法拉第电磁感应定律.doc

第二节、法拉第电磁感应定律第二节、法拉第电磁感应定律教学目标：教学目标：1、知道什么是感应电动势。2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。3、在实验基础上，了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单的问题。4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。教学过程：教学过程：一、感应电动势说明：既然在闭合电路中产生了感应电流，这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当十电源。在同一个电路中，感应电动势越大，感应电流越大。那么，感应电动势的大小跟什么因素有关呢？请看实验演示实验：实验装置：图 3 .1-2 和图 3.1-3实验过程：在图 3.1 -2 中，使导体捧以不同的速度切割磁感线，砚察电流表指针偏转的幅度。实验结论：在导线切割磁感线的过程中，切割速度越大，感应电动势越大实验过程：在图 3.1-3 中，使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出，观察电流表指针偏转的幅度。实验结论：在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中，插入和拔出的速度越大，感应电动势越大说明：导体捧以较大的速度切割磁感线，和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出，都使线圈中的磁通量发生变化，且磁通量变化的速度比较大说明：许多实验都表明，感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢，它是磁通量的变化量 跟产生这个变化所用时间的比值。问：如果时刻 t1 的磁通量是 1，时刻 t2 的磁通量 变为 2。 在这段时间里磁通量的变化量是什么？( 21）；磁通量的变化率应该表示为什么？【/t=(21)/t】二、法拉第电磁感应定律说明：精确的实验表明：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。这就是法拉第电磁感应定律问：该定律的数学表达式是什么？（E/t）问：E 的单位是什么？（伏特） 磁通量的变化量的单位是什么？ （韦伯）和秒（s ) 说明：现在我们来探究一下多匝线圈的感应电动势，首先想一想线圈的匝数与感应电动势可能有什么关系。一个闭合电路可以看做由 1 个线圈组成。如果线圈是多匝的，由于每一匝线圈中都会产生感应电功势，在多匝线圈上产生的感应电动势要比 l 匝线圈产生的感应电动势大。我们仍然用前面的实脸装置 来研究但这次选用匝数不同的两个线圈。演示实验实验装置：图 3.1-3 的装置，螺线管要准备 10 匝和 100 匝的两个实验过程：实验时把条形磁铁插入一个 10 匝的线圈和从这个线圈中抽出，然后以相同的速度插入另一个匝数为 100 的线圈和从这个线圈抽出，比较电流表指针的偏转情况。实验结论：匝数越多，感应电动势越大说明：精确的实验告诉我们，在 n 匝线圈组成的电路上，产生的感应电动势是 E=n/t说明：在实际工作中，为了获得较大的感应电动势，常常采用几百匝甚至几千匝的线圈。问：导体切割磁感线和磁铁插人线圈或从线圈中抽出过程中，能量转化情况如何？（机械能转化为电能）电池能量转化情况如何？（化学能转变成了电能）说明：法拉第电磁感应定律进一步揭示了电与磁的相互联系，同时也告诉我们：电能的产生一定是以消耗其他形式的能量为代价的。今天，我们使用的电能从各种形式的能转化而来：风力发电，是把空气流动的动能转化为电能水力发电，是利用水的机械能带动发电机来发电火力发电，是利用石油、天然气或煤嫩烧时的内能，推动蒸汽轮机再带动发电机来发电，一随着社会对电力需求的不断增大，人们一直在探索获取电能的更好方法。但是到目前为止，各种获得大规模电能的实用方案，都是以法拉第电磁感应定律为理论基础的，不同的只是如何来推动发电机而已。第二节、法拉第电磁感应定律一、感应电动势1、感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势2、实验表明：感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。3、时刻 t1 的磁通量是 1，时刻 t2 的磁通量 变为 2 磁通量的变化量： 21磁通量的变化率：/t=(21)/(t2t1)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2、单匝：E/t n 匝： E=n/t3、发电：其他形式的能转化为电能原理：法拉第电磁感应定律