《电工基础》公开课《电磁感应》教案_公开课电磁铁教案

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劳动版《电工基础》公开课

《§4-5 电磁感应》盛勇主讲

《电工基础》公开课

——《电磁感应》教案

授课教师：盛勇

授课时间：2009年12月9日 星期三 上午1-2节

授课班级：09通安2班 授课地点：09通安2班教室

教学目标：1．理解电磁感应现象。

2．掌握产生感应电流的条件。3．理解感应电动势的概念。4．掌握楞次定律和右手定则。

5．掌握电磁感应定律以及感应电动势的计算公式。

教学重点：1．产生感应电流的条件。

2．楞次定律和右手定则。3．感应电动势的计算公式。4．法拉第电磁感应定律。

教学难点：1．判断是否产生感应电流。

2．楞次定律和右手定则的应用。3．法拉第电磁感应定律公式的推导。

学情分析：学生在以前物理课程的学习中已初步接触过这方面知识。

教学内容：

课前复习 1．电流产生磁场。

2．右手螺旋定则（安培定则）的内容。（直线电流产生的磁场；环形电流产生的磁场。）

一、电磁感应现象

电流能产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？

（让学生找到这几个关键词即是教材上面的黑字：电磁感应现象、感应电流、感应电动势，并找到相关的几句话。）

利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流，产生感应电流的电动势称为感应电动势。

二、楞次定律

以上实验表明：在线圈回路中产生感应电动势和感应电流的原因是由于磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通发生了变化。楞次定律指出磁通的变化与感应电动势在方向上的关系。

定律内容：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。

感应电动势的方向可用右手定则判断。平伸右手，大拇指与其余四指垂直，让磁感线穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。（带领学生一起用右手定则判断这两个线圈内的电流方向）

盛勇

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2013-4-7 劳动版《电工基础》公开课

《§4-5 电磁感应》盛勇主讲

三、法拉第电磁感应定律

内容：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。公式：

1、单匝线圈：e

2、N匝线圈：eN

tt1． 闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中就有电流产生。

（1）让导体AB在磁场中向前或向后运动。

现象：电流表指针发生偏转，说明电路中有了电流。（2）导体AB静止或做上、下运动。

现象：电流表指针不发生偏转，说明电路中无电流。

2． 只要闭合电路的一部分导体切割磁感线，电路中就有电流产生。

（1）把磁铁插入线圈或从线圈中抽出。现象：电流表指针发生偏转。（2）磁铁插入线圈后静止不动，或磁铁和线圈以同一速度运动。现象：电流表指针不偏转，说明闭合电路中没有电流。

3． 在导体和磁场不发生相对运动时，只要穿过闭合电路的磁通发生变化，闭合电路中就有电流产生。

小结：① 产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通发生变化，闭合电路中就有电流产生。

② 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。

讨论：如图所示，在通电直导线旁有一矩形线圈，下述情况下，线圈中有无感应电流？为什么？（1）线圈以直导线为轴旋转。（2）线圈向右远离直导线而去。

四、直导线切割磁感线产生感应电动势

1．感应电动势的大小

（1）若导线运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向也垂直，则

EBLv

（2）若导线运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向成角，则

E=BLvsin

2．推导过程

（1）设：ab长为l，以速度v沿垂直磁感线方向匀速向右运动，t s内移动距离aa'

FB I l ；Fout F 外力反抗磁场力做的功

W1= Fout l aa'Fl aa = B I l v t 感应电流做的功：

W2 E I t

盛勇

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《§4-5 电磁感应》盛勇主讲

因为

W1=W2

BI l v tE I t

所以

EB l v

I

E（R是闭合电路电阻）R（2）若导线运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向成角，v分解为v1、v2，v1不切割磁感线，不产生感应电动势，只有v2产生感应电动势所以

E = B l v2 = B l v sin

3．单位：B—特斯拉（T）； E—伏特（V）； l—米（m）；

v—米/秒（m／s）。

注意：（a）ENΔ中的E是时间 t内感应电动势的平均值。Δt（b）在应用E Blvsin时，若v为一段时间内的平均速度，则E为这段时间内感应电动势的平均值；若v为某一时刻的瞬时速度，则E就为那个时刻感应电动势的瞬时值。

思考题：一个500匝线圈，bc为10cm，ab为20cm，以每分钟600周的转速绕中心匀速转动，如图所示，在B0.09T的匀强磁场中，当线圈平面从与磁场方向垂直的位置转至平行位置时，求：线圈中的平均感应电动势。（36V）

总结：1．感应电动势的概念。

2．法拉第电磁感应定律的内容。

3．导线切割磁感线产生的感应电动势的计算式。

作业：习题册p47 §4-5电磁感应

盛勇

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