第一篇：法拉第電磁感應定律教案

百度空間“稚子居”整理收集——稚言智語志斂于中，中庸為道

§ 4.3 法拉第電磁感應定律

編寫 薛介忠

【教學目標】 知識與技能

● 知道什么叫感應電動勢

● 知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區別Φ、ΔΦ、??

?t● 理解法拉第電磁感應定律內容、數學表達式 ● 知道E=BLvsinθ如何推得 ● 會用E?n???t和E=BLvsinθ解決問題

過程與方法

● 通過推導到線切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv，掌握運用理論知識探究問題的方法

情感態度與價值觀

● 從不同物理現象中抽象出個性與共性問題，培養學生對不同事物進行分析，找出共性與個性的辯證唯物主義思想

● 了解法拉第探索科學的方法，學習他的執著的科學探究精神 【重點難點】

重點：法拉第電磁感應定律

難點：平均電動勢與瞬時電動勢區別 【教學內容】 [導入新課]

在電磁感應現象中，產生感應電流的條件是什么？ 在電磁感應現象中，磁通量發生變化的方式有哪些情況？ 恒定電流中學過，電路中產生電流的條件是什么？

在電磁感應現象中，既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有電動勢。在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢。下面我們就來探討感應電動勢的大小決定因素。[新課教學] 一．感應電動勢

1．在圖a與圖b中，若電路是斷開的，有無電流？有無電動勢？

電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。2．電流大，電動勢一定大嗎？

電流的大小由電動勢和電阻共同決定，電阻一定的情況下，電流越大，表明電動勢越大。

3．圖b中，哪部分相當于a中的電源？螺線管相當于電源。4．圖b中，哪部分相當于a中電源內阻？螺線管自身的電阻。

在電磁感應現象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發生變化，電路中就有感應電動勢。有感應電動勢是電磁感應現象的本質。

分析圖4.2-

1、4.2-

3、4.2-

6、4.2-7中的電源是哪一部分。二．電磁感應定律

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感應電動勢跟什么因素有關？結合第二節中的幾個演示實驗，提出三個問題供學生思考：

問題1：在實驗中，電流表指針偏轉原因是什么? 穿過電路的Φ變化?產生E感?產生I感.問題2：電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系? 由全電路歐姆定律知ER?rI=，當電路中的總電阻一定時，E感越大，I越大，指針偏轉越大。

問題3：在圖4.2-2中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。

教師：磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述，即單位時間內磁通量的變化量，用公式表示為???t???t。可以發現，越大，E

感

越大，即感應電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實驗表明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即E∝???t。這就是法拉第電磁感應定律。

（師生共同活動，推導法拉第電磁感應定律的表達式）

設t1時刻穿過回路的磁通量為Φ1，t2時刻穿過回路的磁通量為Φ2，在時間Δt=t2－t1內磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的變化率為

E=k

???t???t，感應電動勢為E，則

在國際單位制中，電動勢單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時間單位是秒（s），可以證明式中比例系數k=1，（同學們可以課下自己證明），則上式可寫成

E=

???t

設閉合電路是一個n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時相當于n個單匝線圈串聯而成，因此感應電動勢變為

E=n

???t

???t比較：磁通量Φ、磁通量的變化量△Φ、磁通量的變化率的意義

（1）磁通量Φ是穿過某一面積的磁感線的條數；磁通量的變化量△Φ=Φ1-Φ2表示磁通量變化的多少，并不涉及這種變化所經歷的時間；磁通量的變化率??表示磁通量變化的快

?t慢。

（2）當磁通量很大時，磁通量的變化量△Φ可能很小。同理，當磁通量的變化量△Φ很大時，若經歷的時間很長，則磁通量的變化率也可能較小。（3）磁通量Φ和磁通量的變化量△Φ的單位是Wb，磁通量變化率的單位是Wb／s。（4）磁通量的變化量△Φ與電路中感應電動勢大小沒有必然關系，穿過電路的△Φ≠0是電路中存在感應電動勢的前提；而磁通量的變化率與感應電動勢的大小相聯系，大，電路中的感應電動勢越大，反之亦然。

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（5）磁通量的變化率??，是Φ-t圖象上某點切線的斜率。

?t三．導線切割磁感線時的感應電動勢

導體切割磁感線時，感應電動勢如何計算呢？如圖所示電路，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢？

解析：設在Δt時間內導體棒由原來的位置運動到a1b1，這時線框面積的變化量為

ΔS=LvΔt

穿過閉合電路磁通量的變化量為

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

據法拉第電磁感應定律，得

E=

???t=BLv

問題：當導體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角θ，感應電動勢可用上面的公式計算嗎？

如圖所示電路，閉合電路的一部分導體處于勻強磁場中，導體棒以v斜向切割磁感線，求產生的感應電動勢。

解析：可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產生感應電動勢。前者切割磁感線，產生的感應電動勢為

E=BLv1=BLvsinθ

［強調］在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。比較：公式E=n???t與E=BLvsinθ的區別與聯系

???t???t（1）研究對象不同：E=n動的一段導體。（2）物理意義不同：E=n的研究對象是一個回路，而E=BLvsinθ研究對象是磁場中運

求得是Δt時間內的平均感應電動勢，當Δt→0時，則E為瞬時感應電動勢；而E=BLvsinθ，如果v是某時刻的瞬時速度，則E也是該時刻的瞬時感應電動勢；若v為平均速度，則E為平均感應電動勢。

??（3）E=n求得的電動勢是整個回路的感應電動勢，而不是回路中某部分導體的電動勢。?t整個回路的電動勢為零，其回路中某段導體的感應電動勢不一定為零。

??（4）E=BLvsinθ和E=n本質上是統一的。前者是后者的一種特殊情況。但是，當導體

?t做切割磁感線運動時，用E＝BLvsinθ求E比較方便；當穿過電路的磁通量發生變化，??用E=求E比較方便。

?t四．反電動勢

引導學生討論教材圖4.3-3中，電動機線圈的轉動會產生感應電動勢。這個電動勢是加強了電源產生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉動還是阻礙線圈的轉動？

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學生討論后發表見解。

教師總結點評。電動機轉動時產生的感應電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉動。這樣，線圈要維持原來的轉動就必須向電動機提供電能，電能轉化為其它形式的能。

討論：如果電動機因機械阻力過大而停止轉動，會發生什么情況？這時應采取什么措施？

學生討論，發表見解。電動機停止轉動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機可能會燒毀。這時，應立即切斷電源，進行檢查。

若條件許可，盡可能演示p13“做一做”，進而得出：I=【典型例題】

【例1】如圖所示，有一夾角為θ的金屬角架，角架所圍區域內存在勻強磁場中，磁場的磁感強度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導線ab，從角頂c貼著角架以速度v向右勻速運動，求：

(1)t時刻角架的瞬時感應電動勢；(2)t時間內角架的平均感應電動勢？ 解：（1）E＝BLv＝Bv2tanθ·t(2)???tB?S?tB·?12vt·vt·tanθt?12Bvtanθ·t

2E?E反R?ER

E＝?【例2】有一面積為S＝100cm2的金屬環，電阻為R＝0.1Ω，環中磁場變化規律如圖所示，磁場方向垂直環面向里，則在t1－t2時間內通過金屬環的電荷量為________C．(10－2C)

【當堂反饋】

教材p13（1）、（4）【課堂小結】

1．法拉第電磁感應定律：E=n

???t

2．導線切割磁感線時的感應電動勢：E=BLvsinθ，當v⊥B時：E=BLv 3．電動機轉動時產生的感應電動阻礙線圈的轉動，I=【課后作業】

教材p13～14（2）（3）（5）（6）（7）

E?E反R?ER

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第二篇：高二物理法拉第電磁感應定律教案

課題 4.3 法拉第電磁感應定律

第3時

一、教學目標：

（一）知識與技能

1．知道什么叫感應電動勢。

2．知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區別Φ、ΔΦ、E?n3．理解法拉第電磁感應定律內容、數學表達式。4．知道E=BLvsinθ如何推得。

??5．會用E?n和E=BLvsinθ解決問題。

?t

（二）過程與方法

通過推導到線切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv，掌握運用理論知識探究問題的方法。

（三）情感、態度與價值觀

1．從不同物理現象中抽象出個性與共性問題，培養學生對不同事物進行分析，找出共性與個性的辯證唯物主義思想。

2．了解法拉第探索科學的方法，學習他的執著的科學探究精神。

二、教具準備：

??。?t

多媒體電腦、投影儀、投影片。

三、教學過程：

① 復習提問（課堂導入）：

（一）引入新課

在電磁感應現象中，產生感應電流的條件是什么？

在電磁感應現象中，磁通量發生變化的方式有哪些情況？ 恒定電流中學過，電路中存在持續電流的條件是什么？

在電磁感應現象中，既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有電動勢。在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢。下面我們就來探討感應電動勢的大小決定因素。

② 出示本堂課教學目標：

1．知道什么叫感應電動勢。

2．知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區別Φ、ΔΦ、E?n3．理解法拉第電磁感應定律內容、數學表達式。4．知道E=BLvsinθ如何推得。

??5．會用E?n和E=BLvsinθ解決問題。

?t

③ 重點、難點化解（探求新知、質疑導學、課堂反饋）： 學生活動內容 實驗甲中，將條形磁鐵快插入（或拔出）比慢插入或（拔??出）時，大，?tI感大，E感大。實驗乙中，導體??棒運動越快，越?t大，I感越大，E感越大。

實驗丙中，開關斷開或閉合，比開關閉合時移動滑動變??阻器的滑片時?t大，I感大，E感大。

從上面的三個、感應電動勢

老師活動內容

??。?t

在圖a與圖b中，若電路是斷開的，有無電流？有無電動勢？ 電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。

電動勢大，電流一定大嗎？電流的大小由電動勢和電阻共同決定。圖b中，哪部分相當于a中的電源？螺線管相當于電源。圖b中，哪部分相當于a中電源內阻？線圈自身的電阻。

在電磁感應現象中，不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發生變化，電路中就有感應電動勢.有感應電動勢是電磁感應現象的本質。

2、電磁感應定律 實驗我們可以發現，感應電動勢跟什么因素有關？現在演示前節課中三個成功實驗，用CAI課件展??越大，E感越大，示出這三個電路圖，同時提出三個問題供學生思考： ?t即感應電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實驗表明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，??即E∝。這就是?t法拉第電磁感應定律。

（師生共同活動，推導法拉第電磁感應定律的表達式）

設t1時刻穿過回路的磁通量為Φ1，t2時刻穿過回路的磁通量為Φ2，在時間Δt=t2－t1內磁通量的變化量為ΔΦ=Φ2－Φ1，磁通量的變化率??為，感應電動勢?t為E，則

E=n?? ?t

甲

丙

問題1：在實

乙

驗中，電流表指針偏轉原因是什么?

問題2：電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系?

問題3：第一個成功實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同?

穿過電路的Φ變化?產生E感?產生I感.E由全電路歐姆定律知I=，當電路中的總電阻一定時，E感越大，I越大，R?r指針偏轉越大。

磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。

教師：磁通量變化的快慢用磁通量的變化率來描述，即單位時間內磁通量的變在國際單位制中，電動勢單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時間單位是秒（s），可以證明式中比例系數k=1，（同學們可以課下自己證明），則上式可寫成

??E=

?t化量，用公式表示為

??。從上面的三個實驗，同學們可歸納出什么結論呢？ ?t設閉合電路是一個n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時相當于n個單匝線圈串聯而成，因此感應電動勢變為

??E=n

?t

問題：當導體的運動方向跟磁感線

3、導線切割磁感線時的感應電動勢

導體切割磁感線時，感應電動勢如何計算呢？用CAI課件展示如圖所示電路，方向有一個夾角θ，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速感應電動勢可用上面的公式計算嗎？ 度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢？

解析：設在Δt時間內導體棒由原來的位置運動到a1b1，這時線框面積的變化量為

ΔS=LvΔt

穿過閉合電路磁通量的變化量為

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

據法拉第電磁感應定律，得

如圖所示電路，閉合電路的一部分導體處于勻強磁場中，導體棒以v斜向切割磁感線，求產生的感應電動勢。

解析：可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量

E=

??=BLv ?t問題：當導體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角θ，感應電動勢可用上面的公式計算嗎？

［強調］在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產生感應電動勢。前者切割磁感線，產生的感應電動勢為 E=BLv1=BLvsinθ

討論：如果電動機因機械阻力過大而停止轉動，會發生什么情況？這時應采取什么措施？

學生討論，發表見解。電動機停止轉動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機可能會燒毀。這時，應立即切斷電源，進行檢查。

④ 系統歸納： 感應電動勢為E

E=n

?? ?t4、反電動勢

引導學生討論教材圖4.3-3中，電動機線圈的轉動會產生感應電動勢。這個電動勢是加強了電源產生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉動還是阻礙線圈的轉動？

學生討論后發表見解。

教師總結點評。電動機轉動時產生的感應電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉動。這樣，線圈要維持原來的轉動就必須向電動機提供電能，電能轉化為其它形式的能。

在國際單位制中，電動勢單位是伏（V），磁通量單位是韋伯（Wb），時間單位是秒（s），E=BLv1=BLvsinθ

［強調］在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。⑤ 練習鞏固（課堂作業）：

【例1】如圖所示，有一彎成θ角的光滑金屬導軌POQ，水平放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，有一金屬棒MN與導軌的OQ邊垂直放置，當金屬棒從O點開始以加速度a向右勻加速運動t秒時，棒與導軌所構成的回路中的感應電動勢是多少? 解：由于導軌的夾角為θ，開始運動t秒時，金屬棒切割磁感線的有效長度為： L=stanθ=12attanθ 2據運動學公式，這時金屬棒切割磁感線的速度為v=at 由題意知B、L、v三者互相垂直，有 E=BLv=B121attanθ·at=Ba2t3tanθ 2212

3Battanθ.2即金屬棒運動t秒時，棒與導軌所構成的回路中的感應電動勢是E= 【例2】（2001年上海）如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動.此時abed構成一個邊長l的正方形，棒電阻r，其余電阻不計，開始時磁感應強度為B。

（1）若以t=0時起，磁感應強度均勻增加，每秒增加量k，同時保持棒靜止，求棒中的感應電流。

（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當t=t1時需加垂直于棒水平外力多大?（3）若從t=0時起，磁感應強度逐漸減小，當棒以恒定速度v向右勻速運動，可使棒中不產生I感，則磁感應強度應怎樣隨時間變化?（寫出B與t的關系式）

解析：（1）據法拉第電磁感應定律，回路中產生的感應電動勢為

??E==kl2

?t回路中的感應電流為

Ekl2I=? rr（2）當t=t1時，B=B0+kt1 金屬桿所受的安培力為

kl2kl3F安=BIl=（B0+kt1）?l?(B0?kt1)rr據平衡條件，作用于桿上的水平拉力為

kl3F=F安=（B0+kt1）

r（3）要使棒中不產生感應電流，則通過閉合回路的磁通量不變，即

B0l2=Bl（l+v t）

解得

B=★鞏固練習

1.法拉第電磁感應定律可以這樣表述：閉合電路中感應電動勢的大小

（）A.跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比 B.跟穿過這一閉合電路的磁感應強度成正比 C.跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比 D.跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比 答案：C 點評：熟記法拉第電磁感應定律的內容

2.將一磁鐵緩慢地或迅速地插到閉合線圈中同樣位置處，不發生變化的物理量有

（）

A.磁通量的變化率

B.感應電流的大小 C.消耗的機械功率

D.磁通量的變化量 E.流過導體橫截面的電荷量

答案：DE 點評：插到同樣位置，磁通量變化量相同，但用時不同

3.恒定的勻強磁場中有一圓形閉合導線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當線圈在磁場中做下列哪種運動時，線圈中能產生感應電流

（）

A.線圈沿自身所在平面運動 B.沿磁場方向運動

C.線圈繞任意一直徑做勻速轉動 D.線圈繞任意一直徑做變速轉動

答案：CD 點評：判斷磁通量是否變化

4.一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速運動，當線圈處于如圖所示

四、作業布置：

B0l l?vt① 課后作業

1、學習小組課下做一做教材13頁上“說一說”欄目中的小實驗，思考并回答該欄目中的問題。

2、將“問題與練習”中的第2、3、6、7題做在作業本上，思考并完成其他題目。：

② 家庭作業：

課課練

五、其它資料（除板書設計）：

第三篇：選修3-2 法拉第電磁感應定律教案1

法拉第電磁感應定律



一、教學目標

1．在物理知識方面的要求．

(1)掌握導體切割磁感線的情況下產生的感應電動勢．

(2)掌握穿過閉合電路的磁通量變化時產生的感應電動勢．

(3)了解平均感應電動勢和感應電動勢的即時值．

2．通過推理論證的過程培養學生的推理能力和分析問題的能力．

3．運用能的轉化和守恒定律來研究問題，滲透物理思想的教育．



二、重點、難點分析

1．重點是使學生掌握動生電動勢和感生電動勢與哪些因素有關．

2．在論證過程中怎樣運用能的轉化和守恒思想是本節的難點．



三、主要教學過程

(一)引入新課

復習提問：在發生電磁感應的情況下，用什么方法可以判定感應電流的方向？要求學生回答出：切割磁感線時用右手定則；磁通量變化時用楞次定律．

(二)教學過程設計

1．設問．

既然會判定感應電流的方向，那么，怎樣確定感應電流的強弱呢？既然有感應電流，那么就一定存在感應電動勢．只要能確定感應電動勢的大小，根據歐姆定律就可以確定感應電流了．

2．導線切割磁感線的情況．



(1)如圖所示，矩形閉合金屬線框abcd置于有界的勻強磁場B中，現以速度v勻速拉出磁場，我們來看感應電動勢的大小．

在水平方向ab邊受到安培力Fm=BIl的作用．因為金屬線框是做勻速運動，所以拉線框的外力F的大小等于這個安培力，即F=BIl．

在勻速向外拉金屬線框的過程中，拉力做功的功率P=F·v=BIlv．

拉力的功并沒有增加線框的動能，而是使線框中產生了感應電流I．根據能的轉化和守恒定律可知，拉力F的功率等于線框中的電功率P′．

閉合電路中的電功率等于電源電動勢ε(在這里就是感應電動勢)與電流I的乘積．

顯然 Fv=εI，即 BIv=εI．

得出感應電動勢 ε=Blv．(1)

式中的l是垂直切割磁感線的有效長度(ab)，v是垂直切割磁感線的有效速度．

(2)當ab邊與磁感線成θ角(如圖2)做切割磁感線運動時，可以把速度v分解，其有效切割速度v⊥＝v·sinθ．那么，公式(1)可改寫為：

ε＝Blvsinθ．(2)



這就是導體切割磁感線時感應電動勢的公式．在國際單位制中，2它們的單位滿足：V=Tm/s．

3．穿過閉合電路的磁通量變化時．

(1)參看前圖，若導體ab在Δt時間內移動的位移是Δl，那么



式中lΔl是ab邊在Δt時間內掃過的面積．lΔlsinθ是ab邊在Δt時間內垂直于磁場方向掃過的有效面積．BlΔlsinθ是ab邊在Δt時間內掃過的磁通量(磁感線的條數)，對于金屬線框abcd來說這個值也就是穿過線框磁通量在Δt時間內的變化量ΔФ．這樣(3)式可簡化為



(2)在一般情況下，線圈多是由很多匝(n匝)線框構成，每匝產生的感應電動勢均為(4)式的值，串聯起來n匝，則線圈產生的感應電動勢可用



表示．這個公式可以用精密的實驗驗證．這就是法拉第電磁感應定律的表達式．

(3)電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．這就是法拉第電磁感應定律．

4．幾個應該說明的問題．

(1)在法拉第電磁感應定律中感應電動勢ε的大小不是跟磁通量Ф成正比，也不是跟磁通量的變化量ΔФ成正比，而是跟磁通量的變化率成正比．

(2)法拉第電磁感應定律反映的是在Δt一段時間內平均感應電動勢．只有當Δt趨近于零時，才是即時值．

(3)公式ε=Blvsinθ中，當v取即時速度則ε是即時值，當v取平均速度時，ε是平均感應電動勢．

(4)當磁通量變化時，對于閉合電路一定有感應電流．若電路不閉合，則無感應電流，但仍然有感應電動勢．

(5)感應電動勢就是電源電動勢，是非靜電力使電荷移動增加電勢能的結果．電路中感應電流的強弱由感應電動勢的大小ε和電路總電阻決定，符合歐姆定律．

(三)課堂小結

1．導體做切割磁感線運動時，感應電動勢可由ε=Blvsinθ確定．

2．穿過電路的磁通量發生變化時，感應電動勢由法拉第電磁感應定



3．感應電動勢就是電源電動勢．有關閉合電路相關量的計算在這里都適用．

4．同學們應該會證明單位關系：V =Wb/s．



五、教學說明

1．這一節課是從能的轉化和守恒定律入手展開的，其目的在于滲透一點物理思想．

2．這一節課先講動生電動勢再過渡到感生電動勢，其目的是隱含地告訴學生在某些情況下兩者是一致的、統一的．

3．建議本節課后安排一節習題課來加以鞏固．



第四篇：《法拉第電磁感應定律》教學設計

《法拉第電磁感應定律》教學設計

課程背景:

“法拉第電磁感應定律”是電磁學的核心內容,從知識的發展來看,它既能與電場、磁場和恒定電流有緊密的聯系，又是學習交流電、電磁振蕩和電磁波的重要基礎。從能力的發展來看，它既能在與力、熱知識的綜合應用中培養綜合分析能力，又能全面體現能量守恒的觀點。因此，它既是教學的重點，又是教學的難點。

鑒于此部分知識較抽象，而我的學生的抽象思維能力較弱。所以在這節課的教學中，我注重體現新課程改革的要求，注意新舊知識的聯系，同時緊扣教材，通過實驗、類比、等效的手段和方法，來化難為簡，力求通過誘導、啟發，使同學們艱利用已掌握的舊知識，來理解所要學習的新概念，力求通過明顯的實驗現象誘發同學們真正的主動起來，從而活躍大腦，激發興趣，變被動記憶為主動認識。課程詳述： 教學目標：

1、知道感應電動勢的含義，能區分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率。

2、通過演示實驗，定性分析感應電動勢的大小與磁通量變化快慢之間的關系。培養學生對實驗條件的控制能力和對實驗的觀察能力。

3、通過法拉第電磁感應定律的建立，進一步定量揭示電與磁的關系，培養學生類比推理能力和通過觀察、實驗尋找物理規律的能力。

4、使學生明確電磁感應現象中的電路結構，通過對公式E=nΔφ/Δt的理解，引導學生推導出E=BLv，并學會初步的應用，提高推理能力和綜合分析能力。

5、通過介紹法拉第的生平事跡，使學生了解法拉第探索科學的方法和執著的科學研究精神，教育學生加強學習的毅力和恒心。教學重點：

法拉第電磁感應定律的建立。教學難點：

1、磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區別。

2、理解E=nΔφ/Δt是普遍意義的公式，計算結果是感應電動勢相對于Δt時間內的平均值，而E=BLv是特殊情況下的計算公式，計算結果是感應電動勢相對于速度v的瞬時值。教具：

1、演示用的電流表，螺線管，條形磁鐵（磁性強弱各一條），直流電源，滑動變阻器，導線若干。

2、多媒體大屏幕投影儀，自制的幻燈片。課前準備：

要求學生復習上節課的三個演示實驗，預習本節課的內容，通過復印資料閱讀《教案》中的參考資料《法拉第的劃時代發現》一文。教學設計：

本節課的教學過程在于要求學生掌握法拉第電磁感應定律中的各個物理量內涵，要求學生理解并能運用E=nΔφ/Δt和E=BLv這兩個公式。由于我的學生的分析能力與抽象思維能力較弱，因此我運用實驗教學的方法來進行教學。通過比較實驗裝置的差異，引導學生得出相同的原因，幫助學生理解感應電動勢的概念（如實驗一）；通過比較實驗中個別因素的差異而引起的變化，引導學生定性得出E與Δφ、Δt、Δφ/Δt的關系，從而為進一步學習法拉第電磁感應定律打下基礎（如實驗二、三、四）。在教學過程運用觀察、比較與設計的手段，充分調動學生這個主體，使他們有強烈的興趣去思考、去推理、去學習課程內容。1．感應電動勢：

將圖<1>，圖<2>用投影儀展示，并設問：圖中電鍵S均閉合，電路中是否都有電流？為什么？

演示實驗一：對照圖<1>安培表指針偏轉；對照圖<2>電流計指針不動，但當條形磁鐵位置變動時，電流計指針偏轉，表明回路中有電流。

啟發學生回答：圖<1>中產生的電流是由電源提供的，圖<2>中產生的是感應電流。教師引導：由恒定電流的知識可知，閉合電路中有電流，電路中必有電源。對比圖<1>，圖<2>提問，圖<2>中的電源在哪里？用投影儀展示圖<3>，啟發學生回答：圖<2>中的線圈就相當于是電源，在磁鐵插入線圈的過程中產生了電動勢。教師總結：（用圖把電磁感應現象生的電動勢叫感動勢。

2．影響感應電動勢大小的因素：

演示實驗二：按圖<2>所示裝置將相同的磁鐵以不同的速度從同一位置插入線圈中，觀察并比較電流計指針的偏轉情況。

誘導學生觀察與思考：兩次插入過程穿過線圈的磁通量變化是否相同？電流計指針偏角是否相同？偏角大說明什么？原因是什么？

引導學生歸納：電流計的指針偏角大，說明產生的電流大，而電流大的原因是電路中產生的感應電動勢大。由于兩次穿過磁通量變化相同，穿過越快，時間越短，產生的感應電動勢越大，說明感應電動勢大小與發生磁通量變化所用的時間有關，且在磁通量變化相同的情況下，所需時間越短，產生的感應電動勢越大。

演示實驗三：按圖<2>所示裝置用兩個磁性強弱不同的條形磁鐵分別從同一位置以相同的速度插入線圈中，觀察并比較電流計指針的偏轉情況。

誘導思維：兩次插入過程中磁通量變化是否相同？所用時間是否相同？電流計指針偏角是否相同？偏轉角大說明什么？原因是什么？

引導學生歸納：兩種情況所用時間相同，但穿過線圈扔磁通量變化不同，電流表的偏轉角不同，而產生的感應電動勢大小不同。說明感應電動勢的大小還與磁通量的變化有關，即在相同的變化時間情況下，磁通量變化越大，產生的感應電動勢越大。

演示實驗四：按圖<4>所示裝置連接電路，將滑動變阻器的滑動頭以大小不同的速度從一側滑至另一側，觀察電流計指針的偏轉情況。（教師介紹實驗裝置）

<1>，圖<2>裝置進行演示說明）我們

中產應電誘導學生思維：兩次滑動過程中穿過線圈的磁通量的變化量是否相同？所用時間是否相同？電流表的指轉角是否相同？偏轉角大說明什么？其原因是什么？ 引導學生分析與歸納：

（1）快滑比慢滑在相同的時間里流過線圈L1的電流變化大，引起穿過線圈L2的磁通量變化大，即ΔΦ大；

（2）快滑比慢滑所用的時間短，即Δt小；（3）快滑與慢滑相大而所用時間短，即變化多；

（4）快滑與慢滑相

比，電流計指針的偏角不同，即產生的比，磁通量單位時間磁

變化通量感應電動勢不同，即在單位時間內磁通量變化越多，產生的感應電動勢越大。

以上現象的分析與歸納都應在教師的引導下，由學生主動的觀察實驗結果，分析實驗現象，歸納出有關的結論，切忌由教師講解。教師概括、歸納、總結學生的結論，使學生清晰思路。

通過以上三組實驗可知：當穿過線圈的磁通量變化量與時間之比越大，即單位時間內磁通量的變化越多，或者說磁通量的變化率越大時，線圈中產生的感應電動勢就越大。

3、法拉第電磁感應定律

內容：電路中產生的感應動勢大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。要求學生寫出表達式：E=kΔΦ/Δt

啟發學生運用學過的知識來處理比例系數k，使k=1（1v=1wb/s）這樣上式可寫成： E=ΔΦ/Δt

問題情景一：如圖<5>示。線圈L由導線繞制成n匝，當穿過L的磁通量變化率為ΔΦ/Δt時，則線圈L中產生的感應電動勢為多少？

啟發學生得出計算感應電動勢的普遍意義的公式E=nΔΦ/Δt。

問題情景二：如圖<6>示，把矩形單匝線圈abcd放在磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面和磁感線垂直。設線圈可動部ab的長度為L，以速度v向右勻速平動，則線框中產生的感應電動勢為多少？

問題研究：（啟發學生推導）導體ab向右運動時，ab棒切割磁感線，同時穿過abcd面的磁通量增加，線框中必然要產生感應電動勢。設經過極短的時間Δt，導體ab運動的距離為vΔt，穿過線框abcd的磁通量的變化量為BLvΔt，線圈匝數n=1，代入公式：E=nΔΦ/Δt中，得到E=BLv。問題討論：

（a）圖<6>的電路中，哪部分導體相當于電源？與磁感線方向B有何關系？

（b）若導體運動方向與導體本身垂直，但與設v與B夾角為θ，又如何計算感應電動勢的大引導分析：（啟發同學們得出計算結論）將速

磁感方向不垂直，小呢？

度v沿垂直于磁ab導體的運動v感線方向的速度分量v1=vsinθ---在切割磁感線，產生感應電動勢，而平行于磁感線方向的分量v2=vcosθ---不切割磁感線，不產生感應電動勢。此時，導體產生的感應電動勢E=BLv1=BLvsinθ

以上結論都應當是教師啟發學生進行推導與演算，可請基礎好的、思維能力強的學生在黑板上演示推導過程與結論，切不可教師包辦。

課后補課的作業，旨在要求學生能在課后認真復習，挖掘課程內容的更深刻的意義，同時又可培養學習的興趣。

探究題：試討論法拉第電磁感應定律的計算公式E=nΔΦ/Δt和推導公式E=BLv各有什么特點？

復習題：請在探究題的基礎上，寫一篇關于本節課所學知識的小結。課后反思：

1、本課題內容應安排二課時，課后應視同學們的作業情況再安排一課時的整理與習題，力求使學生真正理解與掌握知識的內涵。

2、課程教學過程中，應做到通過學生自己的實驗觀察、探究知識的結構和內容，教師應起到引導、糾正學生的思路，同時創造實驗環境、大膽鼓勵學生進行思考、分析，從而理解教學內容。

3、實驗過程中，教學要求應清楚明確，應做到： 提示學生仔細觀察實驗現象，完整地分析實驗的現象。

提醒學生在實驗過程思考哪些因素保持不變，哪些因素發生變化，對實驗現象與結果有什么影響。

鼓勵學生大膽與分析和總結。教師實驗以前要考慮到實驗過程中的一些負面因素，盡可能減少負面影響。如實四中滑動變阻器滑動頭滑動時可能現象不明顯等。所以課前準備要充分。

4．教學過程中沒有強調

與E=BLvcosθ這兩個關系式 的適用范圍，而是布置了課后作業。我想這不但不會影響教學的完整性，反而能提高課后繼續探究的興趣。而且憑學生的數學能力和物理知識，完全能夠得出正確結論，從而能提高大多數學生的學習興趣。

5、本課程內容多，對學生實驗與分析能力和綜合素質要求高，可能有一部分同學不能很好地跟住教學進度。這在課后作業中也會有所反映。我應在課后要更好的關心這部份同學，同時應盡可能簡化教學過程但又不降低教學要求。

第五篇：法拉第電磁感應定律教學設計

教學設計模式

第四章電磁感應

法拉第電磁感應定律

主備教師：李世仙

一、內容及其解析：

本節課要學的內容法拉第電磁感應定律指的是感應電動勢大小的計算，其核心（或關鍵）是E?n是要正確理解什么是磁通量的變化率。

二、目標及其解析

（1）、知道感應電動勢,及決定感應電動勢大小的因素。（2）、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區別Φ、ΔΦ、???t???t, 理解它關鍵就。

（3）、理解法拉第電磁感應定律內容、數學表達式。（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。（5）、會用E?n??解決問題。

?t

三、問題診斷分析的一般模式

在本節課的教學中，學生可能遇到的問題是如何運用E?n???t解決實際問題，產生這一問題是學生沒有正確理解“變化量”與“變化率”。

四、教學支持條件分析

在本節課的教學中，準備使用多媒體課件。

五、教學過程設計的一般模式

一、學習目標

（1）、知道感應電動勢,及決定感應電動勢大小的因素。

（2）、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區別Φ、ΔΦ、（3）、理解法拉第電磁感應定律內容、數學表達式。（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。（5）、會用E?n???t???t。

解決問題。

（6）、經歷探究實驗，培養動手能力和探究能力。

（7）、通過推導導線切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv，掌握運用理論知識探究問題

二、問題與例題

問題一：探究影響感應電動勢大小的因素

結論:電動勢的大小與磁通量的變化

有關，磁通量的變化越

電動勢越大,磁通量的變化越

電動勢越小。

例題：下列說法正確的是（）

A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大 B、線圈中的磁通量越大，線圈中產生的感應電動勢一定越大 C、線圈處在磁場越強的位置，線圈中產生的感應電動勢一定越大 D、線圈中磁通量變化得越快，線圈中產生的感應電動勢越大

問題二：法拉第電磁感應定律

1.內容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 2.公式 E?n???t

3.定律的理解: ⑴磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區別Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt ⑵感應電動勢的大小與磁通量的變化率成 ⑶感應電動勢的方向由 來判斷 例題一：一個匝數為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。

問題三：導線切割磁感線時的感應電動勢

閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢

E?Blv

需要理解

（1）B,L,V兩兩

（2）導線的長度L應為

長度

（3）導線運動方向和磁感線平行時，E=

（4）速度V為平均值（瞬時值），E就為

（）

問題：當導體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角θ，感應電動勢可用上面的公式計算嗎？

例題：如圖所示，閉合電路的一部分導體處于勻強磁場中，導體棒以v斜向切割磁感線，求產生的感應電動勢。

解析：可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產生感應電動勢。前者切割磁感線，產生的感應電動勢為

E=BLv1=BLvsinθ

強調：在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s），θ指v與B的夾角。

反電動勢：電動機線圈的轉動產生感應電動勢是反電動勢。這個電動勢是削弱了電源電流, 阻礙線圈的轉動.正因為反電動勢的存在,所以對電動機,歐姆定律不成立。

三、目標檢測

1、一個200匝、面積200cm2的圓線圈，放在勻強磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直，磁感應強度在0.05s內由0.1T增加到0.5T，在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是，磁通量的變化率是，線圈中感應電動勢的大小是。

2、一導體棒長為40cm，在磁感應強度為0.1T的勻強磁場中做切割磁感線運動，速度為5m/s，棒在運動中能產生的最大感應電動勢為。

四、配餐作業

A組題：

1、關于某一閉合電路中感應電動勢的大小E，下列說法中正確的是（）

A、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的大小成正比

B、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化大小成正比

C、E跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化快慢成正比

D、E跟穿過閉合電路所在處的磁感應強度的大小成正比

2、關于電磁感應，下列說法中正確的是（）

A、導體相對磁場運動，一定會產生電流

B、導體切割磁感線，一定會產生電流

C、閉合電路切割磁感線就會產生電流

D、穿過電路的磁通量發生變化，電路中就一定會產生感應電動勢

B組題：

1、圖4-4-1中abcd是一個固定的U形金屬框架，ab和cd邊都很長，bc邊長為L，框架的電阻可不計，ef是放置在框架上與bc平行導體桿，它可在框架上自由滑動（摩擦可忽略）。它的電阻為R，現沿垂直于框架平面的方向加一恒定的勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向里。已知當以恒力F向右拉導體桿ef時，導體桿最后勻速滑動，求勻速滑動時的速度。

2、如圖4-4-2所示，邊長為0.1m正方形線圈ABCD在大小為0.5T的勻強磁場中以AD邊為軸勻速轉動。初始時刻線圈平面與磁感線平行，經過1s線圈轉了90°，求：（1）線圈在1s時間內產生的感應電動勢平均值。（2）線圈在1s末時的感應電動勢大小。

3、矩形線圈abcd，長ab=20cm ,寬bc=10cm,匝數n=200,線圈回路總電阻R= 50Ω，整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，磁感應強度B隨時間的變化規律如圖4-4-3所示，求：

（1）線圈回路的感應電動勢。

（2）在t=0.3s時線圈ab邊所受的安培力。

4、如圖4-4-4所示，M為一線圈電阻r=0.4Ω的電動機，R=24Ω，電源電動勢E=40V。當S斷開時，電流表的示數，I1=1.6A，當開關S閉合時，電流表的示數為I2=4.0A求開關S閉合時電動機發熱消耗的功率和電動機線圈的反電動勢E反。

C組題：

1、在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉動。

求:（1）線圈轉過1/4周的過程的感應電動勢(2)線圈轉過1/4周時的感應電動勢（3）轉過半周、一周的感應電動勢

2、如圖，放置在水平面內的平行金屬框架寬為L＝0.4m，金屬棒ab置于框架上，并與兩框架垂直.整個框架位于豎直向下、磁感強度B＝0.5T的勻強磁場中，電阻R＝0.09Ω，ab電阻為r＝0.01Ω，阻力忽略不計，當ab在水平向右的恒力F作用下以v?2.5m/s的速度向右勻速運動時，求：

(1)畫出等效電路圖，標明a、b哪點電勢高.(2)求回路中的感應電流.(3)電阻R上消耗的電功率.(4)恒力F做功的功率.六、本課小結

法拉第電磁感應定律

1.內容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比 2.公式 E?n???t

3.定律的理解: 導線切割磁感線時的感應電動勢

閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢

E?Blv