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1、
第二節(jié) 電磁感應(yīng)定律的建立
知識目標(biāo):
1、知道什么叫感應(yīng)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(qū)別Φ 、ΔΦ、ΔΦ/Δt。
3、理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。
4、知道E=Blvsinθ如何推得。
5、會用E=nΔΦ/Δt和E=Blvsinθ解決問題。
方法與技能:
1、培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)觀察、分析、總結(jié)能力。
2、通過Φ 、ΔΦ、ΔΦ/Δt與 v、Δv 、Δv/Δt 的對比,培養(yǎng)學(xué)生建立知識網(wǎng)絡(luò),知識類比能力。
情感、態(tài)度、價值觀:
1、從不同物理現(xiàn)象中抽象出個性與共性問題,培養(yǎng)學(xué)生對不同事物進(jìn)行分析,找出共性與個性的辨證唯物
2、主義思想。
2、介紹法拉第不怕困難,頑強(qiáng)奮戰(zhàn)十年,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。激發(fā)學(xué)生為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。
教學(xué)難點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)歸納得出法拉第電磁感應(yīng)定律
教學(xué)重點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律
教學(xué)時間:06年12月26日
教學(xué)過程:
引入:上節(jié)課研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時做了三個實(shí)驗(yàn):如圖
圖3
圖1
圖2
問:
1、閉合導(dǎo)線的一部分在磁場中運(yùn)動一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?
2、磁通量的變化有幾種形式呢?
3、從電路知識分析,回路有電流的條件?
閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是什么?
演示實(shí)驗(yàn):
磁鐵上下移動,電流表指
3、針有偏轉(zhuǎn),且偏轉(zhuǎn)不同表示感應(yīng)電流不同,產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
問:電路中的電阻是否發(fā)生變化?
電路中的電流發(fā)生變化由什么引起的?
把電路斷開,電流表沒有偏轉(zhuǎn),是不是就不存在電磁感應(yīng)現(xiàn)象了呢?
得出:一、有感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。
問:上述三個實(shí)驗(yàn)中哪部分相當(dāng)于電源?
問:感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)?
學(xué)生實(shí)驗(yàn)(微機(jī)輔助):
利用器材怎樣使感應(yīng)電動勢加大?
怎樣使感應(yīng)電動勢最?。?
磁通量的變化量相同時怎樣增大感應(yīng)電動勢?
用的時間相同時怎樣增大感應(yīng)電動勢?
提問:實(shí)驗(yàn)探究得到得結(jié)論
教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)匯總演示:
實(shí)
4、驗(yàn)一:條形磁鐵快插、慢插。
提醒兩次磁通量變化相同,不同的是時間。
實(shí)驗(yàn)二:一條條形磁鐵與兩條條形磁鐵從同一高度下落,以近似相等的速度穿過同一線圈。
提醒兩次時間相同,磁通量變化不同。
實(shí)驗(yàn)三:一條條形磁鐵分別以近似相等的速度穿入匝數(shù)不同的線圈。
兩線圈同向連接、反向連接
提醒感應(yīng)電動勢與線圈匝數(shù)有關(guān)。
總結(jié)得出:
在國際單位制中K=1
由實(shí)驗(yàn)三:
二、法拉第電磁感應(yīng)定律
1、表達(dá)式:(簡介法拉第生平)
2、幾種形式:
S不變,B變:——感生電動勢 如圖2、圖3
B不變,S變:——動生電動勢 如圖1
3、區(qū)
5、分 類比:
φ V
Δφ——E有無 ΔV——a有無
Δφ/Δt——E大小 ΔV/Δt——a大小
三、例題
G
a
b
1、如圖所示把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中線框平面與磁場方向垂直設(shè)線框可移動部分的長度是L,以速度 v 向右運(yùn)動是求出感應(yīng)電動勢的大小
1、磁通量會有變化嗎?變化量是多少?
2、由法拉第電磁感應(yīng)定律得出感應(yīng)電動勢是多少?
E=BLV(條件:三垂直,即B⊥V,V⊥L,L⊥B 勻強(qiáng)磁場)
θ
V
6、B 、 L 、 v 的方向滿足什么關(guān)系?
說明:由于速度具有瞬時性所以此感應(yīng)電動勢具有瞬時性
2、演示觀察線圈在條形磁鐵外部運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢情況
課后思考與拓展:
1、區(qū)別 和E=BLV ?
2、查閱有關(guān)書籍進(jìn)一步了解法拉第在電磁學(xué)方面做的實(shí)驗(yàn)及對物理學(xué)的貢獻(xiàn)。
小節(jié):
1、感應(yīng)電動勢
2、磁通量變化率
3、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容
數(shù)學(xué)表達(dá)式
n 匝線圈時
4、導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中切割磁感線時的感應(yīng)電動勢
7、
法 拉 第
法拉第是19世紀(jì)電磁學(xué)領(lǐng)域最偉大的物理學(xué)家。提出場的概念,引入電場線、磁場線、預(yù)見了電磁作用的波動性等。
法拉第1791年生于倫敦一個貧寒鐵匠家庭。13歲在一家書店當(dāng)裝訂書籍的學(xué)徒。他異常勤奮,擠出一切休息時間力圖把他裝訂的一切書籍內(nèi)容都從頭讀一遍。讀后還工工整整地作讀書筆記。并根據(jù)書上的介紹做一些簡單的實(shí)驗(yàn)。
1812年,有人送給他一張票,去聽皇家研究院主任戴維演講,他抓住了人生中最重要的一次機(jī)會。他仔細(xì)聽講,做筆記、精心整理出來并附上插圖,送給戴維,請求戴維幫他在研究遠(yuǎn)安排一個工作,
8、戴維對他很滿意。次年2月,法拉第做了戴維的助手。1813年戴維應(yīng)邀到歐洲大陸各國做學(xué)術(shù)訪問,帶法拉第同行,使法拉第大開眼界,使法拉第如饑似渴吸收各種新知識。
法拉第為人和藹、文雅、謙虛而自尊、熱愛大自然的美,他生活簡樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時錯把他當(dāng)作守門的老頭。多次謝絕升官發(fā)財?shù)臋C(jī)會。“一方面可以的到十五萬鎊的財產(chǎn),一方面是完全沒有報酬的學(xué)問,要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種?!边@就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學(xué)徒的鄭重選擇。
1867年在倫敦逝世,照他的遺愿墓碑上只刻有他的名字和出生年月。
為了紀(jì)念他的偉大貢獻(xiàn),1881年在巴黎召開的第一界國際電學(xué)會議決定,用他的姓氏作為電容單位——法拉。