4.4.1 法拉第电磁感应定律(一)
【教学目标】
1.知道什么是感应电动势。
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、。
3.会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。
4.知道公式E=BLυsinθ是如何推导出来的,知道它只适用于导体切割磁感线运动的情况,会用它解答有关问题。
【重点难点】
1.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、。
2.运用法拉第电磁感应定律和E=BLυsinθ解答有关问题。
【教学方法】
讲练结合
【教学用具】
课 件
【教学过程】
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。
2、产生条件:在电磁感应现象中,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。
(1)有感应电动势是电磁感应现象的本质。
(2)产生感应电动势的导体相当于电源。
二、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:
2、注意:
(1):磁通量的变化率,表示磁通量变化的快慢。
(2)Φ、ΔΦ与的比较:
① 三者之间无必然联系:磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零,磁通量变化大不等于磁通量的变化率大(与速度υ、速度的变化△υ、速度的变化率类比)。
② 是指在时间△t内磁通量变化快慢的平均值:当△t→0时,表示在某瞬时磁通量变化的快慢,在Φ—t图线上,是切线的斜率。
(3)n——线圈的匝数。
三、导线切割磁感线时的感应电动势
1、推导:
如图所示电路,闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为L,以速度υ匀速切割磁感线,求产生的感应电动势?
分析:设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到a1b1,这时线框面积的变化量:ΔS=LυΔt,穿过闭合电路磁通量的变化量:ΔΦ=BΔS=BLυΔt
据法拉第电磁感应定律,得
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υ斜向切割磁感线,求产生的感应电动势。
分析:可以把速度υ分解为两个分量:垂直于磁感线的分量υ1=υsinθ和平行于磁感线的分量υ2=υcosθ。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=BLυ1=BLυsinθ
2、动生电动势:
(1)E=BLυ
(2)E=BLυsinθ
3、与E=BLυsinθ的关系:
(1)是计算感应电动势的一般式,而E=BLυsinθ(θ是υ与B之间的夹角)只适用于导体切割磁感线运动产生的感应电动势的计算;
(2)所得的是△t内感应电动势的平均值,而E=BLυsinθ既可计算E的平均值(υ是平均速度时),又可计算E的瞬时值(υ是瞬时速度时)。
四、反电动势
1、反电动势:
2、作用:“阻碍”作用
【例1】教
【课外作业】
1、教材:P5——(3)
2、学海导航:P2——4
【教学后记】