法拉第電磁感應定律的教學設計方案
法拉第電磁感應定律的--方案引入部分示例:
復習提問:
1:要使閉合電路中有電流必須具備什么條件?
(引導學生回答:這個電路中必須有電源,因為電流是由電源的電動勢引起的)
2:如果電路不是閉合的,電路中沒有電流,電源的電動勢是否還存在呢?
(引導學生回答:電動勢反映了電源提供電能本領的物理量,電路不閉合電源電動勢依然存在)
引入新課:在電磁感應現象里,既然閉合電路里有感應電流,那么這個電路中也必定有電動勢,在電磁感應現象里產生的電動勢叫做感應電動勢,產生感應電動勢的那部分導體就相當于電源.
1:引導學生找出下圖中相當于電源的那部分導體?
2:在電磁感應現象里,如果電路是閉合的,電路中就有感應電流,感應電流的強弱決定于感應電動勢的大小和電路的電阻.如果電路是斷開的,電路中就沒有感應電流,但感應電動勢仍然存在.那么感應電動勢的大小跟哪些因素有關呢?今天我們就來研究這個問題.
實驗部分示例:
分析:磁鐵相對于線圈運動得越快—電流計指針偏轉角度越大---感應電流越大---表明感應電動勢越大.
磁鐵相對于線圈運動得越快,即穿過線圈的磁能通量變化越快---表明:感應電動勢的大小與穿過閉合電路的磁通量變化快慢有關.
演示實驗:如圖所示——導體切割磁力線產生感應電動勢的實驗示意.
分析:導體切割磁感線的速度越大—電流計指針偏轉角度越大—感應電流越大---表明感應電動勢越大.
導體切割磁感線的速度越大,即穿過線圈的磁通量變化越快---表明:感應電動勢的大小與穿過閉合電路的磁通量變化快慢有關.
小結:感應電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量改變快慢有關系
設時刻 時穿過閉合電路的磁通量為 ,設時刻 時穿過閉合電路的磁通量為 ,則在時間 內磁通量的變化量為 ,則感應電動勢為:
法拉第電磁感應定律: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.理論和實踐表明:
長度為 的導體,以速度 在磁感應強度為 的勻強磁場中做切割磁感線運動時,導產生的感應電動勢的的大小跟磁感強度 ,導體的長度 ,導體運動的速度 以及運動方向和磁感線方向的夾角θ 的正弦 成正比,即:
在
、 、 互相垂直的情況下,導體中產生的感應電動勢的大小為:
即:導體在勻強磁場中做切割磁感線運動時,導體里產生的感應電動勢的大小,跟磁感強度、導體的長度、導體運動的速度成正比.