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导入新课据前面所学,电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路（2）有电源什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？利用磁场产生电流的现象产生感应电流的条件是：（1）闭合电路（2）磁通量变化教学目标1.知识与技能知道感应电动势,及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，并能区别Φ、ΔΦ。
理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
知道E=BLvsinθ如何推得。
会用解决问题。
2.过程与方法经历学生实验，培养学生的动手能力和探究能力．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。
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、难点教学重点理解感应电动势的大小与磁通变化率的关系。
掌握法拉第电磁感应定律及应用。
教学难点平均电动势与瞬时电动势区别。
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。
本节导航1.电磁感应定律2.导线切割磁感线时的感应电动势3.反电动势1.电磁感应定律F合试从本质上比较甲、乙两电路的异同。
乙甲相同点：两电路都是闭合的，有电流不同点：甲中有电池（电源）乙中有螺线管（相当于电源）有电源就有电动势。
Rab vLSNGvababR E rabGE r（1）在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势（2）产生感应电动势的那部分导体相当于电源感应电动势思考与讨论感应电动势的大小跟哪些因素有关？探究感应电动势大小与磁通量变化的关系提出问题既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势,那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？猜想或假设感应电动势E的大小与磁通量的变化量△φ有关。
也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。
也就是与磁通量变化的快慢有关（而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示△φ/△t）如图1导线切割磁感线,产生感应电流,导线运动的速度越快、磁体的磁场超强,产生的感应电流越大。
4.4法拉第电磁感应定律（一）【学习目标】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、tnE ∆∆Φ=。
3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E =BLv sin θ如何推得。
【知识回顾】1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2．在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？3．恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？【新知学习】一、感应电动势1.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.产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体本身的电阻相当于电源内阻.当电路断开时，无(“有”或“无”)感应电流，但有(“有”或“无”)感应电动势.2、产生感应电动势的条件是 。
二、电磁感应定律1、内容： .2、表达式：3、注意事项：（1）要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
（2）磁通量的变化率与匝数的多少无关。
（3）由ε＝Δφ/Δt 算出的通常是时间Δt 内的 ，一般不等于初态与末态电动势的平均值。
（4）E ＝n ΔΦΔt 计算的是Δt 时间内平均感应电动势，当Δt →0时，E ＝n ΔΦΔt的值才等于瞬时感应电动势.（5）磁通量的变化常由B 的变化或S 的变化引起.①当ΔΦ仅由B 的变化引起时，E ＝nS ΔB Δt . ②当ΔΦ仅由S 的变化引起时，E ＝nB ΔS Δt . （6）、感应电动势的方向由 来判断（7）、感应电量：在Δt 时间内通过电路中某一横截面的电量q=例1 下列几种说法中正确的是( )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.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大例2 如图1甲所示的螺线管，匝数n ＝1500匝，横截面积S ＝20cm 2，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化，(1)2s 内穿过线圈的磁通量的变化量是多少？(2)磁通量的变化率多大？(3)线圈中感应电动势的大小为多少？应用E ＝n ΔΦΔt时应注意的三个问题： 1 此公式适用于求平均电动势.2 计算电动势大小时，ΔΦ取绝对值不涉及正、负.3 ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·S ，ΔΦΔt 为Φ－t 图象的斜率，ΔB Δt为B －t 图象的斜率. 二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割：导体棒垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时，如上图甲所示，E ＝Blv .2.不垂直切割：导体的运动方向与导体本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙所示，则E ＝Blv 1＝Blv sin θ.3.公式E ＝Blv sin θ的理解：（1）此公式一般应用于 导体各部分的磁感应强度相同的情况；（2）该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体做切割磁感线运动时的感应电动势.（3）式中l 应理解为导体切割磁感线时的有效长度，即导体在与v 垂直方向上的投影长度.如图3甲中，感应电动势E ＝Blv ＝2Brv ≠B πrv (半圆弧形导线做切割磁感线运动).在图乙中，感应电动势E ＝Blv sin θ≠Blv .（4）公式中的v 应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，同样有感应电动势产生.（5）若导体棒绕某一固定轴旋转切割磁感应线，虽然棒上各点的线速度并不相同，但可用棒各点的平均速度（即棒的中点速度）代替切割速度。
，让学生自己根据法拉第电磁感应定律，动手推导，使学生深课时教学流程问：a、b两图中，若电路是闭合的，有无电流？课堂达标测试题1、A 、B 两个闭合电路，穿过A 电路的磁通量由O 增加到3×103Wb ，穿过B 电路的磁通量由5×103Wb 增加到6×103Wb 。
则两个电路中产生的感应电动势 εA 和εB 的关系是（ ） （A ）εA ＞εB (B)εA =εB (C) εA ＜εB (D) 无法确定2、如图所示，用同样规格的金属丝制成单匝圆形线圈和单匝正方形线圈，彼此绝缘，两线圈所处的匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增加，则甲图中两线圈中感应电流之比I 圆：I 方=____；乙图中感应电流之比I 方：I 圆=____。
3. 如图4所示，圆环a 和圆环b 半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下，M 、N 两点的电势差之比为 [ ]A ．4∶1B ．1∶4C ．2∶1D ．1∶24. 如图中，长为L 的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果速度v 不变，而将磁感强度由B 增为2B 。
那么（其他电阻不计）（ ） （A ）作用力将增为4倍（B ）作用力将增为2倍 （C ）感应电动势将增为2倍（D ）感应电流的热功率将增为4倍5. 如图，放置在水平面内的平行金属框架宽为L ＝0.4m ，金属棒ab 置于框架上，并与两框架垂直.整个框架位于竖直向下、磁感强度B ＝0.5T 的匀强磁场中，电阻R ＝0.09Ω，ab 电阻为r ＝0.01Ω，阻力忽略不计，当ab 在水平向右的恒力F 作用下以5.2 v m/s 的速度向右匀速运动时，求：(1)画出等效电路图，标明b a 、哪点电势高.(2)求回路中的感应电流. (3)电阻R 上消耗的电功率. (4)恒力F 做功的功率.。
教学案：高中课程标准.物理选修3-2 主备人：
4.4法拉第电磁感应定律
班级： 姓名： 组号： 一、教学目标
1. 知道感应电动势的概念；
2. 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区分Φ、ΔΦ和t
∆∆Φ
； 3. 理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式； 4. 知道公式E =BLv sin θ的推导过程，能够理解E n
t
φ
∆=∆和=BLvsin E θ的区别与联系并会用公式解决问题。
教学重点：法拉第电磁感应定律。
教学难点：对磁通量的变化与磁通量变化率的理解。
二、预习导学 1．感应电动势
在 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 。
2．法拉第电磁感应定律 （1）内容
电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的 成正比。
（2）表达式
对单匝线圈E= ，k 为比例系数，国际单位制中k=1，上式可简化为E= ，对n 匝线圈E= 。
（3）单位
在国际单位制中，感应电动势E 的单位是 。
3．导体切割磁感线时的感应电动势
(1)导体在匀强磁场中运动，当磁感应强度B 、导线的长度L 和导体运动速度v 两两垂直时，E= ；当B 与L 垂直，L 与v 垂直，但v 与B 的夹角为θ时，E= 。
4．反电动势
电动机转动时产生的感应电动势总要 电源产生的电流,这个电动势叫反电动势。
三、问题引领，知识探究 （一）感应电动势的概念
问题1：试从本质上比较甲、乙两电路的异同？
（二）法拉第电磁感应定律
问题2：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？
问题3：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4：在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同?
问题5：请用一句话总结出感应电动势的大小与什么因素有什么的关系，并试着用数学方式表达出来？
问题6：磁通量Φ、磁通量变化量ΔΦ和磁通量变化率
t
∆∆Φ
分别用来描述什么，它们与电磁感应有什么样的关系？
例题1：匝数为n ＝200的线圈回路总电阻R ＝50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。
解析：
V V t 5.01
.010
.015.0=-=∆∆φV t
n
E 100=∆∆=∴φ
A R
E
I 2==
∴
练习1：有一面积为S ＝100cm2的金属环，电阻为R ＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？
（三）导体切割磁感线时的感应电动势
问题7：导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度是B ，长为L 的导体棒ab 以速度v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？
问题8：若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)，如下图所示，求产生的感应电动势？
问题9： 和 这两个公式有什么区别和联系？
（四）反电动势
问题10：如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中就会产生感应电动势。
感应电动势加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？
t
n E ∆∆=φ
θsin ⋅=BLv E
四、目标检测
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
2．下列说法中正确的有（）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势D．线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势
3．一个匝数为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？
4．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)
5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）
甲乙丙丁
A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大、
C．图丙中回路在0～t1时间内产生的感应电动势大于在t1～t2时间内产生的感应电动势
D．图丁中回路产生的感应电动势先变小再变大
五、分层配餐
（一）A组题（基础题）
1.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是（）
A．阻碍引起感应电流的磁通量；
B ．与引起感应电流的磁场反向；
C ．阻碍引起感应电流的磁通量的变化；
D ．与引起感应电流的磁场方向相同。
2.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则 （ ）
A.线圈中感应电动势每秒增加2V
B.线圈中感应电动势每秒减少2V
C.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V
D.线圈中感应电动势始终为2V
3．用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。
在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d 。
下列判断正确的是( )
A U a ＜U b ＜U c ＜U d
B U a ＜U b ＜U d ＜U c
C U a ＝U b ＜U c ＝U d
D U b ＜U a ＜U d ＜U c
4.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如右图甲所示，当磁场的磁感应强度B 随时间如右图乙变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是 （ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
（二）B 组题（巩固题）
1.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是( )
A ．0～2s
B ．2～4s
C ．4～6s
D ．6～10s
2E -E -2
2E -E -2E
2-E -2E
2-E -2/s 图乙
2．如 下图所示，平行导轨间距为d ，一端跨接一个电阻为R ，匀强磁场的磁感强度为B ，方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时，通过电阻R 的电流强度是 （ ）
A ．Bdv R
B ．sin Bdv R
θ
C ．cos Bdv R θ
D ．sin Bdv R θ
（三）C 组题（提高题）
1．如下图所示，在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。
将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场。
已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是
（ D ）
A ．所用拉力大小之比为2:1
B ．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1
C ．拉力做功之比是1:4
D ．线框中产生的电热之比为1:2
2．如下图所示，a 、b 是同种材料的等长导体棒，静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上，b 棒的质量是a 棒的两倍。
匀强磁场竖直向下。
若给a 棒以4.5J 的初动能，使之向左运动，不计导轨的电阻，则整个过程a 棒产生的最大热量是（ A ）
A ．2J
B ．1.5J
C ．3J
D ．4.5J
R。
