎样使磁生电。

〉提问：依据试验目的，本试验应选择哪些试验器材？为什么？师生争论认同：依据讨论的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；掌握电路必需有开关。

老师展现以上试验器材，留意让同学弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好（直导线先不要放在磁场内）。

进一步提问：如何做试验？其步骤又怎样呢？我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观看是否产生电流。

那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对试验有没有影响？下面我们依次对这几种状况逐一进行试验，探究在什么条件下导体在磁场中产生电流。

用小黑板或幻灯出示观看演示试验的记录表格。

老师按试验步骤进行演示，同学认真观看，每完成一个试验步骤后，请同学将观看结果填写在上面表格里。

试验完毕，提出下列问题让同学思索：上述试验说明磁能生电吗？（能）在什么条件下才能产生磁生电现象？（当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时）为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢？（师生争论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。

感应电动势的大小教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN要点：知道决定感应电动势大小的因素；知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别；理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；会用法拉第电磁感应定律解答有关问题；会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小。

教学难点：感应电动势的大小的决定因素课堂设计：本节教学是在前一节课的基础上进行的有了磁通量的变化引起感应电流，势必要问形成电流的条件，本节课就由此展开。

通过实验发现磁通量改变的快慢会影响感应电流，推出影响感应电动势大小的物理量，磁通量的变化率，在这里要让学生搞清变化率、变化量的区别，同时注意条件的使用。

在此还要推出在切割时的感应电动势，对学生推理要求比较高，可以适当放慢速度。

解决难点：磁通量的变化量作为一个本章常用的概念是十分重要的。

做好基本概念的区别引导学生自己概括和总结出感应电动势的大小。

让学生自己推倒出切割时的感应电动势的大小。

一、复习提问，引入新课【问】要使闭合电路中有电流必须具备什么条件（引导学生回答：这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势产生的）【问】如果电路不是闭合的，电路中有没有电流电源的电动势是否还存在呢（引导学生回答：此时电路中没有电流，而电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在）结论：有电流一定有电动势，但有电动势不一定有电流上节课实验分析：图16-4中所示实验中，导体AB棒的速度越大，发现感应电流越大，也即感应电动23 势越大。

图16-5所示实验中，磁铁运动的越快，感应电流和感应电动势就越大。

图16-6所示实验中，通电或断电，比改变滑动变阻器时的感应电流要来得大些。

上述实验都有一个共同点：磁通量在改变，磁通量改变越快，发现电流越大，感应电动势也越大实验表明：感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关．小结：感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系。

感应电动势的大小
本课件将为大家介绍感应电动势的大小，包括定义、计算公式、影响因素、 应用和未来发展，让你对这一重要概念有更深入的了解。
感应电动势的定义
电磁感应现象的基本特征
当导体穿过磁场时，磁通量发生 变化，导体内部就会产生感应电 动势。
感应电流的方向与大小
根据右手定则，感应电动势的方 向与磁场方向垂直，大小与磁通 量的变化率成正比。
感应电动势的影响因素
1

磁场面积的变化
2
当磁场面积增加或减少时，导体内部的
磁通量也会相应变化，从而产生感应电
动势。
3
磁场强度的变化
当磁场强度增加或减少时，导体内部的 磁通量也会相应变化，从而产生感应电 动势。
磁场与电路的相对速度
当磁场与电路的相对速度增加或减少时， 导体内部的磁通量也会相应变化，从而 产生感应电动势。
感应电动势是电磁感应现象的核 心，是电力工业、现代物理和制 造业中必不可少的技术。
感应电动势的实际应用
感应电动势在我们的日常生活中 随处可见，是电力工业、现代物 理和制造业中必不可少的技术。
未来发展趋势
感应电动势技术的不断创新，将 为人类带来更高效、更安全、更 可持续的能源和制造方案。
感应电动势的应用
发电机的原理
通过转动导体在磁场中产生的 感应电动势来生成电能，使我 们的生活更加便利。
感应电动势在变压器 中的应用
利用变压器降低或升高电压， 实现电能的传输与利用。
感应电动势在感应加 热中的应用
利用感应电动势在金属内部产 生的涡流来进行加热，可以快 速高效的熔化金属。
总结
感应电动势的重要性
法拉第电磁感应定律
磁通量的变化率正比于感应电动 势的大小，比例系数为常数。

第四节 法拉第电磁感应定律【教学过程】一、导入新课问题：电路中存在持续电流的条件是什么?①闭合电路；②有电源。

问题：什么叫电磁感应现象?不论用什么方法同，只要闭合电路中的磁通量发生变化，就会产生感应电流的现象。

强调：①闭合电路；②磁通量变化。

问题：如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的电动势是否还存在呢？ 电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在。

在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势。

如果电路是闭合的，电路中就有感应电流，感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻。

如果电路是断开的，电路中就没有感应电流，但感应电动势仍然存在。

那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？今天我们就来研究这个问题。

二、新课教学1、感应电动势在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。

(CAI 课件展示出下面两个电路图，引导学生找出电磁感应中相当于电源的那部分导体)对比这两种情况，共同点之一都闭合。

前者有电源，后者也应有电源，螺线管就相当于电源，也存在电动势。

(1)定义在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势。

从低电势位置指向高电势位置。

(2)产生感应电动势的条件穿过回路的磁通量发生变化。

(3)物理意义不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。

感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量。

(4)方向规定内电路中的感应电流方向，为感应电动势方向。

2、法拉第电磁感应定律(1) 磁通量变化率单位时间内磁通量的变化量，即ΔΦΔt反映磁通量变化的快慢。

Φ等于零，ΔΦΔt 不一定等于零，看图像的切线斜率。

(讨论：Φ、ΔΦ、ΔΦΔt的关系，重点说明它们的区别)(2)与感应电动势大小有关的因素问题：感应电动势跟什么因素有关?重新演示前节课中的三个实验，用CAI 课件展示出这三个电路图，同时提出下面的问题供学生思考：①在实验中，电流表指针偏转的原因是什么?穿过电路Φ变化⇒产生E ⇒产生I 。

法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小[教学目标]1.知道在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，感应电流的大小由闭合电路中感应电动势的大小和闭合电路电阻的大小所决定；2.通过实验使学生理解感应电动势的大小跟闭合电路磁通量的变化率（快慢）成正比；3掌握法拉第电磁感应定律和导线切割磁感线运动产生的感应电动势的大小；；4.通过推导导线切割磁感线运动产生的感应电动势的大小培养学生的思维能力。

[教学重点]1.法拉第电磁感应定律；2.导线切割磁感线运动产生的感应电动势的大小。

[教学难点]1.通过实验归纳总结出法拉第电磁感应定律（感应电动势跟磁通量的变化率成正比）2.如何恰当地培养学生的归纳总结能力。

[教学方法]实验观察、启发学生思维（活动）和归纳演绎相结合。

[教学媒体]电流表、螺线管、导线和条形磁铁结合多媒体课件。

[课时课型]一课时新课。

[教学过程]（40分钟）一、课题导入（5∽8分钟）复习提问：1.什么是电磁感应现象？2.产生感应电流的条件是什么？学生回答：（略）教师再问：电磁感应现象中，闭合电路里产生感应电流，说明什么？（学生讨论）教师启发学生思考：通过回忆全电路欧姆定律使学生理解，闭合电路产生感应电流，说明在电路中有相当于电源的一部分（电源），由此提出感应电动势的概念。

二、新课教学（30分钟左右）（一）感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。

如果电路是闭合的就能形成感应电流，如果电路是断开的，电路中就无法形成感应电流（感应电动势仍然存在）。

观察实验一：在电磁感应现象中产生的感应电流的大小是不同的。

（该实验是让学生体会感应电动势有大小之分，比如：螺线管和电流表组成闭合电路，让磁铁穿进的速度大小不同就可看到这种现象）由此说明感应电动势有大小的不同。

那么，感应电动势的大小跟那些因素有关呢？观察实验二：导线切割磁感线运动的速度大时，产生的感应电动势大；导线切割磁感线运动的速度小时，产生的感应电动势小。

第4节 法拉第电磁感应定律1.闭合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，与磁通量大小无关。

2．导线切割磁感线时，感应电动势的大小为E ＝Blv sin θ，其中θ表示v 与B 之间的夹角。

3．电动机线圈中产生的反电动势的作用是阻碍线圈的转动。

当电动机停止转动时，反电动势消失，电流会很大，容易烧毁电动机。

一、电磁感应定律 1．感应电动势(1)在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(2)在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果电路断开，这时虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在。

2．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合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。

(2)公式：E ＝ΔΦΔt。

若闭合电路是一个匝数为n 的线圈，则E ＝n ΔΦΔt。

(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电动势的单位是伏特。

二、导线切割磁感线时的感应电动势 反电动势1．导线垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时，如图4­4­1所示，E ＝Blv 。

2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图4­4­2所示，E ＝Blv sin_θ。

图4­4­1 图4­4­2 3．反电动势(1)定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势。

(2)作用：反电动势的作用是阻碍线圈的转动。

如果要使线圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时，电能转化为其他形式的能。

1．自主思考——判一判(1)产生感应电动势，不一定产生感应电流。

(√)(2)感应电动势的大小与磁通量大小有关。

(×)(3)感应电动势E和磁通量Φ均与线圈匝数有关。

(×)(4)如图4­4­3所示，线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中感应电流逐渐变大。

“探究感应电动势的大小”学案设计【学习目标】1、知道什么叫做感应电动势。

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Ф、ΔΦ、。

3、理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式及其的熟练应用4、知道如何推得，能熟练运用解决问题。

【学习重难点】探究方法定律理解【自主学习】1、只要闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流，既然有感应电流产生，那么电路中一定存在电动势，电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，用E表示。

2、闭合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。

这就是法拉第电磁感应定律。

如果用E表示感应电动势，表示磁通量的变化率，则法拉第电磁感应定律的数学表达式为（1）ΔΦ表示磁通量的变化量，即t1时刻闭合回路的磁通量为Φ1，t2时刻闭合回路的磁通量为Φ2，则ΔΦ=Φ2-Φ1。

Δt= t2-t1。

（2）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），则k=1，上式可写成。

（3）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。

（4）感应电流是有方向的，感应电动势也有方向，其方向与感应电流方向相同。

【合作探究】————探究感应电动势的大小与磁通量的变化的关系实验设计：实验装置如图所示，让条形磁铁以不同的速度插入线圈，观察电流表指针的偏转情况。

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异同？提示：磁通时变化相同，但所用时间不同，即磙通量的变化的快慢不同。

如果将磁通量变化的快慢用磁通量的变化变来描述，即单位时间内磁通量的变化量ΔΦ/Δt不同。

分析论证：将条形磁铁快插入（或拔出）比慢插入（或拔出）时的ΔΦ/Δt，I感大，E感大。

归纳总结：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。

【案例分析】：（导体切割磁感线产生的感应电动势）1、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有相距为L的两平行金属导轨dc和ef。

作业
课本家庭作业P25 3、4、5、6题
小结：
一、感应电流与感应电动势 二、法拉第电磁感应定律
.
1、公式：
2、推论： 三、反电动势
Φ En t
E BLv
线圈转动时产生的感应电动势总要削弱电源电动势的作用， 且阻碍线圈的转动。
解由题意知：a 4m / s 2
1)E BS = t t Bl 1 at 2 2 t
1 1 Bl at 0.4 0.5 4 5V 2V 2 2 2）Et Blvt Blat 0.4 0.5 4 5V 4V
例.直接写出图示各种情况下导线两端的感应电动势的表达 (B.L.ν.θ.R已知) ①E Blv sin ;
对应练习 1.在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放置一 个面积为0.1m2的圆环。在0.02s内磁场的磁感应强度由0 增大到0.3特，求圆环中的平均感应电动势。
BS 0 0.3 0.1 E = V 1.5V t t 0.02
0
2.如图，半径为r的金属环绕通过某直 径的轴00'以角速度ω作匀速转动,匀强 磁场的磁感应强度为B，从金属环面与 磁场方向重合时开始计时,则在金属环 转过900角的过程中，环中产生的电动 势的平均值是多大?
E感应 I 感应 Rr 若闭合电路保持不变，感应电流I就与感应电动势E成正比
AB摆动越快，指针偏转 的角度越大，电流越大
插入速度越快，指针偏转 的角度越大，电流越大
实验三、探究感应电动势的大小
实验结论
感应电动势的大小与磁通量变化的快慢（即变化率）有关。
Φ 磁通量变化快慢可用磁通量的变化率 反咉 t 感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源 二、法拉第电磁感应定律 1、内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁 通量的变化率成正比。 E Ek 2、数学表达式： t t 当E单位取V，△Φ单位取Wb， △t单位取s时，K值等于1，

《法拉第电磁感应定律》教学设计《法拉第电磁感应定律》教学设计范文【教学目的】1．理解电磁感应现象中感应电动势的存在；2．通过对实验现象的观察，分析、概括与感应电动势的大小有关的因素，从而掌握法拉第电磁感应定律，并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用，培养学生的实验操作能力；3．通过本节课的学习，使学生领会从一般到特殊、从特殊到一般的推理方法。

【教学重点】法拉第电磁感应定律【教学难点】法拉第电磁感应定律【教学器材】演示用：大型示教万用电表；原副线圈；学生电源开关；滑动变阻器；学生用：灵敏电流计；线圈；条形磁铁。

【教学过程】一、学生思考回答，引入课题1．下图所示两种情况中，线圈中是否有感应电流？2．根据稳恒电路知识──导体中要有电流，导体两端存在电势差，闭合回路中若有电流，必存在电源，思考：（A）图中有电流产生，但看不到明显的电源存在，你怎样认为？让学生充分地发表看法，可能有的学生认为一定存在电源，有的则认为不存在电源，因为看不到电池、学生电源。

要引导学生从电源是把其他形式的能转化为电能的装置分析（A）图中ab棒在切割磁感线的过程中即实现了这一转化功能，充当了回路中的电源。

3．（A）图中电路若在某处断开，与（B）图表现相同，但原因一样吗？不同。

无论（A）图中电路是否断开，电源总是存在的。

因此，有必要先来研究电源，而电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领的物理量。

今天，我们就来研究电磁感应现象中产生的电动势及其满足的特殊规律，即法拉第电磁感应定律。

二、法拉第电磁感应定律（一）感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势（板书）1．学生体会：感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质特征。

2．进一步提出问题并分析：感应电动势的大小与哪些因素有关？3．学生实验探究：如果要设计一个实验，你会怎样设计？如果给定条形磁铁、线圈、灵敏电流计三种仪器，你怎样来完成实验？让学生充分活动，活动中遇到困难时，教师应给予以下提示性的问题：（1）实验中谁充当电源？（2）灵敏电流计的示数如何反映电动势的大小？（3）如何做会改变电动势的大小？（4）你怎样表达电动势的大小？4．得出结论：插入快慢不同，单位时间磁通量变化量不同，即磁通量变化率不同，电动势的大小不同。

法拉第电磁感应定律教学目标1．知识与技能(1)知道感应电动势及决定感应电动势大小的因素。

(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、ΔΦΔt。

(3)理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式。

(4)知道E＝BLvsinθ如何推得。

(5)会用E＝n ΔΦΔt解决问题。

2．过程与方法(1)让学生经历实验探究的过程，提高动手能力和探究能力。

(2)通过推导导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。

3．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关系。

(2)通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。

教学重点难点重点是法拉第电磁感应定律，难点是感应电流与感应电动势的产生条件的区别。

教学方法实验法、归纳法、类比法。

教学过程：复习引入：1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。

2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？答：电路闭合，且这个电路中一定有电源。

3．在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？答：由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。

引入新课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？答：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势．只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流的强弱。

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，该电路中是否有电流？为什么？答：有，因磁通量有变化。

(2)有感应电流，是谁充当电源？答：由恒定电流中学习对比可知，左图中的虚线框部分相当于电源。

(3)上图中若电路是断开的，有无感应电流？有无感应电动势？答：电路断开，肯定无电流，但有电动势。

3．产生感应电动势的条件是什么？答：回路中的磁通量发生变化。

二 法拉第电磁感应定律〔教案〕教学目标：1．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。

2．知道自感现象及其应用，日光灯教学重点：法拉第电磁感应定律教学难点：法拉第电磁感应定律的应用教学内容：一、法拉第电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即t k E ∆∆Φ=，在国际单位制中可以证明其中的k =1，所以有t E ∆∆Φ=。

对于n 匝线圈有tn E ∆∆Φ=。

在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：E=BLv sin θ〔θ是B 与v 之间的夹角〕。

[例1]如下图，长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。

求：将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F 大小； ⑵拉力的功率P ；⑶拉力做的功W ；⑷线圈中产生的电热Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。

解：这是一道基本练习题，要注意所用的边长究竟是L 1还是L 2 ，还应该思考一下所求的各物理量与速度v 之间有什么关系。

⑴v R v L B F BIL F R E I v BL E ∝=∴===22222,,, ⑵22222v R v L B Fv P ∝== ⑶v Rv L L B FL W ∝==12221 ⑷v W Q ∝= ⑸Rt R E t I q ∆Φ==⋅=与v 无关 特别要注意电热Q 和电荷q 的区别，其中Rq ∆Φ=与速度无关！〔这个结论以后经常会遇到〕。

[例2]如下图，竖直放置的U 形导轨宽为L ，上端串有电阻R 〔其余导体部分的电阻都忽略不计〕。

磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外。

金属棒ab 的质量为m ，与导轨接触良好，不计摩擦。

从静止释放后ab 保持水平而下滑。

试求ab 下滑的最大速度v m解：释放瞬间ab 只受重力，开始向下加速运动。

职高物理（人教版-电子电工类）教案：探究感应电动势的大小
课程标准解读：
“法拉第电磁感应定律”属知识与技能目标的“理解”水平。

由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难做成，因而《标准》没有要求通过实验来定量探究，但应通过定性的实验让学生观察磁通量变化的快慢是影响感应电动势大小的主要因素，从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。

要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象，要会用电磁感应定律计算有关问题。

教学目标：
1、知识与技能：
(1)理解法拉第电磁感应定律的内容
(2)会计算单匝和多匝线圈的感应电动势
(3)会正确连接电路
2、过程与方法：
(1)学会物理研究中控制变量法的应用
(2)学会通过实验探究得出物理定律的方法
(3)学会从实验现象中总结规律
3、情感、态度与价值观：
(1)培养团结合作精神
(2)学习法拉第坚持不懈的科学研究精神
教学重点：
实验现象的总结交流，法拉第电磁感应定律的内容
教学难点：
磁通量的变化量和变化率的区分
教学方法：
学生实验，多媒体演示，交流讨论等
《探究感应电动势的大小》实验方案
方案一
操作员_______________记录员______________汇报员_________________
1、按课本40 页图2-28 连接好电路。

2、将螺线管放在水平桌面上，再将条形磁铁以不同大小的速度从同一高度（如螺线管的上边缘）插入螺线管中，直到条形磁铁下端到达桌面上，将实验现象记录在下表中：。

法拉第电磁感应定律教案一、教学目标1.了解法拉第电磁感应定律的基本概念和表达式；2.掌握利用法拉第电磁感应定律解决实际问题的方法；3.培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

二、教学内容1. 法拉第电磁感应定律的基本概念法拉第电磁感应定律是指：当导体中的磁通量发生变化时，导体内部就会产生感应电动势。

这个定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年发现的。

2. 法拉第电磁感应定律的表达式根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

因此，可以用下面的公式来表示：ℰ=−ΔΦΔt其中，ℰ表示感应电动势，ΔΦ表示磁通量的变化量，Δt表示时间的变化量。

这个公式也可以写成微分形式：ℰ=−dΦdt3. 利用法拉第电磁感应定律解决实际问题的方法利用法拉第电磁感应定律解决实际问题的方法可以分为以下几步：1.确定磁通量的变化量；2.确定时间的变化量；3.计算感应电动势的大小。

4. 实验操作本节课程将进行以下两个实验：实验一：磁通量与感应电动势的关系实验目的：通过实验观察磁通量的变化对感应电动势的影响，验证法拉第电磁感应定律。

实验器材：U型磁铁、线圈、电流表、电压表、开关、直流电源。

实验步骤：1.将线圈绕在U型磁铁上，使线圈的两端分别与电流表和电压表相连；2.将开关关闭，使电流通过线圈，记录电流表和电压表的读数；3.将U型磁铁从线圈中拿出来，记录电压表的读数；4.重复以上步骤，改变电流的大小和方向，记录实验数据。

实验结果：根据实验数据，绘制磁通量与感应电动势的关系图。

实验二：感应电动势与导体运动的关系实验目的：通过实验观察导体运动对感应电动势的影响，验证法拉第电磁感应定律。

实验器材：导轨、导体、磁铁、电流表、电压表、开关、直流电源。

实验步骤：1.将导体放在导轨上，使导体的两端分别与电流表和电压表相连；2.将导轨放在磁铁上，使导体与磁场垂直；3.将开关关闭，使电流通过导体，记录电流表和电压表的读数；4.将导体沿导轨运动，记录电压表的读数；5.重复以上步骤，改变电流的大小和方向，记录实验数据。

感应电动势与电磁感应定律【教学依据】教材【教学流程】1．感应电动势：创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念2．法拉第电磁感应定律：创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用【学情分析】此部分知识较抽象，而现在学生的抽象思维能力还比较弱。

所以在这节课的教学中，应该注重体现新课程改革的要求，注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简、循序渐进，力求通过引导、启发，使同学们能利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新规律，力求通过明显的实验现象启发同学们主动起来，从而活跃大脑，激发兴趣，变被动记忆为主动认知。

【三维目标】1.知识与技能：①知道感应电动势的含义，能区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率；②理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题．2.过程与方法：①通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。

培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力；②通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力；③使学生明确电磁感应现象中的电路，通过对公式E=n的理解，引导学生推导出tE=BLv，并学会初步的应用，提高推理能力和综合分析能力。

3.情感态度与价值观：通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程，培养学生形成正确的科学态度、养成科学的研究方法。

【教学重点】法拉第电磁感应定律的建立和理解【教学难点】 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。

2.理解E=nt是普遍意义的公式，计算结果是感应电动势相对于Δt 时间内的平均值【教学用具】。

1.演示用的电流计，线圈，条形磁铁，导线与海绵若干。

2.多媒体大屏幕投影仪，自制的课件。

【教学方法】实验法、类比法、等效法、分析法、归纳总结【教学过程】本节课的教学过程在于要求学生掌握法拉第电磁感应定律中的各个物理量的内涵，要求学生理解并能运用tnE。

1.2法拉第电磁感应定律教学目标：1.理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用．2.理解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用．3.通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系，培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力．教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用．教学难点：1.磁通量的变化与变化率的区别，及与感应电动势的关系．2.决定磁通量大小的因素，及其变化特点．教学关键：做好演示实验，观察并分析好实验．［教具］演示用电流计、线圈（螺线管）、磁铁、导线等．教学方法：应用分析、类比和迁移等思维方法，在实验中让学生理解法拉第电磁感应定律的实质，得出定律的表达公式，进而掌握其应用．进行新课：一、回顾旧知识（方法：按知识系统性向学生提问．）师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？生：闭合电路中磁通量发生变化．师：在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？举例说明．生：可以是Δφ＝ΔBS或Δφ＝BΔS,或Δφ＝(B+ΔB)(S+ΔS)-BS.也可以是B的大小，S的大小不变，B和S的方向变化．概括为Δφ＝φ2-φ1（以上两问，多数学生能正确回答，但第2问，学生通常只能回答出一两种情况，需要教师启发诱导和作图，才能归纳出磁通量变化的各种情形．在指导学生回答此问时，重在培养学生想象和概括能力，不宜过多纠缠于知识细节，以免冲淡教学重点．）二、引入新课由前节可知，感应电流的方向与原磁场的方向以及磁通量的变化有关．那么，感应电流的大小又与什么有关系呢？我们知道：电流的大小与电动势有关系，让我们首先来研究感应电动势的产生．三、进行新课１．感应电动势概念：在电磁感应现象中所产生的电动势，在中学里统称感应电动势．感应电动势的方向：感应电动势的方向与感应电流的方向一致，由楞次定律或右手定则决定：在外电路中，从正极→负极在内电路中，从负极→正极师：在图１的（ａ）、（ｂ）两图中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？生：电路断开，肯定无电流，但可能有电动势．师：电动势大，电流强度是否一定大？生：电流的大小由电动势和阻值Ｒ共同决定，遵从I=ε/R．（教学方法：复习，类比．）师：闭合电路中要产生持续电流的条件是什么？生：必有电源电动势．师：在电磁感应中，有感应电流，说明有感应电势存在．现在我们来类比图１中（ａ）、（ｂ）两图．（ａ）图中，哪部分相当于（ｂ）图中的电源？生：ab两点右部的线圈.师:（ａ）图中，哪部分电阻相当于（ｂ）图中内阻？生：线圈自身的电阻．师：比较两图中的电流方向，判断（ａ）图中电源的正负，以及ab两端电势的高低.生：a点电势较高，见图中箭头方向．２．法拉第电磁感应定律．［实验一］装置如图２．（方法：教师演示，学生观察并回答．）师：将磁铁迅速插入与慢慢插入螺线管时，观察电流计指针偏转角度有何不同？反映电流大小有何不同？电动势大小如何？生：迅速插入时，指针偏转大，反映电流大，感应电动势大；慢慢插入时，电流小，感应电动势小．师：迅速插入与慢慢插入，穿过螺线管磁通量的变化是否相同？生：磁通量变化(Δφ)相同.师：换用强磁铁，迅速插入，观察到指针的偏转如何？说明什么？生：指针偏转更大，反映电流更大，电动势更大．师：以上现象说明感应电动势的大小由什么因素决定？生：由磁通量变化量Δφ的大小和变化的时间φT决定,即由磁通量变化的快慢决定．［教师小结］（１）磁通量变化越快，感应电动势越大，在同一电路中，感应电流越大；反之，越小．（２）磁通量变化快慢的意义：(1)在磁通量变化Δφ相同时，所用的时间Δt越少，即变化越快；反之，则变化越慢．(2)在变化时间Δt一样时，变化量Δφ越大，表明磁通量变化越快；反之，则变化越慢．(3)磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变化,即磁通量的变化率来表示．可见，感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定．［实验二］装置见图３．磁通量的变化率也可以用导体切割磁力线的快慢（速度）来反映．（即速度大，单位时间扫过的面积大．）图中，导体ＡＢ与电流计形成一闭合电路．ＡＢ迅速切割时，指针偏转角大，反映感应电流大，电动势大；导体ＡＢ慢慢切割时，指针偏角小，反映电流小，感应电动势小．［讲述］由实验一和实验二得知：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，电路中的感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率在正比，即εΔφ／Δt．这就是法拉第电磁感应定律．其函数表达式为：ε=kΔφ／Δt在国际单位制中，Δφ=φ2-φ1，单位为韦伯；Δt=t2-t1，单位为秒时，K=1．这时，ε的单位为伏特．讨论：(1)１伏＝１韦／秒；(2)若线圈为ｎ匝连绕，则ε=nΔφ／Δt（即相当于ｎ个单匝电源相串联）；(3)公式ε=Δφ／Δt所计算的是时间Δt内的平均电动势Δφ（若均匀变化，平均感应电动势等于即时感应电动势）．那么，导体切割磁力线时，感应电动势如何计算呢？如图４，把矩形线框ａｂｃｄ放在匀强磁场里，线圈平面与磁力线垂直．设ａｂ长度为l，且以速度v相对于磁场向右运动，在Δt时间内，由ab移动到a'b'.应用法拉第电磁感应定律公式ε=Δφ／Δt和Δφ=BΔS=BlvΔt，不难得出：ε=Blv（注意：B,l,v三者是互相垂直的）．假若导线运动的方向与导线本身垂直，但与磁力线方向不垂直，如图５所示，设B与的夹角为θ，则vsi nθ=v⊥____对切割有贡献vcosθ=v‖____对切割无贡献这时ε＝Blv⊥=Blvsinθ．这就是导体切割磁力线运动时，感应电动势的计算公式．公式ε＝Blv⊥=Blvsinθ的特点是：(1)v为导体与磁场相对运动（即切割）速度．(2)v当为某时刻的即时速度时,ε＝Blv⊥可计算出某时刻的瞬时感应电动势．因此,必须充分认识公式ε=Δφ／Δt和ε＝Blv⊥在计算感应电动势的一致性，以及应用条件上的区别．从而正确灵活地选择某一公式，解决不同情况中的物理问题．下面，让我们通过练习，来巩固和应用所学的定律和公式．３．课堂练习（课前，教师应将题目写在小黑板或制作在投影片上，课堂上教师分析启发，学生动手练习．）［题１］如图６，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.02秒，第二次用0.1秒．设插入的方式相同．试求：(1)两次线圈中平均感应电动势之比？(ε1/ε2=Δφ／Δt1.Δt2/Δφ=Δt2/Δt1=5/1)(2)两次通过线圈中电流之比？(I1/I2=ε1/R*R/ε2=ε1/ε2=5/1)(3)两次通过线圈的电量之比？(q1/q2=I1Δt1/I2Δt2=1/1)(4)两次在中产生热量之比？(Q1/Q2=I12RΔt1/I22RΔt2)=5/1［题２］如图７，有一均匀磁场，B=2.0*10-3特斯拉，在垂直磁场的平面内，有一金属棒，AO绕平行于磁场的O轴逆时针转动．已知棒长L=0.10米，转速n=50转／秒，求：(1)O,A哪一点电势高?(O点电势高.)(2)棒产生的感应电动势为多大?[棒转过一周后，所用时间Δt=1/n秒，OA扫过的面积S=πl2，切割的磁通量Δφ=BS,故ε=Δφ/Δt=BS/(1/n)=πnBL2=3.14*103（伏）．此题也可以选用ε＝Blv进行计算．因为，从O→A，各点的线速度是均匀变化的，故可取棒中点的速度代表棒的平均速度．由ε＝Blv中=bωl2/2，仍可得到上面的结果．学生在练习中，可让他们用不同的公式计算，再加以对比，以了解在某些特定的条件下，平均感应电动势与瞬时感应电动势是一致的．故两种公式可以通用．］［题３］如图８，矩形线圈由50匝组成，ａｂ边长L1=0.4米，ｂｃ边长L2=0.2米，在B=0.1特斯拉的匀强磁场中，以两短边中点的连线为轴转动，ω=50弧度／秒．求：(1)线圈从图８(a)的位置起，转过1800的平均感应电动势为多大？试定性地画出这一过程中瞬时感应电动势随时刻t变化的示意图；(2)线圈从图８(b)的位置起，转过1800的平均感应电动势为多大？试定性地画出这一过程中瞬时感应电动势随时刻t 变化的示意图． ［解］(1) ε=nΔφ/Δt ＝n(φ2-φ1)/π／ω＝12.7(伏特)；瞬时感应电动势如图9.(2) ε=nΔφ/Δt ＝n(φ2-φ1)/π／ω=50*(0-0)/(π/50)＝0(伏特)瞬时感应电动势如图１０．（学生在解答第一问时，很可能会忽视磁通量的正负，把平均感应电动势计算为零．需要提醒学生注意这一点．学生常会发生疑问：为什么第一种情况下ε0，而第二种情况下ε＝０呢？这是因为在第一种情况下，从0→π／ω这段时间，感应电动势只是大小发生变化，而方向没有发生变化，故平均感应电动势不为零．而第二种情况下，从0→π／ω这段时间，感应电动势的大小和方向均发生了变化，故平均感应电动势为零．这两种不同的特点，也可以从瞬时感应电动势的示意图中发现．画瞬时感应电动势随t 变化的示意图，应当是正弦或余弦图线．但在此题不必如此严格要求，只要能画出电动势大小和方向变化的趋势即可．详细分析和定量的计算，放在“交流电”中去研究．）四、课外作业1.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( )答案 B 解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，A 、C 、D中a 、b 两点间电势差为外电路中一个电阻两端的电压为：U ＝14E ＝Bl v 4，B 图中a 、b两点间电势差为路端电压为：U ′＝34E ＝3Bl v 4，所以a 、b 两点间电势差绝对值最大的是B 图，故A 、C 、D 错误，B 正确.2.如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点用铰链连接长度为2a 、电阻为R 2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Ba v 3B.Ba v 6C.2Ba v 3D.Ba v答案 A 解析 摆到竖直位置时，导体棒AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ＝B ·2a ·12v ＝Ba v .由闭合电路欧姆定律有U AB ＝－ER 2＋R 4·R 4＝－13Ba v ，故选A. 3.如图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy 平面(纸面)向里，具有一定电阻的矩形线框abcd 位于xOy 平面内，线框的ab 边与y 轴重合，令线框从t ＝0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I (取逆时针方向的电流为正)随时间t 的变化图线正确的是( )图6答案 D 解析 因为导体棒做匀加速直线运动，所以感应电动势为E ＝BL v ＝BLat ，因此感应电流大小与时间成正比，方向为顺时针.4.如图所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设磁场方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向，线圈及线圈中感应电流I 随时间变化的图线如图乙所示，则磁感应强度B 随时间变化的图线可能是( )图7答案 CD5.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m ，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示.当磁场以10T/s 的变化率增强时，线框中a 、b 两点间的电势差是( )A.U ab ＝0.1VB.U ab ＝－0.1VC.U ab ＝0.2VD.U ab ＝－0.2V答案 B 解析 题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为E ，内阻为r 2，画出等效电路如图所示，则a 、b 两点间的电势差即为电源的路端电压，设l 是边长，且依题意知ΔB Δt＝10T/s.由E ＝ΔΦΔt 得E ＝ΔBS Δt ＝ΔB Δt ·l 22＝10×0.222V ＝0.2V ，所以U ＝IR ＝E r 2＋r 2·r 2＝0.1V ，由于a 点电势低于b 点电势，故U ab ＝－0.1V ，故B 选项正确.6.如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为I a 、I b ，则I a ∶I b 为( )A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.不能确定 答案 C 解析 产生的感应电动势为E ＝Bl v ，由闭合电路欧姆定律得I ＝Bl v R ，又L b ＝2L a ，由电阻定律知R b ＝2R a ，故I a ∶I b ＝1∶1.7.如图所示，是两个相连的金属圆环，小金属圆环的电阻是大金属圆环电阻的二分之一，磁场垂直穿过金属圆环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在大金属圆环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( )A.12EB.13EC.23ED.E 答案 B解析 ab 两点间的电势差等于路端电压，而小金属圆环电阻占电路总电阻的13，故U ab＝13E ，B 正确.。